專利名稱：用于摻氣減蝕的x型寬尾墩后的臺階面局部邊墻的制作方法
技術領域：
本發明涉及水利水電工程中摻氣減蝕設施，特別涉及一種水利工程中用于摻氣減蝕的X型寬尾墩后的臺階面局部邊墻，屬于水利水電工程領域。
背景技術：
水利水電工程中，寬尾墩通常設置在溢流堰頂，形成堰頂收縮射流，并在消力池中 形成劇烈摻氣的三元水躍，從而提高了消能率。X型寬尾墩是在常規寬尾墩底部開一
道3m高的斜口后形成，它的其它部分與常規寬尾墩完全相同，但其優點卻表現得比較突出。第一，下開口的X型寬尾墩使其底部比常規寬尾墩多出一個水墊層，因而消力池底板沖擊壓強卻比常規寬尾墩最大可減小約30%;第二，小流量泄洪不出現沖砸壩面問題，大流量泄洪與常規寬尾墩完全相同；第三，X型寬尾墩與臺階壩面聯合使用，消能率至少提高約5% 10%，特別是施工期渡汛，臺階壩面可以直接過流，在節約投資同時，也節約了工期。20世紀80年代美國修建柳溪壩(Willow Creek Dam)時推出一種碾壓混凝土新工藝(RCC)，結合碾壓混凝土的施工過程，可以方便地修建溢流面臺階，故臺階式溢流壩也因此產生。資料統計發現，早期臺階式溢流壩壩高均不足100 m，臺階的單寬流量最大只有30 m3 / ( s*m)。如果溢流壩壩高上升至百米以上，單寬流量超過100 m3/ ( s-m)，臺階壩面將出現空蝕破壞，如我國丹江口水庫利用施工預留臺階單寬流量超過100 m3 / (s-m)，汛后檢查發現，臺階壩面多處出現空蝕破壞。如何解決臺階式溢流壩在增加壩高時不會出現大單寬流量泄洪空蝕破壞問題，是一個值得探索的課題。傳統X型寬尾墩加臺階溢流壩的消能模式結合了 X型寬尾墩及臺階溢流壩的優勢，但在臺階面，同樣存在摻氣不暢，易出現空蝕破壞的問題。本課題正是為解決這個問題作出的本發明。

發明內容
本發明的目的就是為克服現有技術中所存在的缺陷和不足，提出一種用于摻氣減蝕的X型寬尾墩后的臺階面局部邊墻，該臺階面局部邊墻為設置于X型寬尾墩后的一道混凝土墻結構，該混凝土墻與X型寬尾墩相連接。通過試驗研究分析，獲得了理想的局部邊墻體型；該X型寬尾墩后的臺階面局部邊墻其結構簡單，摻氣效果良好，起到了摻氣減蝕作用。為實現上述目的，本發明采用以下的技術方案來實現的。本發明提出的用于摻氣減蝕的X型寬尾墩后的臺階面局部邊墻，其特征在于所述臺階面局部邊墻是在X型寬尾墩后設置的一道混凝土墻結構，所述臺階面局部邊墻即混凝土墻與X型寬尾墩相連接。上述技術方案中，所述臺階面局部邊墻上游側高度與X型寬尾墩的末端開口高度相同，其臺階面局部邊墻下游側高度與臺階面局部邊墻上游側高度相同，或小于臺階面局部邊墻上游側高度；其臺階面局部邊墻長度為X型寬尾墩末端延伸至前3 4級臺階的長度。上述技術方案中，所述X型寬尾墩后設置的臺階面局部邊墻即混凝土墻，對于有多個X型寬尾墩的布置形式，其每個X型寬尾墩后均應設置臺階面局部邊墻即混凝土墻。本發明所設計的臺階面局部邊墻即混凝土墻與X型寬尾墩加臺階溢流面的消能方式聯合使用。本發明的X型寬尾墩后的臺階面局部邊墻具有以下特點及有益的技術效果I、本發明設置的X型寬尾墩后的臺階面局部邊墻-即混凝土墻與X型寬尾墩加臺階溢流面的消能方式聯合使用，其摻氣效果好。
2、本發明由于設置的臺階面局部邊墻-即混凝土墻的作用，在水電工程中出寬尾墩的水流不再向兩側坦化，從而在臺階溢流壩兩側形成穩定的摻氣空腔，以達到摻氣減蝕的目的。3、本發明設置的X型寬尾墩后的臺階面局部邊墻-即混凝土墻，其結構簡單，極易于設計施工。4、本發明設置的設置的X型寬尾墩后的臺階面局部邊墻-即混凝土墻，由于制作材料為常規混凝土，因而造價低廉。


圖I是本發明X型寬尾墩后的臺階面局部邊墻的平面結構示意圖；圖2是本發明X型寬尾墩后的臺階面局部邊墻的剖面結構示意圖；圖3是圖2中的臺階面局部邊墻的詳圖；圖4是在某水電工程上使用本發明的臺階面局部邊墻的平面布置示意圖；圖5是在某水電工程上使用本發明的臺階面局部邊墻的剖面布置示意圖。圖中，I一臺階面局部邊墻、2—X型寬尾墩、3—臺階溢流面、f一臺階面局部邊墻上游側高度、e—臺階面局部邊墻下游側高度、d—臺階面局部邊墻長度。
