一種控制水渠彎道水流超高的導(dǎo)流坎技術(shù)制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種控制水渠彎道水流超高的導(dǎo)流坎技術(shù)。包括在彎道底板上設(shè)置多組導(dǎo)流坎構(gòu)成導(dǎo)流區(qū)和過(guò)流區(qū)，導(dǎo)流坎一端與彎道凹岸連接，另一端延伸至水渠中部，導(dǎo)流坎與凹岸邊墻傾斜設(shè)置，包括擋水面和背水面，擋水面與凹岸和過(guò)流側(cè)面平滑連接；背水面由平滑連接的凸形弧面和凹形弧面構(gòu)成，過(guò)流側(cè)面沿水流方向F布置。本發(fā)明專利技術(shù)在水渠彎道的底板上布置導(dǎo)流坎，導(dǎo)流坎的擋水面和背水面分別設(shè)計(jì)，頂部圓弧防止水流飛濺；背水面兩段圓弧平滑連接，水流平順地過(guò)渡到渠底，便于下一個(gè)導(dǎo)流坎有效地導(dǎo)流。本發(fā)明專利技術(shù)導(dǎo)流坎將水流順利導(dǎo)到凸岸，流暢地流向下游，泄洪彎道能充分降低超高，同時(shí)又能順利泄流，保證水流平順和延長(zhǎng)建筑物使用壽命。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)屬于水利工程
，尤其屬于水利工程技術(shù)中河流河床治理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
，特別涉及一種控制彎道水流超高的導(dǎo)流坎布置與設(shè)計(jì)技術(shù)。
技術(shù)介紹
在實(shí)際水利工程中，由于地形地質(zhì)的原因，急流彎道廣泛地存在于溢洪道、泄洪涵洞、引水工程、河流航道、潰壩等工程。急流彎道一般由于坡度陡、水流速度快、水流沖刷厲害等原因，導(dǎo)致生產(chǎn)事故頻發(fā)。如部分彎道水流貼著凹岸壁面流動(dòng)，而凸岸基本上卻處于無(wú)水狀態(tài)，導(dǎo)致凹岸水流翻出邊墻，將下游泄水道沖毀，將陡坡底板基礎(chǔ)掏空，嚴(yán)重影響工程的正常運(yùn)行。目前，對(duì)于彎道水流的超高更多的是關(guān)注其控制超高，而對(duì)于其過(guò)流能力和綜合運(yùn)行能力關(guān)注不夠，如斜檻法不能有效地過(guò)流、復(fù)合曲線法只能適用于特定渠道，斜底法過(guò)流比較小等。導(dǎo)流坎設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)也簡(jiǎn)單，如中國(guó)專利CN200720033539.2，其底坎由所述的長(zhǎng)坎和短坎構(gòu)成，其不符合流線型設(shè)計(jì)，容易遭到破壞，水流很難平順地落在底部，導(dǎo)流的效果不好。底坎背面懸空，更容易遭受空蝕破壞。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的不足公開了一種控制水渠彎道水流超高的導(dǎo)流坎技術(shù)。本專利技術(shù)要解決的問(wèn)題是提供一種最大可能減少過(guò)流影響、結(jié)構(gòu)更合理、控制水流超高更有效的彎道導(dǎo)流坎布置與設(shè)計(jì)技術(shù)。本專利技術(shù)通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):控制水渠彎道水流超高的導(dǎo)流坎技術(shù)，其特征在于:在彎道底板上設(shè)置多組導(dǎo)流坎構(gòu)成導(dǎo)流區(qū)和過(guò)流區(qū)；所述導(dǎo)流坎一端與彎道凹岸連接，另一端延伸至水渠中部與彎道凸岸最小距離為水渠寬度的二分之一至六分之一；導(dǎo)流坎縱向與彎道凹岸邊墻半徑方向的夾角Θ為35。至65 ° ;多組導(dǎo)流坎自水渠進(jìn)口直道與彎道連接處開始布置至彎道出口，相鄰兩導(dǎo)流坎在彎道凹岸邊墻上的間距為彎道半徑的0.08倍至0.2倍；進(jìn)一步所述導(dǎo)流坎包括擋水面和背水面，擋水面是一垂直設(shè)置的平面，平面一端有凹形弧面與凹岸平滑連接，另一端有凸形弧面與導(dǎo)流坎過(guò)流側(cè)面平滑連接；背水面頂部到底部由平滑連接的凸形弧面和凹形弧面構(gòu)成，過(guò)流側(cè)面沿水流方向F布置。更進(jìn)一步導(dǎo)流坎擋水面的高度是水渠水深的0.1至0.6倍。