一种用于水电站大坝上游侧的防冲消能水尺装置的制作方法

1.本发明涉及水电站大坝水位监测装置技术领域，尤其涉及一种用于水电站大坝上游侧的防冲消能水尺装置。


背景技术：

2.在全球积极应对气候变化的背景下，水电可实现化石能源清洁替代，可以加快能源绿色低碳转型，是助推碳达峰、碳中和的重要途径。水电站大坝上游侧水尺用于测量大坝上游水库水位，水位观测资料将直接应用于大坝安全监测和水电站水情预报，观测资料的可靠性将直接影响大坝安全监测成果和水情预报成果的准确性，与水电站大坝安全和下游地区人民的生命和财产安全密切相关。因此大坝上游侧的水位观测设备即水尺必须牢固可靠，确保水位观测资料成果质量稳定可靠。
3.目前水电站大坝上游侧水尺大多采用在平面金属板、定制瓷砖或在水工建筑物平滑表面上绘制刻度及对应高程。然而水电站大坝上游侧水尺大多位于水电站厂房机组进水口、泄洪道和溢洪道附近，水位变幅频繁，水力条件复杂多变。受此影响，水电站大坝上游侧水尺在汛期经常出现被水流冲走、局部脱落等损坏情况。对大坝坝前水位观测造成直接影响，对大坝安全监测成果分析和水情预报成果准确性造成较大影响，影响电厂发电计划和发电效益，更严重将危险下游地区人民生命和财产安全。
4.因此，本领域技术人员提供了一种用于水电站大坝上游侧的防冲消能水尺装置，以解决上述背景技术中提出的问题。


