挑流消能工的輔助消能護岸結構的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種水利水電消能結構，尤其是一種挑流消能工的輔助消能護岸結構。本實用新型提供了一種能夠解決挑流結構在來流量小于起挑或收挑流量時的消能問題的挑流消能工的輔助消能護岸結構，包括挑流結構和護岸結構，所述護岸結構設置在挑流結構的下方，所述護岸結構包括斜坡段和臺階段，所述臺階段的上端與挑流結構的水出口對應，臺階段的下端與斜坡段連接。當來流量大于起挑或收挑流量時，水流形成挑流消能。當來流量小于起挑或收挑流量時，水流無法形成挑射消能，而是直接跌落在本臺階式護岸結構上，水流通過與臺階之間的碰撞、臺階上的水流漩滾以及水流內部的紊動剪切強化了消能效果，其消能率是逐級臺階的累積效應。
【專利說明】
挑流消能工的輔助消能護岸結構
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種水利水電消能結構，尤其是一種挑流消能工的輔助消能護岸結構。
【背景技術】
[0002]挑流消能工是由挑流鼻坎引導高速水流向下游挑射，水舌經過空中的摻氣、擴散，然后進入下游河道與水體發生剪切摩擦、碰撞消能。一般適用于基巖比較堅固的中、高水頭的泄洪設施。但挑流結構在來流量小于起挑或收挑流量時無法向下游河道內挑射形成水舌，而是水流直接跌流在挑流結構基礎上，出現干砸本岸坡腳，造成挑流結構基礎破壞的現象，危害工程安全，從而帶來巨大的經濟損失。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型所要解決的技術問題是提供一種能夠解決挑流結構在來流量小于起挑或收挑流量時的消能問題的挑流消能工的輔助消能護岸結構。
[0004]本實用新型解決其技術問題所采用的挑流消能工的輔助消能護岸結構，包括挑流結構和護岸結構，所述護岸結構設置在挑流結構的下方，所述護岸結構包括斜坡段和臺階段，所述臺階段的上端與挑流結構的水出口對應，臺階段的下端與斜坡段連接。護岸結構一般連接在挑流結構的末端，兩者有一定高度差，兩者均為鋼筋混凝土結構。
[0005]進一步的是，在水流方向上，臺階段的每級臺階的步長逐漸增長。步長即臺階寬度，逐漸增長的步長可以逐漸增強消能效果。
[0006]進一步的是，臺階段的臺階的步長為0.5?5m，步高為0.3?3.0m。
[0007]進一步的是，護岸結構的坡腳設置有深入新鮮巖基面1.0?3.0m的鋼筋混凝土齒
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[0008]進一步的是，護岸結構及鋼筋混凝土齒墻上均設置有與混凝土表面鋼筋相焊接的錨筋。
[0009]進一步的是，護岸結構設置有深入新鮮巖基面的排水孔。
[0010]本實用新型的有益效果是:當來流量大于起挑或收挑流量時，水流形成挑流消能。當來流量小于起挑或收挑流量時，水流無法形成挑射消能，而是直接跌落在本臺階式護岸結構上，水流通過與臺階之間的碰撞、臺階上的水流漩滾以及水流內部的紊動剪切強化了消能效果，其消能率是逐級臺階的累積效應。經某些試驗表明，其消能率可以達到40%?80%以上。利用臺階消能原理，小流量水流經充分消能后順接流入下游河道，會大大減少對本岸挑坎基礎的沖刷，保證挑流消能結構在任何工況，任何來流量情況下均能達到安全泄洪消能的目的。
【附圖說明】
[0011]圖1是本實用新型的結構示意圖；
[0012]圖中零部件、部位及編號:挑流結構1、護岸結構2、臺階段3、鋼筋混凝土齒墻4、斜坡段5、錨筋6、排水孔7。