優(yōu)選導(dǎo)流坎擋水面的高度是水渠水深的0.4倍。更進(jìn)一步導(dǎo)流坎擋水面有頂部圓弧過(guò)度面。上述導(dǎo)流坎背水面凸形弧面的弧面半徑是擋水面高度的I至5倍。上述導(dǎo)流坎背水面凹形弧面的弧面半徑是擋水面高度的3至9倍。上述導(dǎo)流坎縱向與彎道凹岸邊墻半徑方向的夾角Θ優(yōu)選為50°。上述導(dǎo)流坎延伸至水渠中部?jī)?yōu)選與彎道凸岸最小距離為水渠寬度的三分之一。上述相鄰兩導(dǎo)流坎在彎道凹岸邊墻上的間距為彎道半徑的0.1倍。上述背水面頂部到底部的凸形弧面半徑是擋水面高度的I至2.5倍、凹形弧面半徑是擋水面高度的1.5至6倍。本專利技術(shù)有益性:本專利技術(shù)在水渠彎道的底板上，布置導(dǎo)流坎，導(dǎo)流坎將彎道底板分成2個(gè)區(qū)，即導(dǎo)流區(qū)和過(guò)流區(qū)，方便水流順利通過(guò)。同時(shí)導(dǎo)流坎的擋水面和背水面分別設(shè)計(jì)，導(dǎo)流坎擋水面的頂部可以用圓弧過(guò)渡，防止水流飛濺；導(dǎo)流坎的背水面用兩段圓弧平滑連接，水流平順地過(guò)渡到渠底，便于下一個(gè)導(dǎo)流坎有效地導(dǎo)流。本專利技術(shù)導(dǎo)流坎技術(shù)能充分地發(fā)揮作用，將水流導(dǎo)到凸岸，水流能比較流暢地流向下游，泄洪彎道能充分降低超高，同時(shí)又能順利泄流，保證水流平順和延長(zhǎng)建筑物使用壽命。附圖說(shuō)明圖1是本專利技術(shù)彎道和導(dǎo)流坎布置示意圖；圖2是本專利技術(shù)彎道和導(dǎo)流坎標(biāo)示示意圖；圖3是本專利技術(shù)導(dǎo)流坎底面形狀示意圖；圖4是本專利技術(shù)導(dǎo)流坎立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本專利技術(shù)導(dǎo)流坎橫截面結(jié)構(gòu)示意圖，即圖4EE截面結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是本專利技術(shù)導(dǎo)流坎橫截面另一結(jié)構(gòu)示意圖，即圖4EE截面另一結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是本專利技術(shù)本專利技術(shù)導(dǎo)流坎縱截面結(jié)構(gòu)示意圖，即圖4CC截面結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，I是導(dǎo)流坎，2是導(dǎo)流區(qū)，3是過(guò)流區(qū)，4是擋水面，5是背水面，6是彎道凹岸，7是彎道凸岸，8是凹岸連接側(cè)面，9是過(guò)流側(cè)面，B是河床寬度，BI是擋水面厚度，B2是背水面厚度，D是過(guò)流側(cè)面與彎道凸岸最小距離，F(xiàn)是水流方向，L是導(dǎo)流坎長(zhǎng)度，h2是導(dǎo)流坎擋水面高度，R是彎道凹岸半徑，Rl是擋水面凸形弧面，R2是背水面凸形弧面，R3是背水面凹形弧面，R4是擋水面頂部弧面，R5是擋水面凹形弧面，Θ是導(dǎo)流坎縱向與彎道凹岸邊墻半徑方向的夾角，S是相鄰兩導(dǎo)流坎在彎道凹岸邊墻上的間距。具體實(shí)施例方式下面通過(guò)實(shí)施例對(duì)本專利技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步的描述，本實(shí)施例只用于對(duì)本專利技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步的說(shuō)明，但不能理解為對(duì)本專利技術(shù)保護(hù)范圍的限制，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以根據(jù)上述內(nèi)容作出一些非本質(zhì)的改進(jìn)和調(diào)整屬于本專利技術(shù)保護(hù)的范圍。實(shí)施例1控制水渠彎道水流超高的導(dǎo)流坎技術(shù)，本專利技術(shù)技術(shù)在水渠彎道底板上設(shè)置多組導(dǎo)流坎I使水渠彎道構(gòu)成導(dǎo)流區(qū)2和過(guò)流區(qū)3。