[发明专利]一种调整泄洪水流分布的结构及方法

说明书

本发明公开了一种调整泄洪水流分布的结构及方法，结构包括水流横向分散结构和水流垂直方向分散结构，所述水流横向分散结构为设置在泄水槽末端底板位置的“舌形挑坎”，所述水流垂直方向分散结构为设置在泄水槽靠近岸边一侧凹侧墙上的“倒悬贴坎”。本发明结构简单，施工方便，成本较低，效果较好。方法为：通过舌形挑坎使出泄槽水流形成下层横向扩散水流层，通过倒悬贴坎使泄水槽中近岸边侧水体集中水流翻转形成上层扩散水流层，下层扩散水流层和上层扩散水流层在空中交叉碰撞，消除部分水流能量，此结构使泄洪集中水体实现了在空间上形成两层扩散水流层，减小下游河床单位面积的能量分布，减弱下游河床及岸坡的冲刷破坏程度。

技术领域

本发明涉及泄洪工程技术领域，特别是涉及一种调整泄洪水流分布的结构及方法。

背景技术

在排泄洪水时，为避免下泄水流携带的巨大能量对下游河道造成严重冲刷，影响边坡稳定或建筑物本身安全运行，工程上一般采取措施将泄洪过程中多余的能量尽可能多的消耗掉或者将能量尽可能分散开来。一般采用的方式为调整水舌入水位置，远离工程或岸坡，另一种方面是将水舌尽可能分散开来，扩大水舌进入下游河道的入水面积，尽量减小单位面积上的能量，从而减轻下游河道的冲刷程度，或者是将多余能量通过其他方式消耗掉。高速水流在改变水流方向时，由于离心力作用会造成凹岸一侧的水流集中，想做到水流尽量分散有一定难度。

现有的泄洪结构在凹岸侧集中水体扩散上效果不显著，消能效果差，不利于能量分散，对下游局部河床及岸边坡冲刷严重，危害建筑物安全及边坡稳定。

发明内容

本发明的目的是提供一种调整泄洪水流分布的结构及方法，以解决上述现有技术存在的问题，使出泄水槽中的水流充分扩散，并使水流在进入河床前进行空中对撞消能，从而减弱下游河床及岸边坡被冲刷的程度，更利于边坡稳定和建筑物自身的安全。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供了一种调整泄洪水流分布的结构，包括水流横向分散结构和水流垂直方向分散结构，所述水流横向分散结构设置在泄水槽末端的底板位置，所述水流垂直方向分散结构设置在泄水槽末端靠近岸边一侧的侧墙上。

优选地，所述水流横向分散结构位于伸出所述泄水槽的末端的底板位置。

优选地，所述水流横向分散结构为舌形挑坎。

优选地，所述泄水槽末端的侧墙为弧形侧墙，分别为凹侧墙、凸侧墙，凹、凸侧墙之间底板为扭曲底板，凹侧墙与底板交线高程高于凸侧墙与底板交线高程，使得凹侧墙、凸侧墙段的泄水槽底板存在横向坡度。

优选地，所述弧形侧墙中靠近岸边的凹侧墙与远离岸边的凸侧墙的转向方向相同，所述弧形侧墙转向方向均远离岸边方向。

优选地，所述水流垂直方向分散结构为倒悬贴坎。

优选地，所述倒悬贴坎设置在泄水槽靠近岸边一侧的凹侧墙的末端位置。

一种调整泄洪水流分布的方法，该方法为将出泄水槽的水舌在空间分布上调整为上、下两层，包括以下步骤：

a、通过设置在泄水槽末端的舌形挑坎使泄水槽中流过舌形挑坎的水流沿横向充分扩散，形成下层横向扩散水流层；

b、通过设置在泄水槽末端靠近岸边一侧的凹侧墙上的倒悬贴坎使泄水槽中凹岸侧较集中的水流改变水流方向，在高于a层水流位置形成上层扩散水流层，有效地调整水流分布、水流方向，使水流远离岸边，扩散充分；

c、步骤a中的下层横向扩散水流层和步骤b中的上层扩散水流层在空中交叉碰撞，消除部分水流能量，使泄水槽中的水流在水平向和垂直方面分散开来，并使水流远离岸边，减小下游河床的冲刷破坏程度及河岸的冲刷程度。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：