城市景观降噪大坝制造技术

本实用新型专利技术公开了一种城市景观降噪大坝，其包括拦水坝，拦水坝的顶面为平面，且顶面与拦水坝的迎水面之间采用圆弧进行平滑过渡；拦水坝的背水面设置有降低水流入水处水压力的降压装置，降压装置的高度自背水面侧至水流入水处逐渐降低，直至最低点与拦水坝底面齐平；拦水坝的高度与降压装置最高点到顶面高度间的比值为0.2～0.35。设置的降压装置由于高度低于拦水大坝的高度，顶面与降压装置之间形成一个水流下跌处，在水流经顶面流入降压装置时，水流下跌处能够承担一部分水压力，从而使得水流入入水处的大幅度减小。

Urban landscape noise reduction dam

【技术实现步骤摘要】
城市景观降噪大坝
本技术涉及水利工程，具体涉及一种城市景观降噪大坝。
技术介绍
随着水利事业的发展，水利建设已从传统的防洪抗涝的基础功能步入到景观水利的时代。目前，不少城市通过修建景观大坝来改善城市景观及优化人居环境。当水流流过景观大坝下泄时会产生较大的水噪声，对景观大坝周围小区居民的生活产生严重影响。传统的降噪措施是在声源与居民区之间安装隔音装置，但是该方法影响了景观大坝的修建初衷，不宜被采用。由于国内外对城市景观大坝水噪声产生机理的研究还处于起步阶段，尚未对水噪声的治理措施进行研究。
技术实现思路
针对现有技术中的上述不足，本技术提供了一种可以降低水流入水处的水压力的城市景观降噪大坝。为了达到上述专利技术目的，本技术采用的技术方案为：提供一种城市景观降噪大坝，其包括拦水坝，拦水坝的顶面为平面，且顶面与拦水坝的迎水面之间采用圆弧进行平滑过渡；拦水坝的背水面设置有降低水流入水处水压力的降压装置，降压装置的高度自背水面侧至水流入水处逐渐降低，直至最低点与拦水坝底面齐平；拦水坝的高度与降压装置最高点到顶面高度间的比值为0.2～0.35。进一步地，降压装置为直线型斜坡，直线型斜坡上水流流过的面为斜面。进一步地，降压装置为上凸型斜坡，上凸型斜坡上水流流过的面为向上突起的弧面。进一步地，降压装置为下凹型斜坡，下凹型斜坡上水流流过的面为向下凹陷的弧面。进一步地，拦水坝的高度与降压装置最高点到顶面高度间的比值为0.24。进一步地，拦水坝的高度为0.9m，降压装置最高点到顶面的高度为0.24m，降压装置的长度为5.4m。本技术的有益效果为：水流流入拦水坝处时，通过弧形平缓的过渡至拦水坝的上表面，可以一定程度的降低水流的流淌速度，以降低水流与拦水大坝的冲击，一定程度上可以降低噪声，另外在枯水季时，顶面与迎水面通过圆弧过渡还可以起到美化大坝的目的。设置的降压装置由于高度低于拦水大坝的高度，顶面与降压装置之间形成一个水流下跌处，在水流经顶面流入降压装置时，水流下跌处能够承担一部分水压力，从而使得水流入入水处的大幅度减小。经试验发现水噪声会随着下游水深的增加而减少，随着拦水坝高度的增加、上游流量的增加而增加，本方案通过对降压装置的高度、拦水坝高度、拦水坝长度等优化，可以降低水流对坝趾的冲击作用及避免流经拦水坝形成的湍流，从而进一步降低了入水处的噪声。其中直线型斜坡、凸型斜坡和下凹型斜坡上水流流过的面的独特设置，可以使得水流平缓的流过，避免在该面形成湍流，以进一步降低水流入水处的水压力，而实现大坝降噪的目的。附图说明图1为现有技术中的阶梯型景观大坝。图2为本方案中降压装置为下凹型斜坡的城市景观降噪大坝。图3为本方案中降压装置为直线型斜坡的城市景观降噪大坝。图4为本方案中降压装置为上凸型斜坡的城市景观降噪大坝。图5为水噪声随上游流量的变化规律图。图6为在不同上游流量条件下，随A的变化水流下跌处的水噪声变化规律图。图7为在不同上游流量条件下，随A的变化水流入水处的水噪声变化规律图。图8为最大水噪声随A值的变化规律图。图9为降噪百分比随A值变化规律图。其中，1、拦水坝；11、迎水面；12、顶面；13、背水面；2、降压装置；21、水流下跌处；3、水流入水处。具体实施方式下面对本技术的具体实施方式进行描述，以便于本
的技术人员理解本技术，但应该清楚，本技术不限于具体实施方式的范围，对本