技术实现要素：

5.本发明提供了一种解决上述问题，结构合理可靠、稳定性好，便于安装和更换的一种用于水电站大坝上游侧的防冲消能水尺装置。
6.为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
7.本发明的一种用于水电站大坝上游侧的防冲消能水尺装置，该装置包括：
8.多个间隔设置的第一钢板，
9.多个间隔设置的第二钢板，多个间隔设置的所述第二钢板设置在多个间隔设置的第一钢板的一侧，每个所述第二钢板位于相邻的两个第一钢板之间、且第二钢板与相邻的第一钢板连接；
10.多个第三钢板，多个所述第三钢板设置于多个第二钢板上远离第一钢板的一侧，每个所述第三钢板上设置有整数刻度，每个所述第三钢板与对应的第二钢板相连接；
11.所述第三钢板包括第三主板，所述第三主板的两端分别向外延伸有第三副板、且第三主板与第三副板之间的夹角为钝角，每个所述第三副板上远离第三主板的一端向外延伸有第三定位板、且第三定位板与其相连接的第三副板之间的夹角为钝角，所述第三定位板与第三主板平行设置，所述第三定位板上均匀开设有多个第三固定孔，多个所述第三固定孔沿着第三定位板的长度方向布置。
12.进一步的，所述第三主板上靠近第三定位板的侧面上安装有多个第三角钢，每个第三角钢的两端与第三主板的侧面连接，所述第三副板上均开设有多个第三通孔。
13.进一步的，所述第一钢板包括第一主板，所述第一主板的长度小于第三主板的长度，所述第一主板的两端分别向外延伸有第一副板、且第一主板与第一副板之间的夹角为钝角，每个所述第一副板上远离第一主板的一端向外延伸有第一定位板、且第一定位板与其相连接的第一副板之间的夹角为钝角，所述第一定位板与第一主板平行设置，所述第一定位板上均匀开设有多个第一固定孔，多个所述第一固定孔沿着第一定位板的长度方向布置。
14.进一步的，所述第一主板上靠近第一定位板的侧面上安装有第一角钢，每个第一角钢的两端与第一主板的侧面连接。
15.进一步的，所述第一主板和第一副板上均开设有多个第一通孔。
16.进一步的，位于所述第一主板一侧的第一定位板上且远离该第一主板的侧面上开设有两个第一凹槽，两个所述第一凹槽延伸至与第一主板另一侧的第一定位板上且靠近该第一主板的侧面上，所述第一凹槽的槽口位于该第一定位板上且靠近第二钢板的侧面上。
17.进一步的，所述第二钢板包括第二主板，所述第二主板的长度小于第三主板的长度，所述第二主板的两端分别向外延伸有第二副板、且第二主板与第二副板之间的夹角为钝角，每个所述第二副板上远离第二主板的一端向外延伸有第二定位板、且第二定位板与其相连接的第二副板之间的夹角为钝角，所述第二定位板与第二主板平行设置，所述第二定位板上均匀开设有多个第二固定孔，多个所述第二固定孔沿着第二定位板的长度方向布置。
18.进一步的，所述第二主板上靠近第二定位板的侧面上安装有第二角钢，每个第二角钢的两端与第二主板的侧面连接。
19.进一步的，所述第二主板和第二副板上均开设有多个第二通孔。
20.进一步的，位于所述第二主板一侧的第二定位板上且远离该第二主板的侧面上开设有两个第二凹槽，两个所述第二凹槽延伸至与第二主板另一侧的第二定位板上且靠近该第二主板的侧面上，所述第二凹槽的槽口位于该第二定位板上且靠近第一主板的侧面上。
21.在上述技术方案中，本发明提供的一种用于水电站大坝上游侧的防冲消能水尺装置，具有以下有益效果：
22.1、第三主板上的设置有整数刻度，作为高程标识，以便于直观观测出当前水位；第一钢板、第二钢板和第三钢板采用不同颜色，更便于直接判别水位；交替安装的第一钢板和第二钢板作为本技术装置的刻度。
23.2、倾斜的第三副板、第二副板和第一副板有助于减少水流作用于第三钢板、第二钢板和第三钢板的推力，改善水流对第三钢板、第二钢板和第三钢板的冲刷情况。
24.3、第三钢板、第二钢板和第三钢板均为镂空不锈钢板，可消耗本技术结构附近水流的动能，减少水流对本技术装置的冲击能量。
25.4、采用第一角钢与第一主板之间形成三角支撑结构、第二角钢与第二主板之间形成三角支撑结构、第三角钢与第三主板之间形成三角支撑结构，其具有较好的稳定性，可以支撑第一钢板、第二钢板和第三钢板的外侧面，在承受水压力的工况下的变形减小。
附图说明
26.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
27.图1为本发明实施例提供的一种用于水电站大坝上游侧的防冲消能水尺装置的结构示意图；
28.图2为图1中第一钢板的主视图；
29.图3为图2的剖视图；
30.图4为图1中第一钢板安装固定后的剖视图；
31.图5为图1中第二钢板的主视图；
32.图6为图5的剖视图；
33.图7为图1中第二钢板安装固定后的剖视图；
34.图8为图1中第三钢板的主视图；
35.图9为图8的剖视图；
36.图10为图1中第三钢板安装固定后的剖视图；
37.图11为本发明实施例提供的一种用于水电站大坝上游侧的防冲消能水尺装置的使用状态参考图。
38.附图标记说明：
39.1、第一钢板；2、第二钢板；3、第三钢板；4、整数刻度；
40.11、第一主板；12、第一副板；13、第一定位板；14、第一固定孔； 15、第一角钢；16、第一通孔；17、第一凹槽；
41.21、第二主板；22、第二副板；23、第二定位板；24、第二固定孔； 25、第二角钢；26、第二通孔；27、第二凹槽；
42.31、第三主板；32、第三副板；33、第三定位板；34、第三固定孔； 35、第三角钢；36、第三通孔。
具体实施方式
43.为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。
44.参见图1、8-11所示；
45.本发明实施例所述的一种用于水电站大坝上游侧的防冲消能水尺装置，该装置包括：
46.两个间隔设置的第一钢板1，
47.两个间隔设置的第二钢板2，两个间隔设置的所述第二钢板2设置在两个间隔设置的第一钢板1的一侧，位于上方的所述第二钢板2位于两个第一钢板1之间，位于下方的第二钢板2位于最下方的第一钢板1的下方且第二钢板2与相邻的第一钢板1连接；
48.第三钢板3，所述第三钢板3设置于两个第二钢板2上远离第一钢板1 的一侧，每个所述第三钢板3上设置有整数刻度4，所述第三钢板3与位于下方的第二钢板2相连接；
49.所述第三钢板3包括第三主板31，所述第三主板31的两端分别向外延伸有第三副
