[發明專利]一種減小旋流洞出口流速的旋流泄洪洞

有效

• 申請號: 202110253405.6
• 申請日: 2021-03-09
• 公開（公告）號: CN113089600B
• 公開（公告）日: 2022-07-19
• 發明（設計）人: 周恒;劉靜;狄圣杰;陸希;丁新潮;王衛國;衛勇
• 申請（專利權）人: 中國電建集團西北勘測設計研究院有限公司
• 主分類號: E02B9/04
• 分類號: E02B9/04;E02B8/06
• 代理公司: 西安吉盛專利代理有限責任公司 61108
• 代理人: 孫齊

1.一種減小旋流洞出口流速的旋流泄洪洞，其特征在于：包括泄水閘室（17）、引水洞（1）、渦室（2）、豎井（10）、擴體連接段、消力池（12）和導流洞（14），所述的引水洞（1）上游與泄水閘室（17）連接，所述的引水洞（1）下游與渦室（2）之間通過過渡段（3）連接，所述的過渡段（3）內設有分水隔墻（4）；所述的渦室（2）下端通過豎井連接段（11）與豎井（10）連接，所述的擴體連接段將豎井（10）下部與導流洞（14）連通，導流洞（14）一端進行了封堵；所述的擴體連接段內設有分流墩（18），所述的消力池（12）設在豎井（10）底部；所述的過渡段（3）包括由底板（5）、側墻一（7）、側墻二（8）和頂拱（6）組成，所述的側墻一（7）和側墻二（8）一外一內豎直設在底板（5）和頂拱（6）之間，所述的底板（5）傾斜設置，側墻一（7）布置在遠離渦室（2）側，側墻二（8）布置在靠近渦室（2）側，其高度均由引水洞（1）的側墻過渡到渦室（2）的墻高；側墻一（7）和側墻二（8）順水流向分別包括直線段和弧形段，側墻一（7）、側墻二（8）的弧形段均與渦室（2）側壁連接；所述的底板（5）坡比為1：n1,n1取1~10，起坡點距離渦室（2）中心線距離為L1，L1取渦室（2）直徑的2~7倍；所述的頂拱（6）包括直線段和斜坡段，其斜坡段坡比為1：n2,n2取0.5~5；底板（5）寬度與引水洞（1）寬相同；分水隔墻（4）布置在過渡段（3）的底板（5）上，靠近過渡段（3）的側墻二（8）布置；所述的分水隔墻（4）其斷面形狀呈三角形狀；分水隔墻（4）包括迎水面、背水面、側面一和側面二，所述的迎水面由圓弧組成，半徑R1取（1/30~1/10）D，圓弧角度取90°；背水面由直線段組成，其寬度a2，取（1/5~1/2）D，其與過渡段（3）的側墻一（7）距離a1，取（1/3~4/5）D；側面一靠近過渡段（3）的側墻一（7），側面二靠近過渡段（3）的側墻二（8），側面一和側面二起始點分別為迎水面圓弧的兩個末端，終點分別為背水面直線段兩端點；分水隔墻（4）背水面距離渦室（2）為L3，L3取（0.5~5）R,其中， R為渦室（2）半徑；分水隔墻（4）順水流長為L2，L2取（0.5~5）D；上述D均為引水洞（1）寬度。

2.根據權利要求1所述的一種減小旋流洞出口流速的旋流泄洪洞，其特征在于：所述的擴體連接段包括豎直段（13）、轉彎段（15）和壓坡段（16），所述的豎直段（13）與壓坡段（16）通過轉彎段（15）連接，轉彎段（15）和壓坡段（16）側墻寬度與導流洞（14）寬度A相同；所述的豎直段（13）由豎井半圓漸變過渡到外側為圓拱、內側為直線的體型；所述的轉彎段（15）的頂拱是以豎直段（13）末端為起點、以1/4橢圓長軸轉彎形式過渡至壓坡段（16）起點，其中橢圓方程為，a、b根據導流洞寬度A確定， a取值為(1～3)A，b取值為(0.3～1)a；所述的轉彎段（15）底部采用倒坡型式，轉彎段（15）底部的坡比為1：n3,n3取1~10；所述的壓坡段（16）頂拱坡比為1：n4,n4取1~20。

3.根據權利要求1所述的一種減小旋流洞出口流速的旋流泄洪洞，其特征在于：所述的分流墩（18）布置在下部擴體連接段的壓坡段（16）處，分流墩（18）的迎水面和背水面兩端形狀均是半圓弧，迎水面半徑R1≤背水面半徑R2，R2取值為(0.1～0.4)A，其中，A為導流洞寬度，分流墩（18）的側面起點是迎水面圓弧的兩個末端，分流墩（18）的側面終點是背水面圓弧的兩個末端。

4.根據權利要求3所述的一種減小旋流洞出口流速的旋流泄洪洞，其特征在于：所述的分流墩（18）頂部與擴體連接段中的壓坡段（16）頂部接觸連接，分流墩（18）長度與壓坡段（16）長度相同。

5.根據權利要求1所述的一種減小旋流洞出口流速的旋流泄洪洞，其特征在于：所述的豎井連接段（11）為上大下小的空心柱體結構，上端內徑與渦室（2）直徑相同，下端內徑與豎井（10）直徑相同。

6.根據權利要求1所述的一種減小旋流洞出口流速的旋流泄洪洞，其特征在于：所述的渦室（2）上設有通氣孔（9）。

7.根據權利要求1所述的一種減小旋流洞出口流速的旋流泄洪洞，其特征在于：所述的消力池（12）深度為2～10m。