[發明專利]急流平面交匯整流裝置

無效

• 申請號: 200810045669.7
• 申請日: 2008-07-29
• 公開（公告）號: CN101324060A
• 公開（公告）日: 2008-12-17
• 發明（設計）人: 許唯臨;劉善均;張建民;王韋;鄧軍;曲景學;李貴吉;王曾恩;陳劍剛;任雨
• 申請（專利權）人: 四川大學
• 主分類號: E02B8/06
• 分類號: E02B8/06
• 代理公司: 成都科海專利事務有限責任公司
• 代理人: 黃幼陵;肖睿澤

技術領域

本發明涉及一種用于平面相交泄洪洞或平面相交開敞式明渠交匯處水流流態的控制裝置。

背景技術

當兩個泄洪洞出現平面交匯時，由于兩泄洪洞之間有一定的夾角，泄洪洞I運行時，水流在交匯處右側未受約束，于是向右邊擴散，形成水流左高右低的形態，對直沖擊對面邊墻，致使水流發生串頂，爬高的水流的主流順泄洪洞頂拱旋轉后跌入水中，危及泄洪洞的頂部和底板穩定；當順直的泄洪洞II運行時，水流在交匯處左邊沒有約束，于是向左邊擴散，流速增加，沖擊泄洪洞連接處邊墻，水流也會爬高。因此，若不對泄洪洞交匯處的水流流態進行調整、控制，泄洪洞的安全運行將受到嚴重威脅。

急流平面交匯很少有人研究，即使研究也多停留在兩個泄洪洞交匯處尖角的加固處理上，如使用抗沖刷的材料(鋼板襯護)進行加固。此種技術措施雖然解決了結構穩定問題，但是水流流態仍然不佳，水流串頂現象仍然存在。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種急流平面交匯整流裝置，此種整流裝置可調整好泄洪洞交匯處的水流流態，避免或減小對泄洪洞頂部和邊墻的沖刷，提高交匯尖角處的穩定性。

本發明的技術方案：利用折流坎調整交匯前兩泄洪洞的收縮比例，將水流導向遠離沖擊的邊墻；在水流直接沖擊的邊墻上設置折流壓板，將來流翻卷回泄洪洞中，避免沖擊洞頂。

本發明所述急流平面交匯整流裝置包括折流坎I、折流坎II和折流壓板；折流坎I為直角三棱柱形，安裝在泄洪洞I的右邊墻，其直角棱位于泄洪洞I右邊墻與泄洪洞II左邊墻的匯交角α頂點處；折流坎II為直角三棱柱形，安裝在泄洪洞II的左邊墻，其直角棱位于泄洪洞I右邊墻與泄洪洞II左邊墻的匯交角α頂點處；折流壓板安裝在泄洪洞I與泄洪洞II匯交后形成的泄洪洞III的右邊墻，成為以泄洪洞III右邊墻為支撐的懸臂梁，所述懸臂梁的頂面與泄洪洞III右邊墻直墻面的頂端在同一高度，所述懸臂梁沿水流方向的安裝定位是以泄洪洞I右邊墻與泄洪洞II左邊墻匯交角α頂點在泄洪洞III右邊墻的投影為安裝起始點。

為了更好地平順水流，可在泄洪洞I右邊墻與泄洪洞II左邊墻的匯交角α頂點處設置尾墩，所述尾墩優選扇形橫截面的柱狀體或流線形橫截面的柱狀體。

為了更好地實現發明目的，本發明對折流壓板、折流坎I、折流坎II的尺寸和結構進行了優化，技術措施如下：

1、折流壓板的長度L₃＝5B₃～8B₃，折流壓板的橫截面為矩形下部切割掉一扇形的幾何面，所述矩形的寬度b＝1～2m、所述矩形的高度h₄＝2～3m、所述扇形的半徑r＝1m～2m、圓心角β＝120°～135°。

2、折流坎I的長度L₁＝4B₁～6B₁，收縮比i₁＝1∶10～30，高度與泄洪洞I邊墻直墻面的高度h₁相同。

3、折流坎II的長度L₂＝4B₂～6B₂，收縮比i₂＝1∶10～30，高度與泄洪洞II邊墻直墻面的高度h₂相同。

本發明具有以下有益效果：

1、由于在泄洪洞I右邊墻與泄洪洞II左邊墻的匯交角α兩側分別設置了折流坎I、折流坎II，因此平順了水流，阻止了水流的擴散，水流流過時不會發生急劇的變化。

2、折流坎I、折流坎II和尾墩的組合，不僅平順了水流，而且改善了泄洪洞I右邊墻與泄洪洞II左邊墻交匯尖角處的受力狀況，提高了交匯尖角處的穩定性，與用鋼板等抗沖刷的材料加固相比，可降低施工難度，節約工程造價。

3、折流壓板的設置，不僅可避免水流沖擊洞頂(即串頂)，而且折回的水流對泄洪洞底板沖擊力很小，因而泄洪洞的結構更加穩定，受力更加合理。

4、本發明所述急流平面交匯整流裝置還可用于平面相交開敞式明渠，當用于開敞式明渠時，同樣具有平順水流，改善交匯尖角處的受力狀況，提高交匯尖角處穩定性的有益效果。

附圖說明

圖1是本發明所述急流平面交匯整流裝置的第一種結構示意圖；

圖2是圖1的A-A剖面圖，該圖描述了泄洪洞I的橫截面形狀；

圖3是圖1的B-B剖面圖，該圖描述了泄洪洞II的橫截面形狀；

圖4是圖1的C-C剖面圖，該圖描述了泄洪洞III和折流壓板的橫截面形狀；

圖5是折流坎I的立體圖；