一种水库溢洪道出口的消能结构

摘要

本申请涉及一种水库溢洪道出口的消能结构，属于溢洪道施工领域，其技术方案要点，包括：溢洪道以及设于溢洪道内的多个台阶，所述溢洪道两侧设有通气井，所述台阶内设有通气腔与通气孔，所述通气井、通气腔、通气孔相连通，所述通气井顶部转动连接有进气扇，所述溢洪道上设有用于驱动进气扇转动的驱动机构，本申请在使用时，泄洪时，驱动机构驱动进气扇转动，进气扇朝通气腔内鼓入空气，从而增加了掺气量，提升了消能效率。

说明书

技术领域

本申请涉及溢洪道施工领域，尤其是涉及一种水库溢洪道出口的消能结构。

背景技术

溢洪道是水库等水利建筑物的防洪设备和泄水建筑物，多筑在水坝的一侧，溢洪道就像一个大槽，用于宣泄规划库容所不能容纳的洪水，当水库里的水位超过安全限度时，水就从溢洪道向下游流出，防止水坝被毁坏，水流自高陡溢洪道下泄，当溢洪道消能不够充分时，会导致水流紊动强烈，并可能导致空蚀破坏、急流冲击波、结构震动、雾化现象等问题。

为了降低溢洪道受到的破坏，一般会采用台阶式溢洪道，即将光滑的溢流面设计为台阶状，一方面，可增加底板的粗糙度，使水流下泄过程中延程能力损失增大，另一方面，台阶可对底部水流进行一定程度的掺气，减小空蚀破坏，保证溢洪道的安全运行。

针对上述中的相关技术，发明人认为存在有以下缺陷：随着来流单宽流量的增大，由于溢洪道内底面水深的增加，掺气起始断面下移，致使流动掺气不足，溢洪道的阶梯面极易发生空蚀破坏，导致消能效率降低。

实用新型内容

为了改善流量较大时，掺气不足，消能效率低的问题，本申请提供一种水库溢洪道出口的消能结构，本申请在使用时，泄洪时，驱动机构驱动进气扇转动，进气扇朝通气腔内鼓入空气，从而增加了掺气量，提升了消能效率。

本申请提供的一种水库溢洪道出口的消能结构采用如下的技术方案：

一种水库溢洪道出口的消能结构，包括：溢洪道以及设于溢洪道内的多个台阶，所述溢洪道两侧设有通气井，所述台阶内设有通气腔与通气孔，所述通气井、通气腔、通气孔相连通，所述通气井顶部转动连接有进气扇，所述溢洪道上设有用于驱动进气扇转动的驱动机构。

通过采用上述技术方案，泄洪时，驱动机构驱动进气扇转动，进气扇朝通气井内鼓入空气，空气穿过通气腔后从通气孔排出并进入水中，从而增加了掺气量，提升了消能效率。

本申请进一步设置：所述驱动机构包括传动组件与动力组件，所述传动组件包括转动连接于通气井内的第一转杆，所述进气扇固定连接于第一转杆顶部，所述第一转杆底部设有从动锥齿轮，所述溢洪道内转动连接有第二转杆，所述第二转杆端部设有与从动锥齿轮相啮合的主动锥齿轮。

通过采用上述技术方案，动力组件驱动第二转杆转动，在主动锥齿轮、从动锥齿轮、第一转杆的传动作用下，带动进气扇转动，从而朝通气井内鼓入空气。

本申请进一步设置：所述动力组件为设于第二转杆上的第一挡水板。

通过采用上述技术方案，泄洪时，在水流的冲刷下，第一挡水板转动，进而带动第二转杆转动，利用水流的冲击作为动力源，节能环保。

本申请进一步设置：所述第二转杆设于台阶处。

通过采用上述技术方案，泄洪时，由于水流流速较快，会在相邻台阶处形成空腔，第一挡水板设于空腔处，第一挡水板只有边缘处与水流接触，确保第二转杆转动的同时，对水流的影响较小，利于消能。

本申请进一步设置：所述通气井的进气口处转动连接有第三转杆，所述第三转杆上固定连接有第一盖板，所述第三转杆端部设有第二挡水板，所述第二挡水板延伸至溢洪道内。

通过采用上述技术方案，不泄洪时，第一盖板处于关闭状态，降低了外界杂质进入通气井内的可能性，降低了通气井被堵塞的可能性，泄洪时，在水流的冲刷下，第二挡水板转动，进而带动第一盖板打开，利用了水流的冲击力作为动力源，节能环保。

本申请进一步设置：两所述第二挡水板之间设有用于遮挡通气孔的第二盖板。

通过采用上述技术方案，不泄洪时，第二挡板处于关闭状态，降低了外界杂质进入通气腔内的可能性，降低了通气孔与通气腔被堵塞的可能性，泄洪时，在第二挡水板的带动下，第二挡板打开，利用了水流的冲击力作为动力源，节能环保。

