[發明專利]一種豎井溢洪道

有效

• 申請號: 201410371737.4
• 申請日: 2014-07-31
• 公開（公告）號: CN104088259A
• 公開（公告）日: 2014-10-08
• 發明（設計）人: 戴曉兵
• 申請（專利權）人: 中國電建集團中南勘測設計研究院有限公司
• 主分類號: E02B8/06
• 分類號: E02B8/06
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司 43113
• 代理人: 盧宏

技術領域

本發明涉及水利水電工程豎井溢洪道的泄洪消能領域,特別是一種豎井溢洪道。?

背景技術

豎井溢洪道用于水利水電工程的泄洪消能，如圖1所示，其主要組成部分為：溢流堰1、過渡段2、豎井3、消力井4及退水隧洞5。退水隧洞與豎井（或消力井）連接。

豎井溢洪道的水流經過溢流堰，在溢流堰曲線下端形成高速水流；高速水流在過渡段脫離豎井井壁，并在豎井空腔內自由跌落，在跌落過程中與空氣發生剪切和卷吸作用，挾帶大量的氣體射入消力井內的水體中，引發激烈的碰撞、剪切和摻混，消剎大量的能量；水流在豎井（或消力井）內以有壓流或明流的方式轉向進入退水隧洞，再流入下游河渠。

豎井內自由跌落的水流卷吸摻氣，呈乳白色泡沫狀。水流高速射入消力井，與消力井內的水體發生碰撞，產生強烈的激濺和彈射，水流表面翻滾涌動，消力井內水流形成大尺度的漩渦運動。激濺和彈射的水體拍擊退水隧洞進口區段的頂部，對洞頂混凝土結構帶來不利的影響。當翻滾涌動的水流以明流的方式轉向進入退水隧洞時，退水隧洞內的水流流態極不穩定。因此，為了確保退水隧洞混凝土結構的安全，同時使得退水隧洞內的水流流態平穩順暢，豎井溢洪道內需要有一種穩定水流流態的結構。?

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，針對現有技術不足，提供一種豎井溢洪道，確保退水隧洞混凝土結構的安全，同時使得退水隧洞內的水流流態平穩順暢。

為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：一種豎井溢洪道，包括溢流堰，所述溢流堰底部通過過渡段與豎井頂部連接，所述豎井底部與消力井頂部連接，所述消力井一側與退水隧洞連通；所述消力井內設置有連通管，所述連通管包括水平段和與所述水平段連通的豎直段，所述水平段與所述消力井底部連通，所述豎直段與所述退水隧洞進口連通；所述過渡段與所述退水隧洞均通過通氣管與外部連通。

所述退水隧洞進口頂部通過通氣管與外部連通，通氣管能夠更好地排放摻氣水流內部溢出的氣泡，進一步保證退水隧洞內的水流流態平穩順暢。

與所述過渡段連通的通氣管、與所述退水隧洞連通的通氣管互通，施工方便。

與現有技術相比，本發明所具有的有益效果為：本發明在豎井溢洪道的消力井內設置連通管，連通管將退水隧洞進口與水流激濺區在平面上發生分離，從而避免激濺水體拍擊退水隧洞洞頂，確保了退水隧洞混凝土結構的安全；翻滾涌動的水流經過連通管的調整，水流能夠平穩地轉向進入退水隧洞，從而改善了退水隧洞內的水流流態，使得退水隧洞內的水流流態平穩順暢；當退水隧洞的水流由明流流動轉變為有壓流動時，與過渡段連通的通氣管能夠向豎井內補氣，與退水隧洞頂部連通的通氣管能夠排放摻氣水流內部溢出的氣泡，進一步保證退水隧洞內的水流流態平穩順暢。

附圖說明

圖1為現有的豎井溢洪道剖視圖；

圖2為本發明一實施例剖視圖。

具體實施方式

如圖2所示，本發明一實施例包括溢流堰1，所述溢流堰1底部通過過渡段2與豎井3頂部連接，所述豎井3底部與消力井4頂部連接，所述消力井4一側與退水隧洞5連通；所述消力井4內設置有連通管6，所述連通管6包括水平段和與所述水平段連通的豎直段，所述水平段與所述消力井4底部連通，所述豎直段與所述退水隧洞5進口連通；所述過渡段2與所述退水隧洞5進口均通過通氣管7與外部連通。

本發明中，豎井溢洪道進口采用環型溢流堰，環型直徑4m，堰頂上游曲線為1/4圓弧曲線，堰頂下游為1/4橢圓曲線；過渡段2采用漸擴方式與豎井3連接；豎井采用內徑為3m的圓形豎井；豎井底部設消力井4；連通管6的水平段和豎直段均采用內徑為2m的圓形管道；退水隧洞5與連通管的豎直段連通，退水隧洞進口的底部高程比消力井井底高程高4m，退水隧洞為城門洞型結構；通氣管7分別與過渡段下端及退水隧洞進口頂部連通，通氣管7上端與大氣相通，通氣管內徑為0.5m。?