[发明专利]一种斜坡扩散的差动混合消能结构

说明书

本发明提供了一种斜坡扩散的差动混合消能结构，它包括弧形闸室段、差动混合消能工、斜坡扩散结构以及侧向衔接段；所述的差动混合消能工的首端与弧形闸室段出口端连接，侧向衔接段布置在弧形闸室段的两侧，斜坡扩散结构布置在差动混合消能工两侧，斜坡扩散结构与侧向衔接段的下游端连接。本发明结构简单实用、施工方便快捷，且自由扩散消能结合差动混合消能效果显著。本发明比常规消能工省去翼墙及其地基处理结构，整体布置简洁大方，大幅度节省工程建设时间和投资。

技术领域

本发明涉及一种消能结构，具体涉及一种斜坡扩散的差动混合消能结构，可利用斜坡扩散自由出流结合差动混合消能。

背景技术

消能结构是水闸的主要结构之一，消能结构的功能常通过水流内部的紊动扩散和摩擦、水流在空气中的扩散以及与空气的强烈掺混、水流与边壁的摩擦与碰撞等物理作用实现。目前消能结构通常采用普通深挖式消能结构，消力池两侧均采用高翼墙结构，其施工难度大，且高直立翼墙钻孔灌注桩基础处理费用大，池中水流不能自由扩散消能，往往对池后下游河床冲刷严重，甚至影响附近建筑物结构稳定安全。

为了解决一般水闸采用高直立翼墙投资大、水流不能自由扩散消能以及普通深挖式消能工消能效果不显著等缺点，提出了斜坡扩散的差动混合消能结构，其原理是对下游消能结构采用本发明一种斜坡扩散的差动混合消能结构，在无需修建高直立翼墙，水流可自由扩散消能，根据实际水流扩散型态设计相应差动混合消能工，使得池中自然扩散流和坎式导向流之间发生激烈对冲，从而实现水流消能防冲的作用，因此本发明能大量省去一般消能结构中翼墙及桩基础处理费用，且大大加快工程建设时间；本发明消能效果比普通深挖式消能结构有更显著的消能防冲效果。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的缺陷，提供一种斜坡扩散的差动混合消能结构。

本发明采用的技术方案是：一种斜坡扩散的差动混合消能结构，它包括弧形闸室段、差动混合消能工、斜坡扩散结构以及侧向衔接段；所述的差动混合消能工的首端与弧形闸室段出口端连接，侧向衔接段布置在弧形闸室段的两侧，斜坡扩散结构布置在差动混合消能工两侧，斜坡扩散结构与侧向衔接段的下游端连接。

所述的差动混合消能工由差动混合消力池、防冲护坦结构以及防冲深槽结构组成；防冲护坦结构的两端分别与差动混合消力池、防冲深槽结构相连接；所述的弧形闸室段由弧形闸底板、边墩以及中墩组成；边墩布置在弧形闸底板上表面的两侧端，中墩布置在弧形闸底板上表面的中部；弧形闸底板的下游端与差动混合消力池进口段连接；所述的斜坡扩散结构由防冲护坡结构和一般外坡结构组成；防冲护坡结构与一般外坡结构侧面连接，防冲护坡结构布置在差动混合消力池的两侧；所述的侧向衔接段由防渗处理段和一般衔接段组成；一般衔接段与防渗处理段的侧面连接，防渗处理段的内侧面与弧形闸室段的边墩连接；防渗处理段的下游面与防冲护坡结构连接，一般外坡结构与一般衔接段的下游面连接。

所述的差动混合消力池由斜坡段池体、池底板、消力尾坎、侧向扩散护坎、分流坎以及差动消力坎组成；斜坡段池体和消力尾坎分别布置在池底板的上游端及下游端，侧向扩散护坎布置在池底板的两侧面；分流坎呈“八”字形布置在斜坡段池体和池底板的上表面，差动消力坎布置池底板的上表面，差动消力坎为弧线形坎，且弧线形坎的开口朝向水流来水方向，弧线形坎位于分流坎的下游侧且其两端均位于侧向扩散护坎、分流坎之间；斜坡段池体与弧形闸室段的弧形闸底板的下游端连接，侧向扩散护坎与斜坡扩散结构的防冲护坡结构内侧面连接。

所述的分流坎、差动消力坎设置两个以上，组成差动混合消能结构。

本发明的有益效果是：

(1)本发明比普通消能结构省去了高直立翼墙及基础处理结构，能大量节省永久工程投资，同时也能节省部分临时施工围堰费用，避免了花费大量投资修建高直立翼墙又使得水流不能自由扩散消能的不利影响；且具有结构简单实用、节省施工人员劳力、施工方便快捷、管理维修方便等优点，且能大大加快工程建设时间。