【具體實施方式】
[0013]下面結合附圖對本實用新型作進一步說明。
[0014]如圖1所示，本實用新型由挑流結構I下游基礎上設置的鋼筋混凝土護岸結構2來實現小于挑流結構I起挑或收挑流量時的水流消能效果。輔助消能護岸結構2由逐級臺階構成的臺階段3、鋼筋混凝土齒墻4、常規護岸段式的斜坡段5組成。護岸結構2厚度0.5?3.0m，充分保證其有可靠的防沖撞的剛度。
[0015]當來流量大于挑流結構I起挑或收挑流量時，水流形成挑流消能。當來流量小于挑流結構I起挑或收挑流量時，水流無法形成挑射消能，而是直接跌落在護岸結構2上，水流通過與臺階段3上臺階之間的碰撞、臺階段3上的水流漩滾以及水流內部的紊動剪切強化了消能效果，其消能率是逐級臺階的累積效應。經某些試驗表明，其消能率可以達到40%?80%以上。逐級臺階的總消能率隨其坡度的變緩而提高，臺階步長0.5?5m，步高0.3?3.0m;當流量較小時，臺階級數對消能率的影響較大，設計時，應結合臺階上的單寬流量和基礎地形地質情況確定臺階級數、臺階尺寸，以充分增加其消能率。
[0016]護岸坡腳的鋼筋混凝土齒墻4深入新鮮巖基面1.0?3.0m、是為了防止入水水流對基礎的進一步淘刷;護岸結構2及其鋼筋混凝土齒墻4設置有與混凝土表面鋼筋相焊接的錨筋6進一步加強了這種防護效果，保證鋼筋混凝土護岸結構2和巖石基礎緊密接合形成牢固的整體。護岸結構2設置有深入新鮮巖基面的排水孔7，排水孔7設置在陡坡段能隨時保證排出岸坡的地下水，減少護岸結構2的背面水壓力；排水孔7設置在緩平坡段能隨時保證護岸結構2的頂底面水壓力平衡，保證其抗浮穩定。
[0017]利用臺階消能原理，小流量水流經輔助消能護岸結構2充分消能后順接流入下游河道，會大大減少對本岸挑流結構I基礎的沖刷;護岸坡腳齒墻4及錨筋6進一步加強了護岸結構2與巖基的整體性和防淘刷效果，排水孔7進一步保證了挑流結構I基礎及護岸結構2的穩定。通過以上系列消能及防護措施，保證挑流消能結構在任何工況，任何來流量情況下均能達到安全泄洪消能的目的。
【主權項】
1.挑流消能工的輔助消能護岸結構，包括挑流結構(I)和護岸結構(2)，所述護岸結構(2)設置在挑流結構(I)的下方，其特征在于:所述護岸結構(2)包括斜坡段(5)和臺階段(3)，所述臺階段(3)的上端與挑流結構(I)的水出口對應，臺階段(3)的下端與斜坡段(5)連接。2.如權利要求1所述的挑流消能工的輔助消能護岸結構，其特征在于:在水流方向上，臺階段(3)的每級臺階的步長逐漸增長。3.如權利要求2所述的挑流消能工的輔助消能護岸結構，其特征在于:臺階段(3)的臺階的步長為0.5?5m，步高為0.3?3.0m。4.如權利要求1所述的挑流消能工的輔助消能護岸結構，其特征在于:護岸結構(2)的坡腳設置有深入新鮮巖基面I.0?3.0m的鋼筋混凝土齒墻(4)。5.如權利要求4所述的挑流消能工的輔助消能護岸結構，其特征在于:護岸結構(2)及鋼筋混凝土齒墻(4)上均設置有與混凝土表面鋼筋相焊接的錨筋(6)。6.如權利要求1所述的挑流消能工的輔助消能護岸結構，其特征在于:護岸結構(2)設置有深入新鮮巖基面的排水孔(7)。
【文檔編號】E02B8/06GK205444090SQ201620219331
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年3月21日
【發明人】游湘, 童建文, 張旻, 魯毅
【申請人】中國電建集團成都勘測設計研究院有限公司