泄槽掺气坎结构制造技术

本实用新型专利技术涉及水利水电掺气设施领域，尤其是一种在运行水头变化较大的情况下，仍然可以实现很好的掺气效果的泄槽掺气坎结构，包括左边壁、右边壁和设置于左边壁与右边壁之间的底板，所述底板上设置有掺气坎结构，所述掺气坎结构的顶面中，靠近两侧边壁的边壁顶面高于靠近掺气坎结构对称中心的中心顶面。本实用新型专利技术根据水流特点，泄槽内的掺气坎坎高采取“两侧高、中间低”的结构型式，适应其流速分布曲线，其产生的水舌与底板的夹角具有“两侧大、中间小”的特点，中间夹角小的部分可以推动两侧夹角大的部分向下游流动，从而解决水流倒灌现象，加大有效掺气空腔，达到理想掺气效果。本实用新型专利技术尤其适用于运行水头变化大的应用场合中。

Structure of chute aerator

【技术实现步骤摘要】
泄槽掺气坎结构
本技术涉及水利水电掺气设施领域，尤其是一种泄槽掺气坎结构。
技术介绍
随着水电技术的不断发展，迎来了一大批高坝大库的建设，其水库具有水位高、消落深度大等特点，在施工及运行期间对泄洪设施均提出运行水头区间大的要求。常用的底部通气设施是指在过流面上设置挑坎或跌坎，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。常规的连续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；但在运行水头稍低，特别是处于要求设置掺气设施临界流速(30m/s)左右时，容易出现水流倒灌现象(回水现象)，难以达到理想的掺气效果。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种在运行水头变化较大的情况下，仍然可以实现很好的掺气效果的泄槽掺气坎结构。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：泄槽掺气坎结构，包括左边壁、右边壁和设置于左边壁与右边壁之间的底板，所述底板上设置有掺气坎结构，所述掺气坎结构的顶面中，靠近两侧边壁的边壁顶面高于靠近掺气坎结构对称中心的中心顶面。进一步的是，所述掺气坎结构的中心顶面形状为V字型，所述V字型开口方向与水流方向相反。进一步的是，所述中心顶面与边壁顶面之间通过斜面结构过渡。进一步的是，所述边壁顶面对称设置于掺气坎结构的两侧。进一步的是，包括掺气井结构，所述掺气井结构设置于左边壁以及右边壁侧壁面上。进一步的是，所述掺气井结构紧贴掺气坎结构的挑坎终点处。本技术的有益效果是：就本技术的技术方案而言，泄槽内的水流在靠近两侧边壁处的部位，受侧墙约束，侧墙与水流之间产生粘滞力，导致泄槽两侧流速较中部低。本技术根据水流特点，泄槽内的掺气坎坎高采取“两侧高、中间低”的结构型式，适应其流速分布曲线，其产生的水舌与底板的夹角具有“两侧大、中间小”的特点，中间夹角小的部分可以推动两侧夹角大的部分向下游流动，从而解决水流倒灌现场，加大有效掺气空腔，达到理想掺气效果。本技术尤其适用于运行水头变化大的应用场合中。附图说明图1是本技术去掉右边壁后的结构示意图。图中标记为：底板1、掺气坎结构2、挑坎起点21、挑坎终点22、边壁顶面23、中心顶面24、掺气井结构3、左边壁4。具体实施方式下面结合附图对本技术进一步说明。如图1所示的泄槽掺气坎结构，包括左边壁4、右边壁和设置于左边壁4与右边壁之间的底板1，所述底板1上设置有掺气坎结构2，所述掺气坎结构2的顶面中，靠近两侧边壁的边壁顶面23高于靠近掺气坎结构2对称中心的中心顶面24。现有的掺气坎，一般只是简单的一个高出底板1的坎结构，就这一坎结构本身，并无相应的结构优化，这就导致了这样的缺陷：在流速较低的情况下，如果掺气坎坎高较低，其水流挑射距离不足，形成的掺气空腔长度及高度均较小，不能达到理想掺气效果；如果掺气坎坎高增加，其挑角变大，水舌落点与底板夹角也将变大，但一旦出现流速较低时就容易出现水流倒灌现象，亦不能形成有效掺气空腔，达不到理想掺气效果。本技术十分巧妙的同时解决了上述两种状态存在的问题，由于采用的是靠近两侧边壁的边壁顶面23高于靠近掺气坎结构2对称中心的中心顶面24，即“两侧高、中间低”的结构型式，优化了流速分布曲线，当流速低时，可以汇聚并通过靠近掺气坎结构2对称中心的低点流出，不会出现倒灌；当流速高时，即可通过整个掺气坎结构2的顶面并形成理想的掺气效果。本技术有效解决了低流速情况下，掺气坎水流倒灌问题，也加大有效掺气空腔，达到了理想掺气效果，从而解决泄水建筑物底板的防蚀问题。为了对掺气坎结构2的中心顶面24的结构进一步优化，从而获得更为理想的效果，优选这样的方案：所述掺气坎结构2的中心顶面24形状为V字型，所述V字型开口方向与水流方向相反。如图1所示，V字型的中心顶面24可以在低流速时很好的汇聚水流，不仅防止了倒灌的出现，也保证了水流顺利的挑射流出。就上述的V字型的中心顶面24而言，为了实现结构顶面的平滑过渡，优选所述中心顶面24与边壁顶面23之间通过斜面结构过渡。如图1所示，斜面结构过渡也可以很好的引导水流在中心顶面24与边壁顶面23之间流动，保证了流动的平顺性。与本技术的结构相适应的，优选所述边壁顶面23对称设置于掺气坎结构2的两侧。就掺气而言，可以选择这样的方案：包括掺气井结构3，所述掺气井结构3设置于左边壁4侧壁面上。优选所述掺气井结构3紧贴掺气坎结构2的挑坎终点22处。本技术的构思，巧妙的结合了水流的特点，泄槽内的掺气坎坎高采取“两侧高、中间低”的结构型式，适应其流速分布曲线，其产生的水舌与底板的夹角具有“两侧大、中间小”的特点，中间夹角小的部分可以推动两侧夹角大的部分向下游流动，从而解决水流倒灌现场，加大有效掺气空腔，达到理想掺气效果，具有十分广阔的市场推广前景。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.泄槽掺气坎结构，包括左边壁(4)、右边壁和设置于左边壁(4)与右边壁之间的底板(1)，所述底板(1)上设置有掺气坎结构(2)，其特征在于：所述掺气坎结构(2)的顶面中，靠近两侧边壁的边壁顶面(23)高于靠近掺气坎结构(2)对称中心的中心顶面(24)。

【技术特征摘要】
1.泄槽掺气坎结构，包括左边壁(4)、右边壁和设置于左边壁(4)与右边壁之间的底板(1)，所述底板(1)上设置有掺气坎结构(2)，其特征在于：所述掺气坎结构(2)的顶面中，靠近两侧边壁的边壁顶面(23)高于靠近掺气坎结构(2)对称中心的中心顶面(24)。2.如权利要求1所述的泄槽掺气坎结构，其特征在于：所述掺气坎结构(2)的中心顶面(24)形状为V字型，所述V字型开口方向与水流方向相反。3.如权利要求2所述的泄槽掺气坎结构，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐碧华，张清琼，谢金元，金伟，张娅琴，陈军，
申请(专利权)人：中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：四川,51