本申请进一步设置：所述通气井的进气口处呈喇叭状。

通过采用上述技术方案，增大了通气井进气口处的面积，便于气流进入通气井内。

本申请进一步设置：所述通气井的进气口处设有滤网。

通过采用上述技术方案，降低了外界杂质进入通气井内的可能性。

综上所述，本申请具有以下有益效果：

1、泄洪时，在水流的冲击下，进气扇转动，朝通气井内鼓入空气，从而增大了掺气量，提升了消能效率。

2、通过第一盖板与第二盖板的设置，降低了外界杂质进入通气井、通气腔、通气孔内的可能性，降低了通气井、通气腔、通气孔被堵塞的可能性，确保了通气效率。

附图说明

图1是本申请实施例的整体结构示意图；

图2是本申请实施例的整体结构剖视图。

附图标记说明：

1、溢洪道；11、第一转杆；12、从动锥齿轮；13、第二转杆；14、主动锥齿轮；15、第一挡水板；2、台阶；3、通气井；31、第三转杆；32、第一盖板；33、第二挡水板；34、第二盖板；35、滤网；4、通气腔；5、通气孔；6、进气扇。

具体实施方式

以下结合附图对本申请一种水库溢洪道出口的消能结构作进一步详细说明。

本实施例：一种水库溢洪道出口的消能结构，参照图1和图2，包括：溢洪道1以及修筑于溢洪道1内的多个用于消能的台阶2，台阶2的延伸方向与溢洪道1的延伸方向相垂直，溢洪道1两侧沿竖直方向均修筑有通气井3，台阶2内开设有通气腔4，台阶2表面沿台阶2延伸方向开设有多个阵列排布的通气孔5，通气井3、通气腔4、通气孔5相连通，通气井3顶部转动连接有进气扇6，溢洪道1上设有用于驱动进气扇6转动的驱动机构。

泄洪时，驱动机构驱动进气扇6转动，进气扇6朝通气井3内鼓入空气，为了增大进气量，通气井3的进气口处呈喇叭状，空气穿过通气腔4后从通气孔5排出，进入水流中，从而增大了掺气量，提升了消能效率。

其中，驱动机构包括传动组件与动力组件，传动组件包括竖直转动连接于通气井3内的第一转杆11，进气扇6焊接于第一转杆11顶部，第一转杆11底部焊接有从动锥齿轮12，溢洪道1内位于台阶2处水平转动连接有第二转杆13，第二转杆13两端均焊接有与从动锥齿轮12相啮合的主动锥齿轮14，动力组件为安装于第二转杆13上的第一挡水板15。

泄洪时，在水流的冲刷下，第一挡水板15转动，进而带动第二转杆13转动，进而带动主动锥齿轮14转动，进而带动从动锥齿轮12转动，进而带动第一转杆11转动，进而带动进气扇6转动，利用水流的冲击力作为动力源，节能环保，此外，水流只与第一挡水板15的边缘处接触，确保第一挡水板15转动的同时，降低了对水流的干扰，有利于消能。

在使用过程中，如果外界的杂质进入通气井3、通气腔4、通气孔5内，可能会造成通气井3、通气腔4、通气孔5堵塞，影响掺气，因此，本实施例中，通气井3顶部的进气口处水平转动连接有第三转杆31，第三转杆31上固定有第一盖板32，第三转杆31上靠近溢洪道1的一侧固定连接有第二挡水板33，第二挡水板33延伸至溢洪道1内，此外，两第二挡水板33之间固定连接有用于遮挡通气孔5的第二盖板34。

不泄洪时，第一盖板32与第二盖板34均处于闭合状态，从而降低了外界杂质进入通气井3、通气腔4、通气孔5内的可能性，降低了通气井3、通气腔4、通气孔5被堵塞的可能性，确保了掺气的正常进行；泄洪时，在水流的冲击下，第二挡水板33转动，进而带动第一盖板32与第二盖板34转动，第一盖板32与第二盖板34打开，正常掺气，利用水流的冲击力作为动力源，节能环保。

掺气过程中，外界杂质仍有可能进入通气井3内，因此，本实施例中，通气井3的进气口处安装有滤网35，进一步降低了外界杂质进入通气井3内的可能性，降低了通气井3被堵塞的可能性。

本申请实施例一种水库溢洪道出口的消能结构的实施原理为：不泄洪上，第一盖板32与第二盖板34处于闭合状态，外界杂质不易进入通气井3、通气腔4、通气孔5内，泄洪时，在水流的冲击下，第二挡水板33转动，进而带动第一盖板32与第二盖板34打开，同时，在水流的冲击下，第一挡水板15转动，在第二转杆13、主动锥齿轮14、从动锥齿轮12、第一转杆11的传动作用下，进气扇6转动，朝通气井3内鼓入空气，空气穿过通气腔4后从通气孔5排出并进入水流中，增大了掺气量，提升了消能效率。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。