本實用新型涉及一種消能結構，尤其是涉及一種用于高流速導流明渠的消能結構，屬于水利水電工程建筑物設計筑造技術領域。

背景技術：

在水利水電工程建設中，導流明渠屬于臨時性泄水建筑物，通過導流明渠下泄上游來水，為基坑干地施工創造條件，為降低成本，常常將導流明渠與永久建筑物部分結合，通過后期改建，成為永久建筑物的一部分。導流明渠常用于河床一側有較寬臺地或岸邊較為開闊的平緩地形條件，據此布置的導流明渠一般不受地形限制，明渠底寬較寬，過流斷面較大，其出口水流的流速較低，只需對下游岸坡做常規防護處理，而不需要考慮設置特殊的消能和防沖刷設施。但是，隨著水電工程的發展，越來越多的工程建于河道坡降越來越大的山區河道中，且受地形地質條件所限，常常無法采用隧洞、涵洞等導流方式，只能采用導流明渠過流，此時，受工程地形地質條件的影響，導流明渠也不可能采用很大的過流斷面來分散明渠出口的水流能量，且由于導流明渠坡度較大，明渠出口水流流速也會相應變大，若按常規考慮和設計而不采取特殊的消能防沖措施，則會對下游河道和岸坡造成嚴重的沖刷，危及下游岸坡及導流明渠邊墻的穩定。

技術實現要素：

本實用新型所要解決的技術問題是：提供一種能有效的消除大坡降、高流速導流水能量的用于高流速導流明渠的消能結構。

為解決上述技術問題所采用的技術方案是：一種用于高流速導流明渠的消能結構，所述的消能結構包括旋滾消力池和消能組件，所述的旋滾消力池沿所述導流明渠流向布置在該導流明渠出口末端，所述的消能組件布置在所述的旋滾消力池中。

本實用新型的有益效果是：本申請通過在導流明渠出口的末端布置一個沿該導流明渠流向的旋滾消力池，并在該旋滾消力池內設置消能組件。這樣，當由于坡降較大、流速較高，從而使攜帶能量較大的下泄水流流到所述的旋滾消力池中后，在該旋滾消力池內在所述消能組件的協助下產生劇烈的旋轉翻滾，以消去攜帶在下泄水流中的大部分能量，然后再導入下游河道，這樣，下泄到下游河道中的下泄水流經旋滾消力池消去大部分的能量后，其流速便會明顯的減緩，達到減小水流對下游河道和岸坡造成的嚴重沖刷，起到保護下游岸坡及導流明渠邊墻穩定的作用。

進一步的是，所述的旋滾消力池為沿所述導流明渠流向布置在該導流明渠出口末端的消 力凹坑，所述消力凹坑的寬度與所述導流明渠的底板的寬度相適應，所述消力凹坑的長度與其寬度之比在3～5間。