板32、且第三主板31与第三副板32之间的夹角为钝角，每个所述第三副板32上远离第三主板31的一端向外延伸有第三定位板33、且第三定位板33与其相连接的第三副板32之间的夹角为钝角，所述第三定位板33与第三主板31平行设置，所述第三定位板33上均匀开设有多个第三固定孔34，多个所述第三固定孔34沿着第三定位板33的长度方向布置。
50.使用时，第一钢板1和第二钢板2以及两个第三定位板33通过膨胀螺栓固定在大坝泄洪闸门上游的侧水工建筑物墙面上，并将多个本技术上述的第一钢板1、第二钢板2和第三钢板3在水工建筑物墙面上，多个本技术上述结构竖直方向设置，每个本技术结构上位于最下方的第二钢板2的底面与位于下方的本技术结构上位于最上方的第一钢板1的顶面位于同一平面(参见图11所示)；每个第三主板31上的都设置有整数刻度4，作为高程标识，以便于直观观测出当前水位；第一钢板1、第二钢板2和第三钢板3采用不同颜色，更便于直接判别水位；交替安装的第一钢板1和第二钢板2作为本技术装置的刻度。
51.第三副板32与第三主板31和第三定位板33之间均倾斜设置，倾斜的第三副板32有助于减少水流作用于第三钢板3的推力，改善水流对第三钢板3的冲刷情况。
52.所述第三主板31上靠近第三定位板33的侧面上安装有多个第三角钢 35，每个第三角钢35的两端与第三主板31的侧面连接，所述第三副板32 上均开设有多个第三通孔36。第三钢板3采用镂空不锈钢板(多个第三通孔36)，可消耗本技术结构附近水流的动能，减少水流对本技术装置的冲击能量。第三通孔36的尺寸和间距根据本技术装置安装位置、最大水深、水流最快流速等因素确定。采用第三角钢35与第三主板31之间形成三角支撑结构，其具有较好的稳定性，可以支撑第三钢板3的外侧面在承受水压力的工况下的变形减小。
53.参见图1-4所示；
54.所述第一钢板1包括第一主板11，所述第一主板11的长度小于第三主板31的长度，所述第一主板11的两端分别向外延伸有第一副板12、且第一主板11与第一副板12之间的夹角为钝角，每个所述第一副板12上远离第一主板11的一端向外延伸有第一定位板13、且第一定位板13与其相连接的第一副板12之间的夹角为钝角，所述第一定位板13与第一主板11 平行设置，所述第一定位板13上均匀开设有多个第一固定孔14，多个所述第一固定孔14沿着第一定位板13的长度方向布置。
55.第一钢板1的两个第一定位板13通过膨胀螺栓固定在大坝泄洪闸门上游的侧水工建筑物墙面上，安装简单便捷。
56.所述第一主板11上靠近第一定位板13的侧面上安装有第一角钢15，每个第一角钢15的两端与第一主板11的侧面连接。第一副板12与第一主板11和第一定位板13之间均倾斜设置，倾斜的第一副板12有助于减少水流作用于第一钢板1的推力，改善水流对第一钢板1的冲刷情况。所述第一主板11和第一副板12上均开设有多个第一通孔16。第一钢板1采用镂空不锈钢板(多个第一通孔16)，可消耗本技术结构附近水流的动能，减少水流对本技术装置的冲击能量。采用第一角钢15与第一主板11之间形成三角支撑结构，其具有较好的稳定性，可以支撑第一钢板1的外侧面在承受水压力的工况下的变形减小。
57.位于所述第一主板11一侧的第一定位板13上且远离该第一主板11的侧面上开设有两个第一凹槽17，两个所述第一凹槽17延伸至与第一主板 11另一侧的第一定位板13上且靠近该第一主板11的侧面上，所述第一凹槽17的槽口位于该第一定位板13上且靠近第二钢板2的侧面上。
58.参见图1、5-7所示；
59.所述第二钢板2包括第二主板21，所述第二主板21的长度小于第三主板31的长度，所述第二主板21的两端分别向外延伸有第二副板22、且第二主板21与第二副板22之间的夹角为钝角，每个所述第二副板22上远离第二主板21的一端向外延伸有第二定位板23、且第二定位板23与其相连接的第二副板22之间的夹角为钝角，所述第二定位板23与第二主板21 平行设置，所述第二定位板23上均匀开设有多个第二固定孔24，多个所述第二固定孔24沿着第二定位板23的长度方向布置。
60.第二钢板2的两个第二定位板23通过膨胀螺栓固定在大坝泄洪闸门上游的侧水工建筑物墙面上，安装简单便捷。
61.所述第二主板21上靠近第二定位板23的侧面上安装有第二角钢25，每个第二角钢25的两端与第二主板21的侧面连接。第二副板22与第二主板21和第二定位板23之间均倾斜设置，倾斜的第二副板22有助于减少水流作用于第二钢板2的推力，改善水流对第二钢板2的冲刷情况。
62.所述第二主板21和第二副板22上均开设有多个第二通孔26。第二钢板2采用镂空不锈钢板(多个第二通孔26)，可消耗本技术结构附近水流的动能，减少水流对本技术装置的冲击能量。采用第二角钢25与第二主板 21之间形成三角支撑结构，其具有较好的稳定性，可以支撑第二钢板2的外侧面在承受水压力的工况下的变形减小。
63.位于所述第二主板21一侧的第二定位板23上且远离该第二主板21的侧面上开设有两个第二凹槽27，两个所述第二凹槽27延伸至与第二主板 21另一侧的第二定位板23上且靠近该第二主板21的侧面上，所述第二凹槽27的槽口位于该第二定位板23上且靠近第一主板11的侧面上。
64.第一凹槽17和第二凹槽27的槽口方向相对设置，便于直接判断当前水位。
65.第一钢板1、第二钢板2和第三钢板3均采用不锈钢材质制成，以使其具有较好的耐腐蚀性。
66.第一钢板1、第二钢板2和第三钢板3的外表面采用纳米涂料。以使第一钢板1、第二钢板2和第三钢板3具有较好的抗冲刷性。
67.第一通孔16、第二通孔26和第三通孔36的直径和间距可根据本技术安装位置、最大水深、水流最快流速确定。优选的，第一通孔16、第二通孔26和第三通孔36的直径为20mm，圆心之间距离为40mm。膨胀螺栓直径为20mm，间距为40mm，膨胀螺栓与第一固定孔14、第二固定孔24和第三固定孔34的间隙填充植筋胶。
68.第一定位板13、第二定位板23、第三定位板33的宽度、膨胀螺栓尺寸和膨胀螺栓间距，由本技术安装位置、最大水深、水流最快流速确定。
69.本技术装置结构合理可靠、稳定性好，便于安装和更换；材料及安装费用较为经济，具有广阔的推广前景。
70.以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。