[發明專利]改進型深筒式消能井

有效

• 申請號: 201210190662.0
• 申請日: 2010-10-08
• 公開（公告）號: CN102900053A
• 公開（公告）日: 2013-01-30
• 發明（設計）人: 劉煥芳;陸楊;李強;金瑾;劉貞姬
• 申請（專利權）人: 石河子大學
• 主分類號: E02B8/06
• 分類號: E02B8/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于水利工程技術領域，涉及一種水工消能建筑物，具體地說，涉及一種改進型深筒式消能井。

背景技術

我國是一個水資源相對貧乏及分布不均衡的國家，為了滿足國民經濟的發展需要和環境生態建設的需要，近年來我國修建了一些跨流域、遠距離的調水工程。在這種跨流域、遠距離的調(輸)水工程中，沿線修建了一些水庫、輸水干渠和輸水干管。有壓管道輸水是實現這些遠距離輸送的基本方式，但在輸水的過程中，有些管道系統因地地貌或其他條件限制，壓力水頭往往超過輸送流體所消耗的能量，這部分剩余能量就必須消除，以防給下游設施造成危害。選擇正確合理的消能方式是確保輸水泄水建筑物經濟安全的基本條件。

深筒式消力井適用于輸(放)水管道出口消能，利用射流在消力井內對井底的沖擊和水流擴散消能。管道高速水流沿進水管軸線垂直射入消力井內，與井底、井壁劇烈碰撞，相互摻混，翻滾上升，水流紊動劇烈，消耗大量能量后，水流進入下一級渠道或管道。消能和水流平順是兩個互相矛盾的方面，要想耗散更多的能量，就必須使水流紊動動能和紊動耗散率增大，而為了保證建筑物不發生空蝕破壞，又要求水流盡量平順。深筒式消力井在小水頭、小流量情況下，運行狀況相對良好，但在高水頭下易受局部磨損，同時在高水頭、較大流量情況下，消力井的尺寸一般都較大，水面波動大。

發明內容

本發明的目的在于克服上述缺陷，提供一種消能效率高、效果好，并能夠在壓力管道出口進行無控制泄放的改進型深筒式消力井，這種深筒式消力井可以設計為圓形深筒式消力井，也可以設計為方形深筒式消力井；它增設一個平流穩壓井。這種改進型深筒式消力井一方面使水流在消力井局部范圍內劇烈紊動消耗大部分能量，有效減少對消力池固壁的沖刷；另一方面通過平流穩壓井保證水流平穩的和下游管道連接。

本發明具有占用場地小、經濟實用、消能效率高且能保證水流平穩的和下游連接等優點。

具體技術方案為：

一種改進型深筒式消能井，包括深筒消能井(圓形或矩形)1、進水管3、出水管4、多噴孔出水口5、溢流堰6，在深筒消能井1后增設二次平流穩壓消能井2。

進一步優選，所述進水管出水口段5為多噴孔出水口。

進一步優選，所述圓形(或矩形)深筒消能井1與平流穩壓井2連接處交界半邊(溢流堰部分)低于入水口半邊。

進一步優選，所述出水管4的管道高程與進水管3的管道高程保持同一水平面，或低于進水管3的管道高程。

本發明的有益效果：

1、本發明所采用的多噴孔出水口，可以使噴孔在高壓環境下長期無氣蝕運行，高速噴射的水柱在越過噴孔時才出現氣泡爆裂，氣蝕區遠離多噴孔出水口，不會對噴孔金屬表面造成損傷，并且可以使系統由有壓管道輸水狀態轉換為無壓淹沒出流，消能率較高，水量損失少，與下游管道易于聯接。

2、本發明的技術方案在深筒消能井(圓形或矩形)后加一個平流穩壓井，當深筒消力井內水位高度超過溢流堰高度，水流越過溢流堰進入平流穩壓井，保證水面平穩，水流平順進入出水管。

3、本發明的技術方案使出水管水位和進水管水位保持同一平面，減少水頭損失并且保證水流平順進入出水管且與進水管流量相等，保證水流的連續性。

4、本發明的進水管出水口段可采用多噴孔出水口，也可采用直接出射出水口，并可分別與平流穩壓井進行組合。

附圖說明

圖1是本發明改進型深筒式消能井(圓形或矩形)的結構示意圖；

圖2是本發明改進型深筒式消能井(圓形)的平面圖；

圖3是本發明改進型深筒式消能井(矩形)的平面圖；

圖4是本發明為無噴孔出水口時改進型深筒式消能井(圓形或矩形)的結構示意圖；

圖5是本發明改進型深筒式消能井進水管多噴孔出水段細部示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖與具體實施方式對本發明作進一步詳細地說明。

參照圖1、圖2、圖3、圖4，一種改進型深筒式消能井，包括圓形或矩形深筒消能井1、進水管3、出水管4、多噴孔出水口5，溢流堰6，在圓形深筒消能井1后增設一個平流穩壓井2。所述水流出口5為多噴出水口。所述深筒消能井(圓形或矩形)1與二次消能井2連接處交界半邊低于入水口半邊。所述出水管4管道高程與進水管3管道高程保持同一水平面，或低于進水管3管道高程。