上述方案的優選方式是，在所述消力凹坑的前端還設置有緩沖連接面，所述消力凹坑前端的底板通過所述的緩沖連接面與所述導流明渠的相鄰底板連接。

進一步的是，在所述消力凹坑的后端也設置有所述的緩沖連接面，所述消力凹坑后端的底板通過所述的緩沖連接面與所述導流明渠的相鄰底板連接。

進一步的是，所述的消能組件為沿所述導流明渠流向均布置在所述旋滾消力池的底板上的多排消力墩。

上述方案的優選方式是，每一排所述的消力墩均由多個沿所述旋滾消力池底板寬度方向均勻布置的消力小墩構成。

進一步的是，每一個所述的消力小墩均為混凝土澆筑結構。

上述方案的優選方式是，混凝土澆筑結構的所述消力小墩與所述旋滾消力池的底板一體成型。

進一步的是，所述的消能組件還包括沿所述導流明渠流向均布置在所述旋滾消力池的底板上的多排消力墩和沿寬度方向設置在所述緩沖連接面下端的多個趾墩。

進一步的是，所述旋滾消力池位于所述導流明渠底板以上的部分的橫截面的形狀與所述導流明渠兩側墻在其橫截面內的形狀相適應。

附圖說明

圖1為本實用新型用于高流速導流明渠的消能結構的平面布置圖；

圖2為圖1的A-A剖視圖；

圖3為圖1的B-B剖視圖。

圖中標記為：旋滾消力池1、消能組件2、導流明渠3、緩沖連接面4、消力墩5、消力小墩6、側墻7、趾墩8。

具體實施方式

如圖1、圖2以及圖3所示是本實用新型提供的一種能有效的消除大坡降、高流速導流水能量的用于高流速導流明渠的消能結構。所述的消能結構包括旋滾消力池1和消能組件2，所述的旋滾消力池1沿所述導流明渠3流向布置在該導流明渠3出口的末端，所述的消能組件2布置在所述的旋滾消力池1中。本申請通過在導流明渠3出口的末端布置沿該導流明渠3流向的旋滾消力池1，并在該旋滾消力池1內設置消能組件2。這樣，當由于坡降較大、流速較高，從而使攜帶能量較大的下泄水流流到所述的旋滾消力池1內后，在該旋滾消力池1內在所述消能組件2的協助下產生劇烈的旋轉翻滾，以消去攜帶在下泄水流中的大部分能量， 然后再導入下游河道，這樣，下泄到下游河道中的下泄水流經旋滾消力池1消去大部分的能量后，其流速便會明顯的減緩，達到減小水流對下游河道和岸坡造成的嚴重沖刷，起到保護下游岸坡及導流明渠邊墻穩定的作用。

上述實施方式中，為了能盡量充分的消除下泄水流中攜帶的能量，本申請將所述的旋滾消力池1設置為沿所述導流明渠流向布置在該導流明渠3出口末端的消力凹坑的結構，并且使所述消力凹坑的寬度與所述導流明渠3的底板的寬度相適應，使所述消力凹坑的長度與其寬度之比在3～5之間，這樣既方便所述消力凹坑的建造，同時消力凹坑足夠的長度可以保證下泄水流充分的消能。與此同時，在所述消力凹坑的前端和后端分別設置緩沖連接面4，使所述消力凹坑前端的底板通過所述的緩沖連接面4與所述導流明渠3的相鄰底板連接，使所述消力凹坑后端的底板通過所述的緩沖連接面4與所述導流明渠3的相鄰底板連接。

進一步的，由于不管是導流明渠3還是消力凹坑都屬于土建工程，所以都是采用的混凝土結構，這樣，為了簡化所述消能組件2的結構，方便建筑施工，同時又不降低本申請所述的旋滾消力池的消能效果，本申請將所述的消能組件2設置為沿所述導流明渠3流向均布置在所述旋滾消力池1的底板上的多排消力墩5的結構。此時，所述的消力墩5的優選形式為每一排所述的消力墩5均由多個沿所述旋滾消力池1底板寬度方向均勻布置的消力小墩6構成。這樣，既能有效的形成旋轉翻滾水流，又不會過度的阻擋水流在所述的旋滾消力池中沿下游方向繼續流動，達到最大限度的協助制造消能旋轉翻滾水流的目的。進一步的，為了達到最佳的消能效果，同時又避免攜帶高能量的下泄水流進入所述消力凹坑時過度的沖刷該消力凹坑的底部，在所述消力凹坑的前端的緩沖連接面4上還設置有趾墩8，設置該趾墩8的目的是對進入所述消力凹坑高速水流進行初步消能，減小高能量下泄水對消力凹坑底部，尤其是底部的前端部分的沖刷。

再結合所述的導流明渠3和消力凹坑均是混凝土結構的特點，本申請將每一個所述的消力小墩6、趾墩8也設置成混凝土澆筑結構，并且與所述旋滾消力池1的底板一體成型。而且，為了方便建造，將所述旋滾消力池1位于所述導流明渠3底板以上的部分的橫截面的形狀與所述導流明渠3兩側墻7在其橫截面內的形狀相適應。