[发明专利]软基低堰溢流坝消能结构

说明书

本发明是一种新型混合流态的消能结构，适用于引水灌溉工程的溢流堰坝。

目前国内外拦河引水用于灌溉的方法较多，广泛采用溢流坝，但其消能方式各不相同，如柴石溢流坝，施工简单，可就地取材，下游无消能措施，洪水期极易冲毁，使用寿命短，故需年年维修，长此以往，费工、费时、费钱，每年维修费用，每千座达900-1500万元，且需砍伐大量木材，影响生态环境。而采用装砌石溢流坝虽然坝体较坚固，但下游冲刷严重，直接危害工程。采用底流式消能方法，工程投资高，每米达2200-2400元，则每百米宽的河道需投资22-24万元。

本发明的目的是提出一种适用于软基的低平板坝孔板式消能结构，降低了水流的拥浪高度，减少了下游的冲刷深度，保证工程安全，延长使用寿命，节省工程投资。

本发明的目的是这样实现的：溢流坝为平板坝，其高度低于5米，在坝后部距离坝(堰)板2．5-3．0倍坝高处，设置一带孔的孔板即消能孔板；孔的大小一般为φ=15厘米左右的圆孔，其孔的面积占孔板总面积的20-30％，孔板高为0．4-0．5倍坝高，水流流态为底流与戽流混合流态，孔板可使水流充分掺混，达到消能之目的，即在孔板前形成漩涡区，在孔板后形成回旋区，有部分水流从孔板顶部溢出。

本发明的优点是；

1、形成一种新的底流与戽流相混合的流态，随下游水深增加没有恢复底流。

2、在下游水深较低的条件下，容易形成混合流，应用范围广。

3、大幅度降低下游拥浪高度，其拥浪高度比面流、戽流消能降低一倍以上，比较基窄缝戽流消能降低20％，减少对两岸的冲刷。

4、与底流消能工程相比较，节省工程投资36％以上。

5、减少下游冲刷深度，比戽流消能冲刷深度减少60％，比窄缝墩戽流消能减少20％以上。

6、保证溢流坝体安全，延长工程寿命，适用于软基砂砾河床。

以下结合工程实例及附图对本发明细节作进一步描述。

图1是溢流板坝、孔板消能结构示意图。

图2是肋板坝示意图。

图3是孔板结构示意图。

图4是图1的断面图。

根据附图，图中H-堰上水头，P-坝高，Ht-下游水深，a-孔板高，B-肋板坝与孔板间距，t-冲刷坑深度。

消能结构有：1-板坝，2-肋板，3-防渗防冲层，4板孔，5-上游基础，6-下游基础，7-冲刷坑。

消能结构包括板坝1，埋于上游基出5中，它不高于5米，基后有肋板2支撑。在距板坝12．5-15米处的下游设孔板4。其上布满φ15厘米的圆孔，孔面积的总和占孔板总面板的20-30％，孔板4高1．5-2．25米，埋于下游基础6之中。实验证明其冲刷坑7大大低于以往消能结构。

用本方法实验工程，坝长100米，坝高1．5米，消能板距离坝板4米，消能孔总面积占消能板面积比为30％，下游最大冲深0．9米，消能效果良好。