[發(fā)明專利]一種消渦裝置及過流隧洞進水口的消渦系統(tǒng)

在審

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• 申請日: 2022-03-11
• 公開（公告）號: CN114481977A
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊玉川;王小波;潘勇;張超;湯雷
• 申請（專利權(quán)）人: 中國電建集團成都勘測設(shè)計研究院有限公司
• 主分類號: E02B8/06
• 分類號: E02B8/06;E02B15/10
• 代理公司: 成都行之專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51220
• 代理人: 伍旭偉

本發(fā)明公開了一種消渦裝置及過流隧洞進水口的消渦系統(tǒng)，使用扁平的空心體結(jié)構(gòu)漂浮在水面來消除立軸旋渦，空心體結(jié)構(gòu)上排列有若干個鏤空孔，空心體結(jié)構(gòu)進行消渦的過程中，漂浮物可以掛在鏤空孔或各鏤空孔之間的結(jié)構(gòu)上，以避免漂浮物隨著水流破壞流道；在塔體上預(yù)留導(dǎo)向滑槽，采用鋼浮筒連接形成鏤空的消渦漂浮裝置并設(shè)置滑動輪，將滑動輪放置于塔體導(dǎo)向槽中，消渦漂浮裝置即可隨著水位的變化而上下浮動。在修筑過流隧洞閘室時，就在塔體上預(yù)留導(dǎo)向滑槽，施工方便，而且導(dǎo)向滑槽與塔體有效形成統(tǒng)一整體，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及水利水電工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種消渦裝置及過流隧洞進水口的消渦系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在水利水電工程中，水工引水隧洞和施工導(dǎo)流隧洞在過流期間往往會在進水口前形成立軸吸氣旋渦，水位越高，泄流量越大，漩渦越明顯和穩(wěn)定。當(dāng)漩渦攜帶大量空氣進洞，不但影響隧洞的泄流能力，同時容易引起震動、洞內(nèi)負(fù)壓和空蝕現(xiàn)象的產(chǎn)生，嚴(yán)重時會對過流隧洞土建結(jié)構(gòu)和金結(jié)設(shè)備等造成破壞。因此，有必要采取措施消除過流隧洞進口的吸氣漏斗旋渦，來保證過流隧洞運行安全。

目前，過流隧洞洞口常用的消渦結(jié)構(gòu)主要有三類：

(1)調(diào)整過流運行方式，保證進水口一定的淹沒水深；

(2)優(yōu)化進水口結(jié)構(gòu)設(shè)計，改善過流條件；

(3)進水口安裝專門消渦設(shè)施，如消渦梁、防渦板等。上述的消渦設(shè)施可以部分消除進水口立軸旋渦的程度，但隨著過流隧洞運行方式的改變，消渦設(shè)施難以隨著水位和旋渦位置的變幅而靈活調(diào)整，導(dǎo)致消渦效果不理想；

(4)現(xiàn)有的消渦設(shè)施無法抵擋進水口的漂浮物。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：現(xiàn)有的消渦設(shè)施難以隨著水位和旋渦位置的變幅而靈活調(diào)整，且無法阻隔水面的漂浮物，導(dǎo)致消渦效果不理想；本發(fā)明目的在于提供一種消渦裝置及過流隧洞進水口的消渦系統(tǒng)，基于現(xiàn)有的消渦設(shè)施進行結(jié)構(gòu)上的改進，通過特殊結(jié)構(gòu)的消渦裝置配合預(yù)留在塔體的導(dǎo)向滑槽，解決上述技術(shù)問題。

本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)：

本發(fā)明提供一種消渦裝置，所述消渦裝置為扁平的空心體結(jié)構(gòu)，所述空心體結(jié)構(gòu)懸浮在水面用于消除立軸旋渦，所述空心體結(jié)構(gòu)上排列有若干個鏤空孔。

本方案工作原理：由于一些位置水面會堆積較多的漂浮物，漂浮物隨著旋渦會堆積影響水質(zhì)的同時還會造成流道阻塞、損壞流道等危害，例如在過流隧洞進水口處，一般情況下會堆積很多漂浮物，漂浮物隨著旋渦會攜帶更大量的空氣進入過流隧洞，不但影響隧洞的泄流能力，同時容易引起震動、洞內(nèi)負(fù)壓和空蝕現(xiàn)象的產(chǎn)生，嚴(yán)重時會對過流隧洞土建結(jié)構(gòu)和金結(jié)設(shè)備等造成破壞；現(xiàn)有的消渦裝置有移動式懸浮消渦梁、漂浮裝置和柵條等結(jié)構(gòu)構(gòu)成，這些結(jié)構(gòu)，不僅結(jié)構(gòu)復(fù)雜且強度難以保證，只考慮到消渦防護，而忽略了漂浮物的堆積帶來的危害；本方案提供的一種消渦裝置，使用扁平的空心體結(jié)構(gòu)漂浮在水面來消除立軸旋渦，空心體結(jié)構(gòu)上排列有若干個鏤空孔，空心體結(jié)構(gòu)進行消渦的過程中，漂浮物可以掛在鏤空孔或各鏤空孔之間的結(jié)構(gòu)上，以避免漂浮物隨著水流破壞流道。

另外，本方案的扁平的空心體結(jié)構(gòu)為鋼材質(zhì)，例如鋼浮筒構(gòu)成的空心體結(jié)構(gòu)等，具有強度高，耐久性強的優(yōu)勢。

本方案還提供一種過流隧洞進水口的消渦系統(tǒng)，包括上述的消渦裝置、滑動輪和導(dǎo)向滑槽；

所述消渦裝置懸浮在過流隧洞進水口處的水面，且消渦裝置的漂浮面覆蓋旋渦發(fā)生區(qū)域；

所述導(dǎo)向滑槽為過流隧洞閘室澆筑期間預(yù)留在塔體表面的凹槽；

所述滑動輪與導(dǎo)向滑槽匹配，滑動輪與消渦裝置連接，滑動輪和消渦裝置沿導(dǎo)向滑槽往復(fù)移動。