[实用新型]无压隧洞底板突跌边墙突扩掺气结构

说明书

本实用新型涉及一种无压隧洞底板突跌边墙突扩掺气结构，属于水利水电工程中的掺气坎技术领域。本实用新型包括无压隧洞，无压隧洞内设置有底板突跌边墙突扩断面,底板突跌边墙突扩断面包括底板突跌面和边墙突扩面,底板突跌面为垂直于无压隧洞轴线方向的平面，边墙突扩面的下端与底板突跌面相交，边墙突扩面的上端朝向无压隧洞的上游方向倾斜布置，无压隧洞两侧的边墙突扩面相对于无压隧洞的中心呈对称布置。通过试验研究及工程实践应用证明，采用该结构型式后，在无压隧洞变断面情况下，高速水流流态能平顺稳定，掺气良好，降低较强水翅对边墙结构空化空蚀破坏。

技术领域

本实用新型涉及一种无压隧洞底板突跌边墙突扩掺气结构，属于水利水电工程中的掺气坎技术领域。

背景技术

常规突跌突扩掺气设施主要运用于有压隧洞末端或弧形工作闸门的位置，适应有压和无压隧洞衔接或工作闸室结构断面变化。

布置在有压段末端和无压段衔接的突跌突扩掺气坎，底部边墙的通气设施，使水流脱离底部边界形成空腔，由空气中的气水交界面掺入空气，其特点是对水流干扰小，流态平顺，重点解决泄水建筑物底板的防蚀。

已有的突跌突扩掺气坎，它们的共同的特点就是布置在有压段末端，且在横水流方向，底板边墙掺气坎连续设计，在工程上得到广泛的应用。

常规突跌突扩掺气坎示意图见图1。

随着水电技术的不断发展，布置在高山峡谷的电站不断开工建设，其工程具有水头高、水位变幅大等特点，泄洪建筑物在运行时需要达到水流平顺，掺气充分，减少对建筑物破坏的要求。常规的突跌突扩掺气坎结构一般能满足运行水头较高、流速较大时的掺气要求；但在隧洞断面变化处，特别是高流速无压隧洞段，横水流向突跌突扩结构在不同流速下的水流表面容易出现较高和较强的水翅，对隧洞结构产生破坏影响。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种无压隧洞底板突跌边墙突扩掺气结构，在无压隧洞变断面情况下，高速水流流态能平顺稳定，降低较强水翅对边墙结构空化空蚀破坏。

为解决上述技术问题本实用新型所采用的技术方案是：无压隧洞底板突跌边墙突扩掺气结构，包括无压隧洞，无压隧洞内设置有底板突跌边墙突扩断面,底板突跌边墙突扩断面包括底板突跌面和边墙突扩面,底板突跌面为垂直于无压隧洞轴线方向的平面，边墙突扩面的下端与底板突跌面相交，边墙突扩面的上端朝向无压隧洞的上游方向倾斜布置。

进一步的是：无压隧洞两侧的边墙突扩面相对于无压隧洞的中心呈对称布置。

本实用新型的有益效果是：根据水流特点，无压隧洞内变截面采取“底坎突扩、边墙斜向突扩”的掺气坎结构型式，在适应不同水流流速下，掺气坎后能够形成完整侧空腔，底空腔与侧空腔连接贯通，形成畅通的供气通道。水流从两侧空腔向主流底部卷气形成掺气水流。水流与表面水体剪切不致诱发空化水流。水流出坎后表面流态平顺稳定，左右水流基本对称，达到理想掺气效果。通过试验研究及工程实践应用证明，采用该结构型式后，在无压隧洞变断面情况下，高速水流流态能平顺稳定，掺气良好，降低较强水翅对边墙结构空化空蚀破坏。

附图说明

图1是现有技术中的常规突跌突扩掺气坎示意图(半幅视图)。

图2是本实用新型的结构示意图(半幅视图)。

图中零部件标记：1-无压隧洞，2-底板突跌面，3-边墙突扩面。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。