[发明专利]消能泄洪装置

说明书

技术领域

本发明涉及水利水电领域，尤其是一种消能泄洪装置。

背景技术

在水利建设中，通常都会用到泄洪结构，在泄洪过程中，由于高度差的问题，水会冲击下层地面，在长期使用中使得下层的地面会受到严重的损坏。鉴于这种问题，目前设计了消能泄洪装置，使得水在下落过程中受摩擦和相互碰撞以消耗水的重力势能和动能，减少水对地面的冲击。

如在专利号为200820029327.1，公开日为2009年4月1日的中国专利《水平旋流消能泄洪洞》中，其在过流竖井的底部设置有起旋洞，水流经过流竖井进入起旋室以使水流产生旋流，旋流水流进入到旋流洞段进行消能，然后再经过水垫塘段消能和调整后，水流进入退水洞，时水流比较平稳地排入下游原河床。上述泄洪洞虽然能够实现消能，但是在实际使用中，由于水在流竖井中下落时没有受到任何的消能，因此其将以较大的速度冲击到起旋洞中，长期使用将使起旋洞表面破坏，失去起旋的作用。而且上述泄洪洞需要较长的旋流洞段、水垫塘段和退水洞才能完全的实现消能，这必须要较长的距离才能实现。这使得施工成本增加。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种消能过程更加平缓的消能泄洪装置。

本发明解决其技术问题所采用的消能泄洪装置，包括泄洪洞，还包括中心轴和螺旋流道，所述中心轴设置在泄洪洞的轴线处，所述螺旋流道以中心轴为轴线设置，所述螺旋流道的进口与所述泄洪洞的进口相连通，所述螺旋流道的出口与所述泄洪洞的出口相连通。

进一步的是，所述螺旋流道的流道表面呈台阶状。

进一步的是，所述螺旋流道的流道表面呈波浪形。

进一步的是，所述螺旋流道的流道表面上设置有挡块，所述挡块沿螺旋流道的水流方向间隔设置。

进一步的是，所述中心轴为空心管道，中心轴与大气相连通，在中心轴的壁上设置有使螺旋流道和大气相通的通气结构。

进一步的是，所述通气结构为通气孔，该通气孔沿中心轴的壁按螺旋方式进行排列布设。

进一步的是，所述螺旋流道两侧分别密封连接在中心轴和泄洪洞内壁上。

本发明的有益效果是：当水流进入到本装置后，其沿螺旋流道螺旋运动，最终达到本装置底部，由于螺旋流道的流道较长，弯道多，使得水流受到长时间的摩擦力作用，并且水流会与螺旋流道碰撞，由此将重力势能大量转化消耗，从而达到消能的作用。在上述过程中，消能是持续不断的，从水流进入到本装置就会受到消能作用，这使得能量的转化较为平缓，使得整个装置受到的冲击较小，提高了使用寿命。同时，由于水流本身进过了较长的行程，因此在下游不必再设置较长的旋流洞段、水垫塘段和退水洞，直接就可以排入到原河道，这样极大的节约了施工成本。中心轴还可以设置为通气管，使得水流在流动中掺入空气，加大水流的紊流，从而使得水流自身的碰撞和摩擦增加，更好的进行消能。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的透视图；

图中零部件、部位及编号：泄洪洞1、中心轴2、螺旋流道3、通气孔4。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

如图1和图2所示，本发明包括泄洪洞1，还包括中心轴2和螺旋流道3，所述中心轴2设置在泄洪洞1的轴线处，所述螺旋流道3以中心轴2为轴线设置，所述螺旋流道3的进口与所述泄洪洞1的进口相连通，所述螺旋流道3的出口与所述泄洪洞1的出口相连通。螺旋流道3整体为螺旋形，螺旋流道3的流道表面可以设置为不同的形状，例如波浪形、平面和台阶状，也可以在流道表面上沿流向均匀设置挡块。上述结构可以根据不同的情况进行设置，例如在落差较小的情况下，直接采用平面即可。在落差较大，或者水流总能量较大时，则推荐采用台阶状、波浪形或者设置挡块。下面将介绍这三种形式的特点：

对于台阶状的螺旋流道3，如图1所示；水流从泄洪洞1的进口进入到螺旋流道3上，然后沿着各级台阶逐渐向下流动，水流在流向下一级台阶时，其下落撞击在下一级台阶上，从而将动能转化为了摩擦的热能，从而实现消能，如此，在经过所有的台阶后，这种消能得到累加，从而转化了绝大部分水流的能量，达到了良好的消能效果。同时，水流不停的螺旋转向，增加了其与泄洪洞1的接触摩擦，更好的实现了消能。