[實用新型]一種豎井消能結構

有效

• 申請號: 201520263296.6
• 申請日: 2015-04-28
• 公開（公告）號: CN204644990U
• 公開（公告）日: 2015-09-16
• 發明（設計）人: 王建平;張金明;何貞俊;余陳穎妮;穆守勝;呂文斌;楊聿;潘文慰;王斌
• 申請（專利權）人: 珠江水利委員會珠江水利科學研究院
• 主分類號: E02B8/06
• 分類號: E02B8/06;E03F5/00
• 代理公司: 廣州致信偉盛知識產權代理有限公司 44253
• 代理人: 許建成

技術領域

?本實用新型涉及一種消能結構，特別是一種豎井消結構。

背景技術

豎井消能結構是一種設置于水利工程中的隧洞式泄水建筑物，傳統的豎井消能結構采用旋流式消能結構，這種傳統的消能結構雖具有一定的消能效果，但在高水頭大流量泄流時建筑物內會伴隨高速水流的沖刷、摻氣、空化空蝕、急流沖擊波等現象，消能過程中產生的振動及噪音較大，泄流能力易受到一定條件的限制。

而隨著城市排洪和市政污水管道系統的興建，出現了消能效果更好、沖擊小和低噪音的擋板式豎井消能結構，該消能結構包括豎井，豎井的底部有泄水口，所述的豎井內部有垂向隔墻將豎井中下部至頂部的空間分隔為干區和濕區，豎井頂部開有供泄水流入濕區的流入口，濕區的內壁的兩側由上至下設有多級相對的擋板，兩側相對的檔板在垂向方向上相錯開，垂向隔墻在位于擋板下方的位置開有通氣孔。當泄水水流從豎井頂部的流入口流入濕區后，會在兩側的擋板上逐級跌落，形成折疊往復的整體水流流態。水流跌落到擋板上的水墊層后向四周擴散，并產生旋滾和剪切，水流紊動強、摻氣和排氣劇烈，將水流的能量大量耗散。跌落水流增加的勢能在每級擋板上全部消耗，各級擋板跌落的流態相同，沒有能量累積，經最后一級擋板跌入豎井底部消力池消能后從泄水口平穩地流出豎井。在消能過程中，豎井內的水流能量分級消散在各個擋板上，避免了集中消能帶來的巨大沖擊力、大振幅和高噪音等影響，消能效果較好，并且結構簡單，施工方便。但此豎井消能結構仍有不足之處：1、該消能方式對豎井直徑和擋板間距要求較高，結構參數出現偏差時會導致各級跌流消能不充分，能量累加，流速逐漸增大，跌流落點逐漸外移，從而形成S型貼壁流，消能效果仍無法滿足設計運行的要求。2、該消能結構的豎井直徑較大，擋板間距較小，造成擋板尺寸和數量都比較大，尚有較大的優化空間。

發明內容

本實用新型的目的在于提供一種消能效果更好的豎井消能結構，其在消能過程中不會產生巨大沖擊力和高噪音等現象，而且在下泄流量偏大、豎井直徑偏小、擋板間距偏大的情況下也能取得較好的消能效果。

本實用新型所述的一種豎井消能結構，包括豎井，豎井的底部有泄水口，所述的豎井內部有垂向隔墻將豎井中下部至頂部的空間分隔為干區和濕區，豎井頂部開有供泄水流入濕區的流入口，濕區的內壁的兩側由上至下設有多級相對的擋板，兩側相對的檔板在垂向方向上相錯開，垂向隔墻在位于擋板下方的位置開有通氣孔，位于高位的擋板可將落入其上的泄水導向相對一側的低位的擋板上，兩側相對的檔板的相對端部設有向上突起的消力檻。

本實用新型所述的豎井消能結構，其豎井的濕區內壁的兩側由上至下設置多級相對的擋板，兩側相對的檔板在垂向方向上相錯開，并且兩側相對的檔板的相對端部設有向上突起的消力檻以增加擋板上水墊層厚度。當泄水水流從豎井頂部的流入口流入濕區后，會在兩側的擋板上逐級跌落，形成折疊往復的整體水流流態。由于擋板端部設置了消力檻，可在擋板上方形成一定厚度的水墊層，水流跌落到擋板上的水墊層后向四周擴散，并產生旋滾和剪切，使水墊層加厚，進一步提高消能率，其水流紊動強、摻氣和排氣劇烈，能將水流的能量大量耗散，使跌落的水流勢能在每級擋板上全部消耗，同時，各級擋板跌落的流態相同，沒有能量累積，經最后一級擋板跌入豎井底部消力池消能后從泄水口平穩地流出豎井，完成泄水消能工作，在消能過程中，豎井內的水流能量分級消散在各個擋板上，避免了集中消能帶來的巨大沖擊力、大振幅和高噪音等影響，增設水墊層厚度后消能效果更好，同等設計流量條件下可可增大擋板間距，減少擋板數量，節省消能結構的工程量，并且結構簡單，施工方便。

附圖說明

圖1是本實用新型的俯視圖。

圖2是圖1沿A－A方向的剖視圖。

圖3是圖1沿B－B方向的剖視圖。

具體實施方式