的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本技术的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本技术构思的专利技术创造均在保护之列。如图2至图4所示，本方案提供的城市景观降噪大坝包括拦水坝1，拦水坝1的顶面12为平面，且顶面12与拦水坝1的迎水面11之间采用圆弧进行平滑过渡；平滑过渡的设置可以降低水流与拦水坝1接触时对大坝的冲击。拦水坝1的背水面13设置有降低水流入水处3水压力的降压装置2，降压装置2的高度自背水面13侧至水流入水处3逐渐降低，直至最低点与拦水坝1底面齐平；由于降压装置2的高度低于拦水坝1，以形成一个水流下跌处21来承担部分水压力，以确保在水流入水处3的噪声得到大幅度改善。其中，拦水坝1的高度与降压装置2最高点到顶面12高度间的比值为0.2～0.35，优选该比值为0.24；该比例的独特设置可以降低水流对坝趾的冲击作用，以降低冲击过程产生的水噪声。实施时，本方案的降压装置2可以设置为直线型斜坡，直线型斜坡上水流流过的面为斜面；或者将降压装置2设置为上凸型斜坡，上凸型斜坡上水流流过的面为向上突起的弧面；或者将降压装置2设置为下凹型斜坡，下凹型斜坡上水流流过的面为向下凹陷的弧面。其中，拦水坝1的高度为0.9m，降压装置2最高点到顶面12的高度为0.24m，降压装置2的长度为5.4m。下面分别对现有技术的阶梯型景观大坝及本方案中的三种下凹型斜坡、直线型斜坡、上凸型斜坡与阶梯型斜坡的降噪效果进行对比说明：其中，下凹型斜坡高0.9m、长5.4m，圆心角为16°，半径为20m的圆弧；直线型斜坡高为0.9m长为5.4m；上凸型斜坡高0.9m、长5.4m，圆心角为16°，半径为20m的圆弧；阶梯型景观大坝的每个小阶梯高0.2m、长1.08m，共分5个阶梯。本方案的三种大坝在降噪装置与水流流经的面布置三个噪声测点，现有技术的阶梯型景观大坝在阶梯段布置三个噪声测点，四种大坝每个测点与水面之间的距离为0.15m，相邻两个噪声测点的水平间距为2.7m。实验设计四种不同的上游流量，分别为Q1＝75ml/s、Q2＝100ml/s、Q3＝125ml/s和Q4＝150ml/s，在测量过程中，对各个噪声测点均进行3次测量，后通过取平均值的方式确定单个测点的最终测量值。在对所有测量数据进行初步整理的过程中，发现水流入水处3的噪声测点V3的值均大于其他测点的值，故在数据分析时，选取V3测得的噪声值进行数据分析。其中，表1给出了在不同条件下各个斜坡水流入水处3的水噪声。在不同坡型条件下，各个水噪声与无斜坡时的水噪声对比关系及水噪声随上游流量的变化规律见图5。表1不同上游流量Q及不同坡型时，V3测点的水噪声(dB)Q(ml/s)坝高90cm直型线上凸型下凹型阶梯型7590.273.2574.5274.9889.6710090.774.3574.7775.1289.9312591.2774.7675.7075.9790.6715091.4775.3376.45<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.城市景观降噪大坝，其特征在于，包括拦水坝，所述拦水坝的顶面为平面，且所述顶面与拦水坝的迎水面之间采用圆弧进行平滑过渡；所述拦水坝的背水面设置有降低水流入水处水压力的降压装置，所述降压装置的高度自背水面侧至水流入水处逐渐降低，直至最低点与拦水坝底面齐平；所述拦水坝的高度与降压装置最高点到顶面高度间的比值为0.2～0.35。/n

【技术特征摘要】
1.城市景观降噪大坝，其特征在于，包括拦水坝，所述拦水坝的顶面为平面，且所述顶面与拦水坝的迎水面之间采用圆弧进行平滑过渡；所述拦水坝的背水面设置有降低水流入水处水压力的降压装置，所述降压装置的高度自背水面侧至水流入水处逐渐降低，直至最低点与拦水坝底面齐平；所述拦水坝的高度与降压装置最高点到顶面高度间的比值为0.2～0.35。


2.根据权利要求1所述的城市景观降噪大坝，其特征在于，所述降压装置为直线型斜坡，所述直线型斜坡上水流流过的面为斜面。


3.根据权利要求1所述的城市景观降噪大坝，其特征在于，所述降...

【专利技术属性】
技术研发人员：王大国，李莎莎，李硕，何金城，李甜，
申请(专利权)人：西南科技大学，
类型：新型
国别省市：四川;51