[发明专利]高速水流明流泄水洞补气结构建造方法及补气结构

摘要

本发明涉及水利水电工程领域，尤其是一种可以灵活根据所需补气量进行调整，且便于设计人员便捷高效的进行泄水洞补气结构设计以及施工的高速水流明流泄水洞补气结构建造方法及补气结构，包括以下步骤：a、首先，确定明流泄水洞的结构，依据明流泄水洞的结构确定水流流速变化以及补气需气量大的部位；b、自明流泄水洞中的地下工作闸室开始，依次分段设置共计n个泄洪洞补气洞；c、依据上述步骤得到的各个泄洪洞补气洞断面面积，确定泄洪洞补气洞端面施工面积大小；d、按照确定的明流泄水洞以及泄洪洞补气洞的位置以及尺寸进行施工并最终完成高速水流明流泄水洞补气结构。本发明尤其适用于各种高速水流明流泄水洞补气结构的设计施工之中。

主权项

高速水流明流泄水洞补气结构建造方法，其特征在于，包括以下步骤：a、首先，确定明流泄水洞(1)的结构，依据明流泄水洞(1)的结构确定水流流速变化以及补气需气量大的部位；b、自明流泄水洞(1)中的地下工作闸室(2)开始，依次分段设置共计n个泄洪洞补气洞(4)，n＝1，2，...，i‑1，i，第i个补气洞断面面积由下式确定：Ai＝(Qa+Qz+Qk‑(Q1+Q2+…+Qi‑1))/40；Qa＝k1vwhaB/2；Qz＝0.005Fr2vwBh；Qk＝k2vwBh；其中：Ai：第i个补气洞断面面积，m2；Qa：第i个补气洞对应明流泄水洞水面以上余幅的最大携气量，m3/s；Qz：第i个补气洞对应明流泄水洞水流表面自掺气携气量，m3/s；Qk：第i个补气洞对应明流泄水洞掺气坎携气量，m3/s；Q1…Qi‑1：第1个至第i‑1个补气洞的补气量总和，m3/s；ha：第i个补气洞对应明流泄水洞段断面洞顶余幅平均高度，m；vw：第i个补气洞对应明流泄水洞段断面水流平均流速，m/s；h:第i个补气洞对应明流泄水洞段断面清水水深，m；B：第i个补气洞对应明流泄水洞段洞内净宽，m；Fr：第i个补气洞对应明流泄水洞段不掺气水流的佛汝德数；k1：洞顶余幅携气量修正系数，取值范围为0.9～1.1；k2：掺气坎掺气率系数，取值范围为0.05～0.20；c、依据上述步骤得到的各个泄洪洞补气洞(4)断面面积，确定泄洪洞补气洞(4)端面施工面积大小；d、按照确定的明流泄水洞(1)以及泄洪洞补气洞(4)的位置以及尺寸进行施工并最终完成高速水流明流泄水洞补气结构。