[实用新型]一种缓坡明渠内底坡三分区突降式消能结构

说明书

本实用新型公开了一种缓坡明渠内底坡三分区突降式消能结构，包括位于明渠内底坡中部位置的突降底坡，和沿所述突降底坡下游方向衔接设置的向一侧或左右两侧扩散的扩散边墙；所述突降底坡包括沿垂直于水流方向依次设置的第一突降底坡、第二突降底坡与第三突降底坡。本实用新型提供在缓坡明渠内设置的陡坡突降结构，通过在明渠中部形成局部陡坡急流和扩散段，使得水流在明渠中后段出现水跃，利用水跃的旋滚进行水流消能，以降低明渠出口的流速，减少对河道或边坡的冲刷，通过三分区式突降结构+扩散结构设计，能够根据流量情况进一步调整明渠内的水流条件。

技术领域

本实用新型涉及一种在长缓坡明渠内底坡三分区突降式消能结构，主要适用于水利水电工程中的施工导流明渠中进行水流消能，减少出口冲刷破坏，属于水利水电工程中流道泄洪消能技术领域。

背景技术

在水利水电工程中，导流明渠作为重要的临时工程，承担宣泄施工期洪水的作用，但受地形、地质条件及周边建筑物等因素的制约，导流明渠的布置位置多较为局促，在大流量洪水过流的情况下，明渠出口水流流速较高，冲刷河床或岸坡，而导流明渠作为临时工程，采用消力池、消能墩等常规水流消能设施对工程总体投资控制不利，因此，需要一种结构简约、易于施工、造价较低、消能效果突出的明渠内水流消能结构。

基于上述情况，本实用新型提出了一种缓坡明渠内底坡三分区突降式消能结构，可有效解决以上问题。

实用新型内容

针对现有技术中存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种缓坡明渠内底坡三分区突降式消能结构。本实用新型提供在缓坡明渠内设置的陡坡突降结构，通过在明渠中部形成局部陡坡急流和扩散段，使得水流在明渠中后段出现水跃，利用水跃的旋滚进行水流消能，以降低明渠出口的流速，减少对河道或边坡的冲刷，通过三分区式突降结构+扩散结构设计，能够根据流量情况进一步调整明渠内的水流条件。

为解决上述技术问题，本实用新型通过下述技术方案实现：

一种缓坡明渠内底坡三分区突降式消能结构，包括位于明渠内底坡中部位置的突降底坡，和沿所述突降底坡下游方向衔接设置的向一侧或左右两侧扩散的扩散边墙；所述突降底坡包括沿垂直于水流方向依次设置的第一突降底坡、第二突降底坡与第三突降底坡。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述扩散边墙的扩散角度设置范围为0～6°之间。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述扩散边墙包括沿水流方向向左右两侧扩散形成与突降底坡衔接设置的第一扩散边墙与第二扩散边墙。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述第一突降底坡与第三突降底坡的坡比相同，与第二突降底坡的坡比可相同或不同。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述突降底坡的坡比设置范围为1:10～1:1之间。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述突降底坡在明渠中部1/3范围内布置。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

1、本实用新型通过在突降段设置的第一突降底坡、第二突降底坡与第三突降底坡分别采用1:10～1:1等不同的底坡坡比调整，可以使得水流在明渠内形成不同位置的三道水跃，进一步调整流态，通过水跃的翻滚和掺混作用，使水流的动能转化为热能，降低水流流速

2、本实用新型通过在扩散段设置的第一扩散边墙与第二扩散边墙，其扩散角在0～6°范围之间进行调整，可以进一步使下游流速降低，增加局部急流与缓流之间的过渡效应，加强水跃的效果。

3、本实用新型通过三分区式突降结构+扩散结构设计，在明渠中部形成局部陡坡急流和扩散段，使得水流在明渠中后段出现水跃，利用水流特性形成局部急流状态，下游接扩散段和缓坡明渠，利用急流与缓流的过渡形成水跃，消减水流能量，达到在明渠内部降低流速的目的。