[實用新型]一種間隔交錯式反向挑流消能水力整流裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520060049.6
• 申請日: 2015-01-28
• 公開（公告）號: CN204589945U
• 公開（公告）日: 2015-08-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 高傳昌;汪順生;張亮;李君;周文;高志鍇;劉玉龍
• 申請（專利權(quán)）人: 華北水利水電大學
• 主分類號: E02B8/06
• 分類號: E02B8/06
• 代理公司: 四川君士達律師事務(wù)所 51216
• 代理人: 芶忠義

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于涉水利工程技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種間隔交錯式反向挑流消能水力整流裝置。

背景技術(shù)

我國許多泵站特別是引黃泵站在運行中因受到引水條件和地理位置的限制，需要閘門控制引水，形成閘下射流且直沖前池、進水池和泵室，造成流態(tài)惡化，帶來汽蝕、泥沙淤積、機組和泵房強烈振動、泵站效率降低和運行效益下降等一系列問題，且隨著閘前水位的升高，前池和進水池的運行特性也發(fā)生變化，進一步導(dǎo)致泵站運行工況不穩(wěn)，振動更加強烈，最后迫使機組停止運行。這些問題不僅嚴重的影響了機組的壽命和工作人員的身心健康，而且增加了泵站維修維護的工作量。

目前國內(nèi)外針對泵站前池和進水池的水力消能整流措施主要有連續(xù)底坎、立柱、導(dǎo)流墩、導(dǎo)流墻、導(dǎo)水錐和壓水板等，針對不同泵站前池和進水池的流動特點，采取不同的整流措施，實際應(yīng)用已經(jīng)證明了這些措施能夠有效地改善前池、進水池流態(tài)。

在采用連續(xù)底坎和立柱整流措施時，如果泵站引水中含有泥沙，底坎和立柱后存在繞流漩渦，容易引起泥沙淤積，而導(dǎo)流墩、導(dǎo)流墻主要用于具有明顯主流方向特點的前池和進水池，導(dǎo)水錐主要用于水泵進口附近的流態(tài)整治，壓水板主要用于加大前池池底流速，防止泥沙淤積。

鑒于此，對于很多沿黃閘控泵站來說，由于閘底射流從前池和進水池底部直沖泵室，且容易形成水躍，所以不存在主流，同時水流中含有大量的泥沙，易在前池和進水池產(chǎn)生泥沙淤積，上述整流措施效果不明顯，整流后前池和進水池內(nèi)流態(tài)差，所以必須尋求一種有效的水力消能整流方法來消除閘下射流能量、改善流態(tài)和減小泥沙淤積，保證進水池內(nèi)水流穩(wěn)定，是本領(lǐng)域技術(shù)人員必須解決的問題。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的在于克服上述技術(shù)存在的缺陷，提供一種間隔交錯式反向挑流消能水力整流裝置，該方法能夠有效解決閘控泵站運行過程中前池和進水池中存在水流流態(tài)不穩(wěn)定和泥沙淤積的問題。

其具體技術(shù)方案為：

一種間隔交錯式反向挑流消能水力整流裝置，其特征在于，包括閘門1、引水渠2、前池3、進水池4、間隔式底坎5、間隔式反向挑流消能墩6、整流梁7和壓水板8。所述間隔式底坎5設(shè)置在閘門1后面，沿引水渠2中心線對稱分布；所述間隔式反向挑流消能墩6布置在間隔式底坎5的后面，沿引水渠2中心線與間隔式底坎5成交錯式對稱分布，其數(shù)量比間隔式底坎5的數(shù)量少一個；所述間隔式反向挑流消能墩6迎水面為反向水流圓弧曲面，縱剖面為反向水流圓弧曲線，水平截面為長方形；所述整流梁7布置在前池3的前端，底端位于四分之三水深處；所述壓水板8布置在前池3的后端，底端位于五分之四水深處。

進一步優(yōu)選，所述間隔式底坎5為圓柱體。

進一步優(yōu)選，所述間隔式底坎5為四棱柱體。

進一步優(yōu)選，所述間隔式反向挑流消能墩6的背水面為半圓柱體。

進一步優(yōu)選，所述間隔式反向挑流消能墩6的背水面為三棱柱體。

進一步優(yōu)選，所述壓水板8為長方形板，與水流方向夾角呈135度傾斜布置。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果為：本實用新型的間隔交錯式反向挑流消能水力整流裝置有兩種功能，一種是水力消能功能，另一種是水力整流功能。閘控引水產(chǎn)生的具有較大能量的閘下射流，經(jīng)過所述的間隔式底坎后，形成了多股射流；形成的多股射流經(jīng)過所述的與間隔式底坎交錯布置的間隔式反向挑流消能墩的迎水面反向曲面將射流挑起，形成表面水躍，利用水躍來消能；交錯布置的間隔式底坎和反向挑流消能墩，不僅縮短了池底閘下射流的長度，而且由于過流斷面的減小，加大了底部流速，有效的防治了泥沙淤積。經(jīng)過水躍消能后的水流仍存在漩渦和回流，經(jīng)過整流梁的消渦和整流作用，消除了部分能量和回流；水流在經(jīng)過壓水板后分為兩部分，一部分水流則繞過壓水板后向上翻滾，形成板后漩渦，消除水流中的殘余能量，一部分穩(wěn)定均勻的水流向下運動，流向進水池；所述整流梁和壓水板之間的底部流速減小，增大了上部水流速度，有效防治了泥沙在前池和進水池的淤積，保證了進水池水流均勻穩(wěn)定，使水泵機組穩(wěn)定、安全可靠的運行。

具體體現(xiàn)在以下幾個方面

(1)本實用新型所設(shè)間隔式底坎能減小閘下射流長度及速度，水流可以在相鄰兩個底坎之間通過，形成多股水流，坎間流速加大，坎后流速減小并且可以對坎后形成沖涮，避免泥沙淤積。而連續(xù)底坎雖能減小前池底部流速，但坎后存在回流區(qū)容易淤積。