[实用新型]高流速直墙底板掺气结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及水电泄洪设施领域，尤其是一种高流速直墙底板掺气结构。

背景技术

随着国家对水电清洁能源的需求，修建大量的高坝，相应也修建了用于泄洪的高水头、高流速的泄洪设施。高速水流紊动造成水流空化作用对泄洪洞过流面的混凝土形成微小冲击力，长期、巨量的微冲击作用易造成泄洪洞空蚀破坏。具体的讲，目前的流道结构难以保证流道底板处能得到充分的掺气效果，从而出现高速水流对流道壁面的损坏。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能有效提高流道底板处掺气效率的高流速直墙底板掺气结构。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：高流速直墙底板掺气结构，包括由流道侧壁和流道底板构成的流道、至少一个设置于流道底板上且沿垂直于水流方向布置的掺气坎，还包括至少一个设置于侧壁上的气井，掺气坎中段设置有高坎，所述高坎与高坎两侧的流道侧壁之间设置有低坎，所述高坎的高度高于低坎，气井通过气井底部的气井通孔与低坎相通。

进一步的是，所述气井为成对布置于流道侧壁，且所述掺气坎设置于成对的气井之间。

进一步的是，每一个掺气坎的两侧都对应设置有两个气井。

进一步的是，所述流道侧壁与流道底板之间为垂直布置。

本实用新型的有益效果是：在实际的应用时，水流从上游流经掺气坎处往下游流动。在流经掺气坎时，由于掺气坎分为了高坎和低坎，故流过高坎的水流所挑射的距离大于流过低坎的水流，更进一步的讲，流经高坎的水流下方所形成的空隙会大于流经低坎的水流，此时，流经低坎的水流会在重力的作用下往流经高坎的水流下方的空隙处流动，这一流动很好的为低坎旁边的气井通孔提供了通气的顺畅程度，而外界的空气会在水流所产生的负压的作用下源源不断的通过气井底部的气井通孔进入到流道底板处，从而大大的降低了水流产生的气蚀对流道底板的破坏。本实用新型的构思基于原有的流道结构但又优于原有的流道结构，且只需在原有流道结构上做简单的结构改动即可实现，故而本实用新型不仅具有很好的防水流破坏流道的效果，又有很好的实际推广意义，尤其适用于在泄洪流道等高速水流的通道中应用。

附图说明

图1是本实用新型俯视的结构示意图。

图2是本实用新型俯视的侧视图。

图3是本实用新型的剖视图。

图中标记为：流道1、流道侧壁11、气井12、气井通孔121、流道上游13、流道下游14、流道底板15、水流方向2、掺气坎3、高坎31、高坎水流落点311、低坎32、低坎水流落点321。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进一步说明。

如图1、图2、图3所示的高流速直墙底板掺气结构，包括由流道侧壁11和流道底板15构成的流道1、至少一个设置于流道底板15上且沿垂直于水流方向布置的掺气坎3，还包括至少一个设置于侧壁11上的气井12，掺气坎3中段设置有高坎31，所述高坎31与高坎31两侧的流道侧壁11之间设置有低坎32，所述高坎31的高度高于低坎32，气井12通过气井12底部的气井通孔121与低坎32相通。

如图1所示的，在实际使用时，水流沿水流方向2流动，即从流道上游13经过掺气坎3流到流道下游14。在水流经过掺气坎3时，经过高坎31的水流在挑射后的落点一般在图1的高坎水流落点311这一区域。同样的，经过低坎32的水流在挑射后的落点一般在图1的低坎水流落点321这一区域。在重力的作用下，低坎水流落点321的水流会向中间流动即流动到经过高坎31挑射后的水流的下方。这样的流动的最大意义在于，为气井12底部的气井通孔121提供了很好的通气环境，即更多的外界气体可以通过水流流动所产生的负压而经过气井通孔121流动到流道底板15处，从而很好的保护流道底板15遭受水流的侵蚀。当然的，一般为了保证通气的效果，会选择气井12为成对布置于流道侧壁11，且所述掺气坎3设置于成对的气井12之间。这样即可以保证更充分的掺气效果，更好的保护流道1。进一步的，每一个掺气坎3的两侧都对应设置有两个气井12，这样的效果就最佳了。

鉴于本实用新型较好的防水流腐蚀效果，为了简化修建流道1时的难度，一般的可以将所述流道侧壁11与流道底板15之间设计为垂直布置即可。本实用新型的设计构思源自于目前已有的流道1结构，而实用新型的效果远优于现有的流道1结构，且仅需在现有的流道1结构基础上稍加改进即可实现，故而也适合在现有的流道结构上做广泛的推广。