布置采用導(dǎo)流坎I 一端與彎道凹岸6連接，另一端延伸至水渠中部與彎道凸岸7最小距離D為水渠寬度B的二分之一至六分之一，最佳是三分之一；導(dǎo)流坎I縱向與彎道凹岸6邊墻半徑方向的夾角Θ為35。至65°，最佳是50° ;多組導(dǎo)流坎I自水渠進(jìn)口直道與彎道連接處開始布置至彎道出口，相鄰兩導(dǎo)流坎I在彎道凹岸邊墻上的間距S為彎道半徑R的0.08倍至0.2倍，優(yōu)選0.1倍。具體每組導(dǎo)流坎I包括擋水面4和背水面5，擋水面是垂直設(shè)置的平面，平面一端有凹形弧面R5與凹岸6平滑連接，另一端有凸形弧面Rl與導(dǎo)流坎過(guò)流側(cè)面9平滑連接；背水面5頂部到底部由平滑連接的凸形弧面R2和凹形弧面R3構(gòu)成；過(guò)流側(cè)面9沿水流方向F布置。導(dǎo)流坎擋水面4的高度h2是水渠水深的0.1至0.6倍。優(yōu)選導(dǎo)流坎擋水面4的高度h2是水渠水深的0.4倍。導(dǎo)流坎背水面5凸形弧面R2的弧面半徑是擋水面4高度h2的I至5倍，凹形弧面R3的弧面半徑是擋水面4高度h2的3至9倍。背水面5頂部到底部的凸形弧面R2半徑是擋水面4高度h2的I至2.5倍、凹形弧面R3半徑是擋水面4高度h2的1.5至6倍。BI為擋水面厚度，取導(dǎo)流坎擋水面4高度h2的0.1至I倍。B2為背水面的底部厚度，背水面底部厚度為導(dǎo)流坎擋水面4的高度h2的4至2倍，導(dǎo)流坎背面符合流線型單位為米。結(jié)合圖1、圖2、圖3、圖4、圖5和圖7。如圖1、圖2所示，圖1是本專利技術(shù)彎道和導(dǎo)流坎布置示意圖，圖2是本專利技術(shù)彎道和導(dǎo)流坎標(biāo)示示意圖。圖中導(dǎo)流坎I從水渠進(jìn)口直道與彎道連接處開始布置至彎道出口，導(dǎo)流坎I 一端與彎道凹岸6連接，另一端延伸至水渠中部，沿水流方向F布置的過(guò)流側(cè)面9與凸岸7最小距離D本例為三分之一水渠寬度B，導(dǎo)流坎I與水流方向F傾斜布置縱向與彎道凹岸6邊墻半徑方向的夾角Θ本例為50°，相鄰兩導(dǎo)流坎I在彎道凹岸邊墻上的間距S為彎道半徑R的0.08倍至0.2倍，根據(jù)上述要求，圖中標(biāo)示出4組導(dǎo)流坎I。如圖3所示，導(dǎo)流坎I的底面呈不規(guī)則的平行四邊形，導(dǎo)流坎I的一側(cè)面是與凹岸6連接的凹岸連接側(cè)面8，擋水面4與凹岸6連接側(cè)面8有凹形弧面R5連接，在圖4中表示出凹形弧面R5為柱狀弧形與凹岸6平滑連接；擋水面4與過(guò)流側(cè)面9有凸形弧面Rl連接，在圖4中表示出凸形弧面Rl為柱狀弧形平滑連接擋水面4與過(guò)流側(cè)面9。如圖4所示，導(dǎo)流坎I的立體結(jié)構(gòu)示意圖，結(jié)合圖3，擋水面4的CC縱截面、即沿長(zhǎng)度L方向的截面為矩形，擋水面4表面包括兩端柱狀弧形的凹形弧面R5和凸形弧面Rl ;結(jié)合圖5，背水面5頂部到底部由平滑連接的凸形弧面R2和凹形弧面R3構(gòu)成。如圖5、圖7所示，圖5是導(dǎo)流坎橫截面結(jié)構(gòu)示意圖，即圖4EE截面結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是本發(fā)本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種控制水渠彎道水流超高的導(dǎo)流坎技術(shù)，其特征在于：?在水渠彎道底板上設(shè)置多組導(dǎo)流坎（1）構(gòu)成導(dǎo)流區(qū)（2）和過(guò)流區(qū)（3）；?所述導(dǎo)流坎（1）一端與彎道凹岸（6）連接，另一端延伸至水渠中部與彎道凸岸（7）最小距離（D）為水渠寬度（B）的二分之一至六分之一；導(dǎo)流坎（1）縱向與彎道凹岸（6）邊墻半徑方向的夾角（θ）為35°至65°；多組導(dǎo)流坎（1）自水渠進(jìn)口直道與彎道連接處開始布置至彎道出口，相鄰兩導(dǎo)流坎（1）在彎道凹岸邊墻上的間距（S）為彎道半徑（R）的0.08倍至0.2倍。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：吳宇峰，劉小兵，宋文武，施浩然，曾永忠，符杰，楊耀，付成華，劉曉輝，徐良芳，劉曉慶，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：西華大學(xué)，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：