CN204662380U - 一种台阶式溢洪道 - Google Patents

Abstract

一种台阶式溢洪道，溢洪道面上设有消能段和消能坎；消能段由多个水垫塘组成，水垫塘由该层台阶的褥垫唇、台阶水平段以及台阶垂直段组成。溢流堰面横剖面为WES曲线，WES曲线与过渡段连接，过渡段与消能段连接。消能段最低端的一个水垫塘与消能坎连接，并形成消力池。通过采用在每级台阶上设置褥垫唇的方式，使水流经过溢流堰和直线过渡段至台阶式溢洪段，通过各级台阶上的水垫塘并消能，提高了消能效率，避免了水舌在撞击每级台阶时会因为碰撞产生大量雾气对水电站设备和周边环境照成巨大危害，以及大坡度台阶式溢洪道出现的水翅水流现象，水翅冲刷岸坡或相邻建筑物基础造成坍塌事故。同时还避免了水翅对消力池地板造成巨大冲击而使其被破坏。

Description

一种台阶式溢洪道

技术领域

本实用新型涉及水利建筑物的防洪设备，特别是一种台阶式溢洪道。

背景技术

在水利水电工程中，传统泄洪建筑物常用的消能方式为面流消能、底流消能和挑流消能。现代新型消能工台阶式消能相较传统消能具有一些优势：如消能效率高；工程投资小；易适应机械化施工要求，工期短，能尽早投入使用；降低建筑物发生空蚀破坏，减小建筑维护费用。

但台阶式溢洪道也存在一些缺陷。泄洪状态下，水舌在撞击每级台阶时会因为碰撞产生大量雾气对水电站设备，及周边环境照成巨大危害。在大坡底台阶式溢洪道在泄洪流量较小时出现的一种水翅水流现象，水翅过大会越过边墙，冲刷岸坡或相邻建筑物基础造成坍塌事故，也可能会因为挑射水流产生巨大水雾，更有甚者，水翅可能会越过所有台阶直接进入消力池，巨大的冲击力会使消力池地板承受巨大压力而破坏。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种台阶式溢洪道，能够解决传统台阶式溢洪道结构缺陷造成的水翅、水雾等相关问题，也提高了溢洪道的消能效果。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种台阶式溢洪道，其特征是：溢洪道面上设有消能段和消能坎；

消能段由多个水垫塘组成，水垫塘由该层台阶的褥垫唇、台阶水平段以及台阶垂直段组成。

优选的方案中，所述的褥垫唇设置在每级台阶靠近下游方向的一端，其轴线与水平段之间夹角小于90°。

优选的方案中，所述的溢洪道的溢流堰面横剖面为WES曲线，WES曲线与过渡段连接，过渡段与消能段连接。

优选的方案中，所述的消能段最低端的一个水垫塘与消能坎连接，并形成消力池。

优选的方案中，所述的消能段由多个预制台阶通过防水砂浆连接而成。

优选的方案中，所述的预制台阶内设有预制钢筋以及锚筋。

优选的方案中，所述的预制钢筋垂直设置在褥垫唇位置，锚筋水平设置并连接预制台阶与大坝主体。

本实用新型提供的一种台阶式溢洪道，通过采用在每级台阶上设置褥垫唇的方式，使水流经过溢流堰和直线过渡段至台阶式溢洪段，通过各级台阶上的水垫塘并消能，水流最后流入消力池，避免了水舌在撞击每级台阶时会因为碰撞产生大量雾气对水电站设备，及周边环境照成巨大危害，以及大坡度台阶式溢洪道出现的水翅水流现象，水翅冲刷岸坡或相邻建筑物基础造成坍塌事故。同时还避免了水翅越过所有台阶直接进入消力池，对消力池地板造成巨大冲击而使其被破坏。水垫塘结构中的积水形成水垫层，水垫层会对水流产生更好的消能效果，水流冲击水垫层起到了比传统台阶式溢洪道更好的消能效果。同时，泄洪水流会在撞击褥垫唇后在水垫塘中以垂直于水流的方向向两岸流动，相邻溢流孔产生的垂直水流相互碰撞也可以达到消能的效果。而通过设置预制钢筋及锚筋，进一步增加了台阶的抗拉性及抗冲击性。同时在相邻两块预制台阶之间采用具有高强度、高防水性的砂浆缝合，现场起模板作用，加快施工进度，减少模板工作量。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：

图1为本实用新型的侧视结构示意图。

图2为本实用新型的主视结构示意图。

图3为本实用新型的俯视结构示意图。

图4为本实用新型的相邻两个台阶连接位置结构示意图。

图中：台阶水平段1，褥垫唇2，水垫塘3，消能段4，WES曲线5，过渡段6，消力池7，消能坎8，锚筋9，防水砂浆10，预制钢筋11，预制台阶12。

具体实施方式

实施例1：

在预制台阶水平段与下一级台阶垂直段连接位置的一端设置褥垫唇，褥垫唇靠近下一级台阶的一面设置为倾斜面，由下游向上游方向倾斜，倾斜面坡比可设置为1:0.2。褥垫唇位置垂直预埋钢筋，锚筋一部分预埋在预制台阶内，一部分在预制台阶外。

相邻两级台阶之间利用高强度、高防水性的砂浆与坝体缝合。

当水库里水位超过安全限度时，水流从溢洪道向下游流出，水流从溢洪堰口流下，在每级台阶上与水垫塘内积水形成的水垫层产生碰撞，造成水流能量损失，同时防止水流在第一级台阶沿台阶面跃起，避免水翅及水雾的产生。同时，剩下的水流冲击消力池底板和撞击边壁造成水流能量损失，水流在消力池内形成水跃，水流的紊动和水体间的碰撞进一步造成的能量损失。

通过上述方式对水流势能进行消除，相比较于传统的台阶式溢洪道，本实用新型所提供的溢洪道能够更加有效避免水翅和水雾的产生，避免水翅对溢洪道周围建筑的影响以及水雾对电站周围设备的影响，也提高了溢洪道的消能效果。

Claims (7)

1.一种台阶式溢洪道，其特征是：溢洪道面上设有消能段（4）和消能坎(8)；

消能段（4）由多个水垫塘（3）组成，水垫塘（3）由该层台阶的褥垫唇（2）、台阶水平段（1）以及台阶垂直段（13）组成。

2.根据权利要求1所述的一种台阶式溢洪道，其特征是：所述的褥垫唇（2）设置在每级台阶靠近下游方向的一端，其轴线与水平段（1）之间夹角小于90°。

3.根据权利要求1所述的一种台阶式溢洪道，其特征是：所述的溢洪道的溢流堰面横剖面为WES曲线（5），WES曲线（5）与过渡段（6）连接，过渡段（6）与消能段（4）连接。

4.根据权利要求1所述的一种台阶式溢洪道，其特征是：所述的消能段（4）最低端的一个水垫塘（3）与消能坎(8)连接，并形成消力池（7）。

5.根据权利要求1所述的一种台阶式溢洪道，其特征是：所述的消能段（4）由多个预制台阶(12)通过防水砂浆(10)连接而成。

6.根据权利要求5所述的一种台阶式溢洪道，其特征是：所述的预制台阶(12)内设有预制钢筋(11)以及锚筋(9)。

7.根据权利要求6所述的一种台阶式溢洪道，其特征是：所述的预制钢筋(11)垂直设置在褥垫唇（2）位置，锚筋(9)水平设置并连接预制台阶(12)与大坝主体。