[发明专利]一种可分散消能的多通道坎消力池

说明书

本发明涉及水利水电建筑工程技术领域，公开了一种可分散消能的多通道坎消力池，包括沿水流方向依次设置的跌坎水流进口段、消力池本体、位于消力池本体尾端的消力池尾坎以及护坦，所述跌坎水流进口段内部开设有相互交错排列的宽泄流孔和窄泄流孔，宽泄流孔和窄泄流孔之间设有隔墙；所述消力池本体的内部沿水流方向依次设有呈圆弧状的分流凸起和多个呈等间距排列的混凝土墩，分流凸起的表面设有沿其周向均匀分布的直齿纹，各个混凝土墩的截面设为等边梯形状；所述护坦与所述消力池尾坎相连，解决了现有的消力池消能时水面波动较大、流态不稳定以及会损坏消力池内部结构的问题。

技术领域

本发明涉及水利水电建筑工程技术领域，具体地，涉及一种可分散消能的多通道坎消力池。

背景技术

消力池促使在泄水建筑物下游产生底流式水跃的消能设施，消力池能使下泄急流迅速变为缓流，一般可将下泄水流的动能消除40％～70％，并可缩短护坦长度，是一种有效而经济的消能设施；

一方面，现有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，以至于使消力池的前半段形成集中消能区，而集中消能区水流紊动剧烈，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，而且消能时水面波动较大，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；

另一方面，水流进口段跌坎的水流进入到下方的消力池前半部分形成消能区，经过初次消能后便会进入到消力池的中后端，由于缺乏对水流方向的分散，经初步消能的水流会形成淹没射流，从而导致水流会一直冲刷消力池的内部结构，因此也会损坏消力池结构。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种可分散消能的多通道坎消力池以达到对水流进行分散消能、保持流态稳定以及防止消力池结构损坏的目的，解决了现有的消力池消能时水面波动较大、流态不稳定以及会损坏消力池内部结构的问题。

为了实现上述技术效果，本发明所提供的技术方案是：一种可分散消能的多通道坎消力池，包括沿水流方向依次设置的跌坎水流进口段、消力池本体、位于消力池本体尾端的消力池尾坎以及护坦，其特征在于，所述跌坎水流进口段内部开设有相互交错排列的宽泄流孔和窄泄流孔，宽泄流孔和窄泄流孔之间设有隔墙；所述消力池本体的内部沿水流方向依次设有呈圆弧状的分流凸起和多个呈等间距排列的混凝土墩，分流凸起的表面设有沿其周向均匀分布的直齿纹，各个混凝土墩的截面设为等边梯形状；所述护坦与所述消力池尾坎相连，所述可分散消能的多通道坎消力池满足以下关系：

其中，D1为宽泄流孔和窄泄流孔的端口至所述消力池本体底面的高度；D2为分流凸起顶端的直齿纹至所述消力池本体底面的高度；D3为混凝土墩顶端至所述消力池本体底面的高度；D4为消力池尾坎顶端至所述消力池本体底面的高度。

进一步地，所述宽泄流孔和窄泄流孔的底部均设为圆弧形状。

进一步地，所述宽泄流孔的宽度设为窄泄流孔宽度的两倍。

进一步地，所述各个混凝土墩的高度均设为消力池尾坎高度的三分之一。

进一步地，所述宽泄流孔和窄泄流孔均相对于跌坎水流进口段的中心对称布置。

进一步地，所述由跌坎水流进口段端部至分流凸起顶端之间的表面上采用钢板衬砌。

相比于现有技术，本发明的有益效果是：

1.本申请采用宽泄流孔和窄泄流孔对跌坎水流进口段进行初步的消能，可避免造成消能时水面的大幅度波动，再通过分流凸起表面的直齿纹对水流流向进行各个方向的分散消能且分流凸起的直齿纹相对于跌坎水流进口段的水流受力角度不同，分流凸起的抗冲击力更大，同时也避免水流对一直对消力池本体的内部进行固定的冲刷，对消力池的结构起到了保护作用；