專利名稱：壩身窄縫無碰撞泄洪消能工形式的制作方法
技術領域：
本發明屬于水利工程中壩身泄洪消能工形式技術領域，具體涉及一種全新的壩身 窄縫無碰撞泄洪消能的消能工形式。
背景技術：
我國大部分水能資源集中在西南地區，該地區水能資源的突出特點是水頭高、流 量大、河谷狹窄，因此修建高壩工程是開發和利用該地區的水能資源的重要手段。而 泄洪消能又是我國高壩工程建設中需要解決的非常突出的關鍵性技術問題。因為能充 分處理好高壩工程建設中泄洪消能的問題，不僅可以確保大壩的安全，保證水電站的 運轉發電，還可以確保周邊水工建筑物的安全，防止下游河道的嚴重沖刷，為國民生 產和人民生活造福。
目前，高拱壩壩身泄洪消能方式多采用壩身孔口挑流或跌流+水流空中碰撞+下游 水墊塘的聯合泄洪消能形式。這些泄洪消能形式雖然能發揮一定的泄洪消能作用，但 都不同程度存在著這樣或那樣的問題。如跌流+水流空中碰撞+下游水墊塘的聯合泄洪 消能形式，由于壩身下泄水流會對水墊塘底板造成較大的沖擊動壓，如過大且靠近壩 腳的話，則會在水墊塘中形成較大沖坑，從而威脅大壩的安全。又如狹窄河谷中建設 的高壩采用壩身孔口挑流泄洪消能，挑流水舌的霧化是一個不容忽視的問題，尤其是 壩身表深孔挑跌流水舌在空中的碰撞消能，雖然挑跌下落的水舌獲得了充分擴散，大 大降低了水流對水墊塘底板的沖擊動壓，對大壩的安全極為有利，但水流在空中碰撞 消能更加劇了泄洪霧化問題，從而使因泄洪霧化所引起的非自然性降雨的強度及范圍 大大增加，對壩體及下游岸坡都會造成威脅甚至破壞。
發明內容
本發明的目的是針對落差大(壩高在300米量級)、河谷狹窄、單寬流量大等特點 的水利工程的泄洪消能存在的上述問題，提供一種壩身窄縫無碰撞泄洪消能的消能工 形式。
為了能達到本發明目的，本發明人經過了對己有技術的仔細研究和實驗，發現在 狹窄河谷中建設的高壩，要有效減輕下泄水流對水墊塘底板的沖擊壓力，須盡量分散 下泄水流，減小入射水流在水墊塘單位面積上的集中強度；而對于高拱壩壩身表、中
孔泄洪水流空中碰撞消能時造成霧化嚴重的問題，其解決的最好辦法就是在保證泄洪 水流充分分散從而盡量不增加泄洪水流對水墊塘底板的沖擊動壓的前提下，使高拱壩 壩身表、中孔在泄洪時水流空中無碰撞。有鑒于此，本發明提供了一種壩身窄縫無碰 撞泄洪消能工形式，該消能工形式是由大壩上位于不同水平面上，并呈交錯排列用于 泄洪的表孔和中孔組成，其特征在于表孔和中孔的出口段同時逐漸收窄以形成窄縫， 使壩身表、中孔的水流沿程橫向收縮、縱向擴散，在空中呈窄而高且長的流態。
由于本發明利用了收縮式消能工能收縮水流的特性，使大壩上表孔和中孔的出口 段同時逐漸收窄形成了窄縫，因而使下泄水流在空間沿垂向及河道縱向方向上擴散和 拉伸，空中相互穿插并在水墊塘中分區入水，尋求到了一種既充分利用河道縱向空間， 使表、中孔挑流出的水舌無碰撞或少碰撞，從而避免了因水流空中碰撞所產生的霧化 問題，大大降低整個工程泄洪霧化的強度，又盡可能保證水流對水墊塘消能池的底板 沖擊動壓較小的適合狹窄河谷地區工程特點的泄洪消能新形式。
為了進一步分散下泄水流的沖擊動壓，本發明還在圖1所示的原大壩中孔的基礎 上，將該消能工形式中的大壩中孔的出口段延伸懸臂伸出壩身，這樣就可使從中孔出 來已呈窄而高且長的下泄水流挑距增加，與從大壩上表孔流出的也呈窄而高且長水流 互相穿插，落水點相互錯開，并增加水流在水墊塘中的縱向入水范圍，將洪水合理地 安全渲泄到更遠處的下游河段，提高水墊塘參與泄洪消能的水體積，以更大程度地減 輕對水墊塘形成的沖擊壓力和脈動壓力，保障大壩工程的正常運行和安全。
由于本發明提供的壩身窄縫無碰撞泄洪消能泄洪消能的消能工形式能使壩身表、 中孔水流沿程橫向收縮，因而既可以避免水流沖擊岸邊，又可減少開挖狹窄的河岸的 工程量，從而大大降低成本、縮短工程工期，達到快速投入運行的目的。
圖1為已有的高拱壩泄洪系統平面布置示意圖；圖2為本發明設計的高拱壩壩身
窄縫無碰撞泄洪消能工形式的系統平面布置示意圖。
具體實施例方式
下面結合附圖給出實施例并對本發明進行具體描述。有必要在此指出的是以下實
施例只用于對本發明作進一步說明，不能理解為對本發明保護范圍的限制，該領域的
專業技術人員根據上述本發明的內容做出的一些非本質的改進和調整，仍屬于本發明
的保護范圍。 實施例
如圖2所示，本實施例給出的壩身窄縫無碰撞泄洪消能工形式是將大壩1上位于 不同水平面上，并呈交錯排列用于泄洪的表孔2和中孔3的出口段兩側壁同時逐漸收 窄以形成窄縫，且大壩1中孔3的出口段延伸懸臂伸出壩身。
權利要求
1、一種壩身窄縫無碰撞泄洪消能工形式，該消能工形式是由大壩(1)上位于不同水平面上，并呈交錯排列用于泄洪的表孔(2)和中孔(3)組成，其特征在于表孔(2)和中孔(3)的出口段同時逐漸收窄以形成窄縫，使壩身表、中孔(2、3)的水流沿程橫向收縮、縱向擴散，在空中呈窄而高且長的流態。
2、 根據權利要求l所述壩身窄縫無碰撞泄洪消能工形式，其特征在于該消能工形 式中的大壩(1)中孔(3)的出口段延伸懸臂伸出壩身。
全文摘要
本發明公開的壩身窄縫無碰撞泄洪消能工形式，該消能工形式是由大壩上位于不同水平面上，并呈交錯排列用于泄洪的表孔和中孔組成，其特征在于表孔和中孔的出口段同時逐漸收窄以形成窄縫，且大壩中孔的出口段延伸懸臂伸出壩身。由于本發明能使壩身表、中孔的水流沿程橫向收縮、縱向擴散，在空中呈窄而高且長的流態，同時互相穿插而不發生碰撞或少碰撞，因而既避免或減弱了因水流空中碰撞所造成的泄洪霧化，又大大降低了水墊塘底板受到的沖擊動壓，保障工程的正常運行和安全，同時還可減少開挖狹窄河岸的工程量，從而大大降低成本、縮短工程工期，達到快速投入運行的目的。
文檔編號E02B8/06GK101349046SQ20081004590
公開日2009年1月21日 申請日期2008年8月28日 優先權日2008年8月28日
發明者劉善均, 張建民, 曲景學, 李乃穩, 韋 王, 忠 田, 許唯臨, 軍 鄧 申請人:四川大學