[發明專利]多進口匯流、多出口分流水工設施

在審

• 申請號: 201810128565.6
• 申請日: 2018-02-08
• 公開（公告）號: CN108252277A
• 公開（公告）日: 2018-07-06
• 發明（設計）人: 張建民;許唯臨;汪凱迪;羅晶;劉善均;王韋;鄧軍;曲景學;田忠;張法星
• 申請（專利權）人: 四川大學
• 主分類號: E02B9/02
• 分類號: E02B9/02
• 代理公司: 成都科海專利事務有限責任公司 51202
• 代理人: 黃幼陵

本發明提供一種多進口匯流、多出口分流水工設施，結構自上游至下游依次為進水段、跌落段、退水段，所述跌落段自上至下由依次相接的頂部空腔段、渦室、收縮段、直段、底部水墊保護井相接構成，所述進水段與渦室相接，退水段與直段下端相接，所述進水段和退水段分別設置多個，整個水工設施通過各進水段分別與上游各引水隧洞銜接，通過各退水段與下游各引水隧洞銜接。該水工設施在保證完成基本消能任務的同時，通過合理布置上下游水流銜接設施的進出口型式，提高調水、排水或給水過程中多支流引水、多支流分流的復雜水環境下上下游水流銜接靈活性，降低工程難度，增強工程的實用性和安全性。

技術領域

本發明屬于水利水電工程中的水流銜接技術領域，特別涉及一種多進口、多出口水工設施。

背景技術

在落差大、管線多的調水、排水或給水等工程中，需要考慮在水流輸水管線分布復雜、上下游支流數量不止一個時合理的進行水流銜接，即有效地消除水流攜帶的多余能量。特別是對落差大的水流進行消能的主要形式為摻氣水流在跌落過程中和在底部水墊保護井內上下翻滾，相互沖撞將大部分能量消除，從而保證水工建筑物及下游出口河床在過流時的安全。為確保過流時的安全可靠，通常需要保證水流銜接設施內的流速、摻氣濃度等水力學指標在安全指定范圍內。傳統的水流銜接設施為單進口單出口型式，因而在較為復雜的輸水網絡環境下適應性差，缺乏靈活性，且其進水段與退水段洞室開挖面積大，施工難度高，進而影響工程整體效益。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術的不足，提供一種多進口匯流、多出口分流的水工設施，在保證完成基本消能任務的同時，通過合理布置上下游水流銜接設施的進出口型式，提高調水、排水或給水過程中多支流引水、多支流分流的復雜水環境下上下游水流銜接靈活性，降低工程難度，增強工程的實用性和安全性。

本發明提供的多進口匯流、多出口分流水工設施，結構自上游至下游依次為進水段、跌落段、退水段，所述跌落段自上至下由依次相接的頂部空腔段、渦室、收縮段、直段、底部水墊保護井相接構成，所述進水段與渦室相接，退水段與直段下端相接，所述進水段和退水段分別設置多個，整個水工設施通過各進水段分別與上游各引水隧洞銜接，通過各退水段分別與下游各引水隧洞銜接。

上述多進口匯流、多出口分流水工設施，各進水段布置在跌落段的同一高程，多個進水段沿渦室周向均勻布置，所述渦室、收縮段各設置一個；或各進水段布置在跌落段的不同高程，且高程數為2，對應于每個進水段，在跌落段上分別設置一個與該進水段相接的渦室和與渦室相接的收縮段。

上述多進口匯流、多出口分流水工設施，各進水段布置在跌落段的同一高程時，沿渦室周向均勻布置2～3個進水段；各進水段布置在跌落段的不同高程時，沿每個渦室周向均勻布置1～3個進水段。

上述多進口匯流、多出口分流水工設施，對應同一渦室布置的相鄰進水段之間的夾角為30°～180°。

上述多進口匯流、多出口分流水工設施，各退水段布置在跌落段中直段下端的同一高程，各退水段根據所需分流方向布置；或各退水段布置在跌落段中直段下端的不同高程且高程數為2～3個，各退水段根據下游所需分流高程和方向布置。

上述多進口匯流、多出口分流水工設施，所述退水段布置在跌落直段下端的同一高程時，沿直段周向均勻布置2～3個退水段；所述退水段布置在跌落直段下端的不同高程時，沿直段周向均勻布置1～3個退水段。

上述多進口匯流、多出口分流水工設施，布置在同一高程的相鄰兩個退水段之間的夾角為30°～180°。

上述多進口匯流、多出口分流水工設施，所述進水段由上平段與變坡段沿進水方向相接構成，進水段斷面為矩形，變坡段底板高程沿進水方向降低，變坡段一側邊壁與渦室相切，另一側邊壁沿進水方向向內收縮，使水流通道變窄。