[实用新型]水利水电工程泄洪消能系统中的宽尾墩结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及水利水电工程泄洪消能结构，尤其是一种宽尾墩结构。

背景技术

水利水电枢纽工程拦截了河流，为宣泄洪水，一般都设有泄洪消能建筑物。泄水建筑物下泄水流能量较高，流速一般较大，如果不采取工程措施消除下泄水流的动能，将会冲刷下游河床，危及泄水建筑物的安全。

目前，工程中常用的泄洪消能形式有挑流消能、底流消能等。宽尾墩加底流泄洪消能形式在国内多个工程中得到成功的运用，取得了较为丰富的工程经验。水利水电工程泄洪消能系统中的宽尾墩结构，包含闸墩、两闸墩之间的溢流面、消力池，在闸墩尾部设置对称宽尾墩。加设宽尾墩的泄洪消能的工作原理是，通过设置在闸墩中后部的宽尾墩缩窄水流、使下泄水流竖向拉开、空中扩散，使水流充分掺气，改变水流入消力池的方式，使下泄水流在消力池内消能更加充分，从而减轻对消力池底板的脉动压力，降低临底流速，提高泄洪消能效果，确保泄流设施的安全。

现有宽尾墩结构均为对称宽尾墩，受河道地形条件、地质条件、河流来流条件等因素的影响，以及各工程下游河道抗冲刷、抗雾化的要求不同，在运用对称宽尾墩的过程中发现了如下常见的问题：

(1)河道来流条件基本对称，需要调整出流为不对称

对闸前水库水面较宽阔的情况，基本上可视进入闸墩的水流条件呈对称状态。为充分利用宽尾墩“缩窄水流、使下泄水流竖向拉开、空中扩散，使水流充分掺气”等特点，按照常规的对称宽尾墩设计，若进流条件基本对称，可能带来如下问题：①下泄水流竖向拉开，局部水流可能冲刷溢流面边墙，甚至越过溢流面边墙，造成溢流面边墙加高，增加工程量及设计难度；②下泄水流空中均匀扩散，对下游岸边雾化的影响较大，若下游岸边边坡对防雾化有要求时，需适当调整宽尾下泄水流泄流方向，然而对称宽尾墩无法做到这一点；③若下游岸坡抗冲刷能力较低，应适当调整宽尾挑射水流出流方向，减轻水流直接冲刷下游岸边边坡，然而对称宽尾墩也无法做到这一点。

(2)闸墩进流条件不对称，需调整出流为基本对称

按照常规的对称宽尾墩设计，若进流条件不对称，可能带来如下问题：①常规宽尾下泄水流局部范围可能冲刷溢流面边墙，甚至越过溢流面边墙，造成溢流面边墙加高，增加工程量；②对于多泄流通道，由于下泄水流横向不对称，加剧了溢流面流态的混乱、脉动压强增大，影响流态的稳定性；③下泄水流不均匀，造成消力池局部区域脉动压力增大，局部临底流速增高，难以保障相对良好而稳定的泄洪消能效果，增加消力池结构设计难度。

实用新型内容

为了克服现有对称宽尾墩应用时无法全面满足具体工况要求的不足，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种具有不对称宽尾墩结构、可适应工程差异化需要的水利水电工程泄洪消能系统中的宽尾墩结构。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：水利水电工程泄洪消能系统中的宽尾墩结构，所述泄洪消能系统包含左、右闸墩，两闸墩之间的溢流面，消力池，在左、右闸墩的尾部或中后部设置有不对称的宽尾墩。

所述宽尾墩的上游高度不对称。

所述宽尾墩的顶部设不对称的斜坡贴角。

所述斜坡贴角与闸墩的交线与水平线的夹角不对称。

所述斜坡贴角与宽尾墩竖直面之间的交线与水平线的夹角不对称。

所述左、右闸墩的上游墩头的倒圆半径不同。

所述宽尾墩的出口段区域溢流面设置有小挑坎。

本实用新型的有益效果是：改造对称宽尾墩体型为不对称宽尾墩体型，使不对称来流或对称来流通过宽尾墩后，下泄水流形态、分布得以重新调整，从而适应不同工程的差异化需要，避免局部水流冲刷边墙，确保溢流面上流态稳定，确保水流均匀进入消力池，保障相对稳定的泄洪消能效果，减轻对下游岸坡的雾化影响和冲刷等。

附图说明

图1是本实用新型的总体平面布置图。

图2是本实用新型的总体剖面布置图。

图3是本实用新型的局部放大平面布置图。

图4是本实用新型的边墩立面图。

图5是本实用新型的中墩立面图。

图中标记为，1-宽尾墩，2-宽尾墩，3-小挑坎，4-溢流面，5-左边墩，6-中闸墩，7-左溢流面边墙，8-墩头，9-墩头，10-消力池，11-水流，12-斜坡贴角，13-斜坡贴角。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。