具體實施例方式下面結合附圖并通過具體應用在某水利工程上的實施例對本發明作進一步詳細說明，但不應理解為是對本發明保護范圍的任何限定。本發明的X型寬尾墩后的臺階面局部邊墻，其平面結構如圖I所示，剖面結構如圖2所示；所述臺階面局部邊墻I是在X型寬尾墩2后設置的一道混凝土墻結構，該混凝土墻與X型寬尾墩2相連接；其臺階面局部邊墻上游側高度f與X型寬尾墩2的末端開口高度相同，其臺階面局部邊墻I下游側高度e稍小于其臺階面局部邊墻I上游側高度f，臺階面局部邊墻I長度d為X型寬尾墩2末端延伸至前3 4級臺階長度；所述X型寬尾墩2后設置的臺階面局部邊墻I即混凝土墻，對于有多個X型寬尾墩2的布置形式，其每個X型寬尾墩2后面均應設置一道臺階面局部邊墻-混凝土墻。本發明所設計的臺階面局部邊墻-混凝土墻與X型寬尾墩2加臺階溢流面3的消能方式聯合使用，其摻氣減蝕效果良好。
實施例
本實施例采用圖4及圖5所示的X型寬尾墩2后的臺階面局部邊墻-平面布置圖和剖面布置圖，具體應用在某水電站的實例。本實施例中所述某水電站最大壩高138m，裝機容量2000MW，校核洪水洪峰流量為17500 m3/s，上下游水位差約62m，最大下泄總功率約10616MW，最大單寬流量178 m3/s-m,采用X型寬尾墩2加臺階 流面的消能模式，該工程中間隔墩寬度a為5. Om,長度為43. 2m,即從樁號壩橫0-006. 000到樁號壩橫0+037. 200，邊墩寬度b為4. 0m，兩墩之間的溢流寬度c為13m。本實施例在X型寬尾墩2后設置的臺階面局部邊墻I即混凝土墻與X型寬尾墩2相連，根據實際經驗分析確定其臺階面局部邊墻I-混凝土墻上游側高度f與X型寬尾墩2末端開口高度相同，均設置為2. 2m，其臺階面局部邊墻I-混凝土墻下游側高度e設置為I. Sm，其臺階面局部邊墻I長度d即混凝土墻長度設置為5. 4m，在X型寬尾墩2后所設置的臺階面局部邊墻I經試驗表明，采用該臺階面局部邊墻后，其臺階兩側形成了穩定的摻氣空腔，達到了摻氣減蝕的目的。
權利要求
1.一種用于摻氣減蝕的X型寬尾墩后的臺階面局部邊墻，其特征在于所述臺階面局部邊墻(I)是在X型寬尾墩(2)后設置的一道混凝土墻結構，所述臺階面局部邊墻(I)即混凝土墻與X型寬尾墩(2)相連接。
2.根據權利要求I所述用于摻氣減蝕的X型寬尾墩后的臺階面局部邊墻，其特征在于所述臺階面局部邊墻(I)上游側高度(f)與X型寬尾墩(2)的末端開口高度相同，其臺階面局部邊墻(I)下游側高度(e)與臺階面局部邊墻(I)上游側高度(f)相同，或小于臺階面局部邊墻(I)上游側高度(f);臺階面局部邊墻(I)長度為X型寬尾墩(2)末端延伸至前3 4級臺階長度。
3.根據權利要求I或2所述用于摻氣減蝕的X型寬尾墩后的臺階面局部邊墻，其特征在于所述X型寬尾墩(2)后設置的臺階面局部邊墻(I)即混凝土墻，對于有多個X型寬尾墩(2)的布置形式，其每個X型寬尾墩(2)后均應設置臺階面局部邊墻(I)即混凝土墻。
全文摘要
本發明涉及一種用于摻氣減蝕的X型寬尾墩后的臺階面局部邊墻，屬于水利水電工程領域。所述臺階面局部邊墻是在X型寬尾墩后設置的一道混凝土墻結構，它與X型寬尾墩相連接；臺階面局部邊墻上游側高度與X型寬尾墩末端開口高度相同，其下游側高度與上游側高度相同，或小于上游側高度；其臺階面局部邊墻長度為X型寬尾墩末端延伸至前3~4級臺階長度。本發明所述臺階面局部邊墻與X型寬尾墩加臺階溢流面的消能方式聯合使用，其摻氣減蝕效果好；且結構簡單，且易于設計施工；由于制作材料為常規混凝土，因而造價低廉。
文檔編號E02B8/06GK102912771SQ20121044471
公開日2013年2月6日 申請日期2012年11月8日 優先權日2012年11月8日
發明者田忠, 劉善均, 許唯臨, 王韋, 張建民, 鄧軍, 曲景學, 張法星 申請人:四川大學