[發(fā)明專利]一種防堵塞輸水涵洞及其設(shè)計方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110020184.8
• 申請日: 2021-01-07
• 公開（公告）號: CN112726516A
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙津磊;王鐵力;王海俊
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇省水利勘測設(shè)計研究院有限公司
• 主分類號: E02B5/00
• 分類號: E02B5/00;E02B5/08;E01F5/00;A01D44/00;A01D43/08
• 代理公司: 北京文苑專利代理有限公司 11516
• 代理人: 喬志員

1.一種防堵塞輸水涵洞，包括涵洞本體，其特征在于，所述涵洞本體內(nèi)設(shè)置有支架，所述支架上設(shè)置有轉(zhuǎn)軸(13)，所述轉(zhuǎn)軸上安裝有割草刀片(12)；

所述轉(zhuǎn)軸連接有用于驅(qū)動轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動裝置。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防堵塞輸水涵洞，其特征在于，所述支架包括多個支撐桿(11)，多個所述支撐桿相交于一處形成交點，所述轉(zhuǎn)軸設(shè)置于所述交點上，所述支撐桿在迎水面和背水面均設(shè)置為圓弧形，且背水面圓弧半徑小于迎水面圓弧半徑。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種防堵塞輸水涵洞，其特征在于，所述涵洞本體的上方設(shè)置有控制室(4)，所述控制室內(nèi)設(shè)置有電動機(5)；

所述支撐桿為中空的使得所述交點內(nèi)部形成空腔，所述空腔的兩個內(nèi)壁上安裝有軸承(15)，所述轉(zhuǎn)軸通過軸承固定于所述交點上，所述轉(zhuǎn)軸上位于兩個軸承之間的位置設(shè)置有第一齒輪(14)；

其中一個支撐桿豎直設(shè)置且向上伸出涵洞外側(cè)，并且在涵洞外側(cè)連接有連接管(7)，所述連接管延伸至所述控制室的地面；

所述電動機(5)的轉(zhuǎn)軸上設(shè)置有第二齒輪(51)，所述第二齒輪上設(shè)置有鏈條(6)，所述鏈條未與所述第二齒輪連接的一端穿過連接管和相應(yīng)的支撐桿并且與所述第一齒輪連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防堵塞輸水涵洞，其特征在于，所述割草刀片的兩端向迎水面方向彎折形成彎折部(121)，所述彎折部(121)伸出涵洞本體外部。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種防堵塞輸水涵洞，其特征在于，所述割草刀片上設(shè)置有鋸齒。

6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項所述的一種防堵塞輸水涵洞，其特征在于，所述涵洞本體包括沿水流前進方向依次設(shè)置的進口段(1)、過渡段(2)和洞身段(3)，所述進口段的內(nèi)徑大于洞身段的內(nèi)徑；

所述過渡段一端與所述進口段連接，另一端與所述洞身段連接；

所述支架設(shè)置于所述進口段的進口處。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種防堵塞輸水涵洞，其特征在于，所述洞身段的出口處設(shè)置有回收網(wǎng)(9)。

8.一種如權(quán)利要求6所述的防堵塞輸水涵洞的設(shè)計方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1，確定設(shè)計流量Q_設(shè)以及涵洞底板高程；

S2，設(shè)計洞身段的尺寸：

初擬洞身段的內(nèi)徑r_洞身，根據(jù)上下游水位、設(shè)計流量Q_設(shè)、涵洞底板高程，按照水力學(xué)相關(guān)理論核算涵洞過流量Q_核；

若Q_設(shè)≤Q_核≤1.5·Q_設(shè)，則洞身段的尺寸采用初擬的r_洞身；

若Q_核Q_設(shè)，則增大r_洞身，重新核算；

若Q_核＞1.5·Q_設(shè)，則減小r_洞身，重新核算；

S3，設(shè)計進口段的尺寸r_進：

利用式π·r_洞身²＝π·r＇²-n·r＇·b試算r＇，其中，n為支撐桿的個數(shù)，b為支撐桿11垂直水流方向的最大寬度；

r_進≥λ·r＇；

λ≥1.05；

其中，r＇為r_進的初始值，λ為修正系數(shù)；

S4，設(shè)計過渡段的尺寸：

過渡段兩端內(nèi)徑分別與進口段和洞身段配套使得進口段和洞身段能夠平滑過渡，過渡段長度大于等于3倍r_洞身，且洞身收縮角小于等于10°。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的防堵塞輸水涵洞的設(shè)計方法，其特征在于，所述步驟S3中還包括設(shè)計割草片的參數(shù)，其中割草刀片寬度為0.05m～0.25m，不計彎折部的長度為

r_進–0.02m，彎折部伸出涵洞口外0.05m～0.1m。