[实用新型]沿程分散消能的高低坎消力池

说明书

技术领域

本实用新型涉及水利水电工程中高水头、大单宽流量的低雾化、高效的泄洪消能技术领域，特别涉及一种沿程分散消能的高低坎消力池。

背景技术

高水头、大单宽流量泄洪消能问题是水利工程里面一个难度较大又至关重要的问题。

公开号为CN101215828A的专利中提出了一种高低坎底流消力池，公开号为CN101624818A的专利中对该高低坎底流消力池进行了改进，采用差动分裂式进口，包括水流进口段、与水流进口段相接的消力池、与消力池相接的护坦。

此种结构的消能设施使下泄水流通过高低坎消力池时，呈现出淹没射流状态，下泄水流跌入消力池，不直接冲刷消力池底板，降低了底板压力，也可以较大程度的降低消力池内的临底流速，具有较高的消能率，消力池运行较为安全，相对于其他形式的消能工具有显著的优越性。

同时，研究发现泄洪过程中，水流进口段跌坎下方消力池的前半部分形成强消能区，大部分能量集中于前半段消散，消力池后半部分消能较弱，虽然达到了高效消能的作用，但没有完全充分的利用消力池的长度进行消能；集中消能区水流紊动剧烈，水面波动较大，存在流态不稳定的问题，同时也存在损坏消力池结构、影响泄洪建筑物的正常运行的可能性。

因此，分散高低坎消力池的集中消能区域，消除集中消能区水流紊动剧烈、水面波动较大的现象显得尤为必要。

综上所述，提供一种克服了上述现有技术的局限，有效解决在安全稳定运行中可能出现的不利水力学问题的消力池，成为本领域技术人员亟待解决的问题。

公开于该实用新型背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本实用新型的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

实用新型内容

本实用新型要解决的问题是提供一种克服了上述现有技术的局限，有效解决在安全稳定运行中可能出现的不利水力学问题的消力池，以消减、均化下泄流量对消力池前段的冲击，分散高低坎消力池前半部分集中消能区域，达到沿程分散消能的效果，消除集中消能区水流紊动剧烈、水面波动较大的现象。

为了解决上述问题，本实用新型提供一种沿程分散消能的高低坎消力池。所述沿程分散消能的高低坎消力池包括跌坎水流进口段、消力池、消力池内隔墙、消力池尾坎和护坦；所述跌坎水流进口段由相间排列组合的高坎泄流孔和低坎泄流孔及高坎泄流孔与低坎泄流孔之间的中隔墙构成；所述消力池与跌坎水流进口段相接；所述消力池内隔墙位于消力池前端，且该消力池内隔墙与跌坎水流进口段相接；所述尾坎位于消力池后端；所述护坦与消力池相接。

优选地，所述消力池与跌坎水流进口段的低坎泄流孔相接的部位相间布置消力池内隔墙。

优选地，所述消力池内隔墙的底面位于消力池底板上，消力池内隔墙的两侧面和上游矩形侧面均垂直于消力池底板。

优选地，从所述跌坎水流进口段的低坎泄流孔出口顶部开始至消力池底板采用弧形过渡平顺的连接。

优选地，所述沿程分散消能的高低坎消力池满足如下关系式：d₃=d₂<d₁<L₂，其中，d₁为所述高坎泄流孔出口端部到消力池底板的高度，d₂为所述低坎泄流孔出口端部到消力池底板的高度，d₃为所述消力池内隔墙最前端的高度，L₂为所述消力池内隔墙沿水流方向的长度。

优选地，所述沿程分散消能的高低坎消力池满足如下关系式：d₄>1.5*d₂，其中，d₂为所述低坎泄流孔出口端部到消力池底板的高度，d₄为所述消力池尾坎顶端到消力池底板的高度。

优选地，所述沿程分散消能的高低坎消力池满足如下关系式：B₂=B₃，其中，B₂为单个所述低坎泄流孔的宽度，B₃为单个所述消力池内隔墙的宽度。

优选地，所述沿程分散消能的高低坎消力池满足如下关系式：L₂:L₁=1:2～1:4，其中，L₁为所述消力池长度，L₂为所述消力池内隔墙沿水流方向的长度。

优选地，所述消力池内隔墙的坡度i的值为1:4～1:15。

优选地，所述跌坎水流进口段的最外两侧为高坎泄流孔或者低坎泄流孔。