[發明專利]一種過流鼻坎的防護裝置

有效

• 申請號: 201610202858.5
• 申請日: 2016-04-01
• 公開（公告）號: CN105672216B
• 公開（公告）日: 2017-05-17
• 發明（設計）人: 賈翠蘭;徐運海;王玉太;劉云;張立華;程素珍;安凱軍;鞏向峰;郝曉輝;王光輝;魏兆珍;楊大偉;劉莉莉
• 申請（專利權）人: 山東省水利科學研究院
• 主分類號: E02B8/06
• 分類號: E02B8/06
• 代理公司: 濟南誠智商標專利事務所有限公司37105
• 代理人: 李瀟瀟

技術領域

本發明涉及水利水電工程技術領域，具體地說是一種過流鼻坎防護裝置。

背景技術

現有溢洪道的過流鼻坎有兩種過流消能形式：挑流和面流。當溢洪道在高水頭、大流量泄洪時，高速水流在過流鼻坎處的水流流態紊亂、漩渦湍急，極易產生氣蝕(負壓)現象，從而在過流鼻坎處發生不同程度的破壞，給工程運行帶來了極大的安全隱患。造成這種破壞的實例已在國內有數例發生，解決這一不利現象的有效防范措施目前還有待探討和研究。

另溢洪道的過流鼻坎，過流后或下雨后其反弧段經常會發生積水的現象，工程中雖然設置了排水管進行排水，但實際運行時極易發生堵塞，處理又比較困難，基本起不到排水的作用，形同虛設。殘留水或雨水在鼻坎中滯留無法排除，時間久了水中的微生物會不斷繁殖，最常見的是青苔，直觀上很不美觀，給溢洪道的整體外觀帶來了不利的影響，這與當前提倡的生態文明、環境保護理念相違背。

發明內容

本發明提供一種過流鼻坎的防護裝置，目的是解決高速水流沖刷引起的氣蝕(負壓)對過流鼻坎造成的破壞現象以及鼻坎過流后的積水現象，彌補了過流鼻坎氣蝕(負壓)破壞的防范措施同時又克服了現有排水技術的缺陷。

本發明解決上述技術問題所采取的技術方案是：

一種過流鼻坎的防護裝置，過流鼻坎處弧線底部兩側各設置有一進水口，所述進水口底部開口連接有反向弧度排水管，反向弧度排水管連接有斜下排水管，所述斜下排水管與水平線成30-45°角，出水口出口高程需高于下游正常水位；所述過流鼻坎內埋設有側引導氣管、阻水腔、氣管，邊墻上設置充吸氣裝置，所述充吸氣裝置包括真空泵和氣泵，在所述反向弧度排水管一側設置有一側引導氣管，所述側引導氣管連接有一阻水腔，阻水腔連接有氣管，氣管連接有充吸氣裝置，在所述側引導氣管與阻水腔之間設置有防水透氣膜，所述進水口設計為錐形槽，在所述錐形槽處安裝有錐形陶瓷濾芯，所述錐形槽頂部與過流鼻坎弧線形成平滑連接，所述錐形槽與錐形陶瓷濾芯之間設置有緩沖墊，所述緩沖墊為橡膠墊。這種設計，第一可以平衡過流時過流鼻坎處產生的負壓，避免造成氣蝕現象，通過充吸氣裝置的氣泵充氣即可完成；第二可以解決過流后過流鼻坎中積水問題，直接通過排水管即可排出剩余殘留水，還可借助于充吸氣裝置的真空泵實現快速排水的效果；第三反向弧度設計排水管的設計能夠保持過流鼻坎上部正常的水流流態，并避免了對水舌的挑射射程的不利影響；第四阻水腔的設計避免了流水吸附至充吸氣裝置中造成設備的損壞；第五側引導氣管與阻水腔之間設置有防水透氣膜，這種設計更好的實現了充吸氣功能，而不必擔心流水造成設備的損壞，設計簡單巧妙；第六在錐形槽內放置有陶瓷濾芯，通過陶瓷濾芯的放置，不僅能夠解決過流鼻坎積水問題，還能避免泥沙等雜物落入凹槽內，造成凹槽內雜物的淤積。采用平滑連接，能夠保持原設計的水流流態不受影響；第七緩沖墊的設計能夠在一定程度上防止錐形陶瓷濾芯與過流鼻坎剛性接觸的脆性破壞，并起到加固錐形陶瓷濾芯的作用。

進一步地，所述側引導氣管內設置有一導向槽，在所述導向槽上連接有錐形滑塊，所述錐形滑塊在導向槽內滑動，錐形滑塊下部設置有滑動活塞，所述導向槽內設置有由滑動活塞與導向槽之間形成的充放氣空腔，所述充放氣空腔與導氣連管相連通，導氣連管連接有阻水腔，在反向弧度排水管內設置有一錐形塞，在錐形塞與反向弧度排水管之間設置有第一彈簧。這種設計適合解決在實際泄洪過程中過流鼻坎尾端負壓較大時，及易發生氣蝕破壞的狀況下，充氣更集中、更快速。

進一步地，所述過流鼻坎中設置有一主氣管，主氣管與反向弧度排水管相連接，主氣管另一端與過流鼻坎尾端連通，在主氣管與反向弧度排水管結合處設置有一斜氣管，在所述主氣管與管內陶瓷濾芯之間設置有一防水透氣膜。這種設計作為輔助裝置，可更方便的加大充氣量。

進一步地，還包括第一輔助充氣機構，所述第一輔助充氣機構包括縱向連通管及設置在邊墻內部的通氣道，所述縱向連通管連接有若干主氣管，縱向連通管與邊墻頂部的上通氣孔相連通。這種設計能夠輔助調節過流鼻坎處的壓強與空氣中的壓強相一致，能更有效地發揮平衡壓力的作用，并可消減過流鼻坎尾端較大的負壓值。

邊墻上設置的上通氣孔，通過縱向連通管與主氣管連通，起到了平衡壓力的作用，進一步保證了消除氣蝕(負壓)的有效性和可靠性。