[發明專利]一種豎直消力井輔助消能裝置

在審

• 申請號: 201911196291.5
• 申請日: 2019-11-29
• 公開（公告）號: CN111005729A
• 公開（公告）日: 2020-04-14
• 發明（設計）人: 賴毅舟;何士華;劉曉嫚;馬曉青;任曉華;葉鳳艷;宋偉
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: E21D8/00
• 分類號: E21D8/00;E21F17/00;E21D7/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種豎直消力井輔助消能裝置，屬于水工結構工程與模型試驗研究領域。本發明包括進水管道、消力井、橡膠板、緩沖葉片組、出水管道；消力井位于進水管道的正下方，消力井兩側內壁上交錯設置有若干個跌水消能平臺，一個跌水消能平臺包括一個橡膠板和緩沖葉片組，橡膠板位于緩沖葉片組上方，橡膠板上設有若干個導流孔，出水管道與進水管道、消力井均連通，出水管道高程高于消力井高程。由于消力井中下泄流速高，交匯處水流流態復雜，故會產生巨大能量。當水流沖擊到橡膠板與緩沖葉片組所形成的跌水消能平臺時，能夠減少大部分的能量。本發明通過采用多級分層緩沖，降解了水壓力，使其平順流向下游，充分消能。

技術領域

本發明涉及一種豎直消力井輔助消能裝置，屬于水工結構工程與模型試驗研究領域。

背景技術

消力井也叫做消能井，是減少水流動能的設施。現在水資源相對貧乏且時空分布不均衡，所以區域性調水和跨流域調水就成為解決當前水資源分布不均的重要途徑之一。迄今為止，遠距離輸水基本采用2 種方式，渠道輸水和管道輸水。管道輸水相比渠道輸水有著節約土地資源、減少投資、保持水質不受破壞等優點，因此管道輸水成為發展趨勢。但由于地形、地貌等原因，管道在輸水過程中，局部壓強可能會超出管道所能承受的范圍，為了保證管道的安全，這部分多余的能量就必須消除。而消力井作為一種經濟、有效的消能方式，在長距離輸水管道工程中常被采用。現有的消力井，消能效果不佳，水流落差大產生較大動能，仍然會對管道造成沖擊破壞，高速含沙水流會對管道磨損破壞。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種豎直消力井輔助消能裝置，解決了水流落差大產生較大動能，對管道造成沖擊破壞和高速含沙水流對管道磨損破壞等問題，同時保證了水流的穩定性，有效的控制霧化，減少水流對下游河岸的沖刷。

本發明采用的技術方案是：一種豎直消力井輔助消能裝置，包括進水管道1、消力井2、橡膠板3、緩沖葉片組4、出水管道5；

所述的消力井2位于進水管道1的正下方，消力井2兩側內壁上交錯設置有若干個跌水消能平臺，一個跌水消能平臺包括一個橡膠板3和緩沖葉片組4，橡膠板3位于緩沖葉片組4上方，橡膠板3上設有若干個導流孔，出水管道5與進水管道1、消力井2均連通，出水管道5高程高于消力井2高程。

具體地，所述緩沖葉片組4包括固定鋼管6、葉片組，兩固定鋼管6之間連接有平行放置的若干個葉片組，一個葉片組包括貫穿鋼管、葉片、堵頭、連接鋼管，若干個葉片均勻分布在貫穿鋼管表面，貫穿鋼管為空心且套在連接鋼管上，貫穿鋼管兩端的連接鋼管上設有堵頭，堵頭的直徑大于貫穿鋼管的直徑，連接鋼管一端與一側的固定鋼管6連接，另一端與另一側的固定鋼管6連接，固定鋼管6的固定端固定在消力井2的內壁上。

優選地，所述的堵頭焊接在連接鋼管上，連接鋼管與固定鋼管6焊接，固定鋼管6的固定端焊接在消力井2的內壁上。

優選地，所述的橡膠板3上設有若干層橢圓形導流孔，每一層的橢圓形導流孔均勻布置，層與層之間的間距從上至下逐層變大，橢圓形導流孔的孔徑從上至下逐層縮小。

優選地，同一個跌水消能平臺中緩沖葉片組4的長度和橡膠板3的長度相近。

優選地，上下相鄰的兩個跌水消能平臺之間的垂直距離相等。

優選地，上下相鄰的兩個跌水消能平臺之間的水平距離約為消力井2底部寬度的0.2~0.3倍。

優選地，左側所有橡膠板3的長度相同，右側橡膠板3的長度相同，且左側橡膠板3的長度為0.3倍的消力井2底部寬度；右側橡膠板3的長度為0.4倍的消力井2底部寬度。

優選地，所述葉片的材料為EVA和聚氨酯組成的復合材料。

優選地，相鄰兩葉片之間的夾角為30~45°。