[实用新型]一种竖井消能装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及消能装置，特别是一种竖井消装置。

背景技术

竖井消能装置是一种设置于水利工程中的隧洞式泄水建筑物，传统的竖井消能装置采用旋流式消能结构，这种传统的消能装置虽具有一定的消能效果，但在高水头大流量泄流时建筑物内会伴随高速水流的冲刷、掺气、空化空蚀、急流冲击波等现象，消能过程中产生的振动及噪音较大，泄流能力易受到一定条件的限制。

而随着城市排洪和市政污水管道系统的兴建，出现了消能效果更好、冲击小和低噪音的挡板式竖井消能结构，该消能工包括竖井，竖井的底部有泄水口，所述的竖井内部有垂向隔墙将竖井中下部至顶部的空间分隔为干区和湿区，竖井顶部开有供泄水流入湿区的流入口，湿区的内壁的两侧由上至下设有多级相对的挡板，两侧相对的档板在垂向方向上相错开，垂向隔墙在位于挡板下方的位置开有通气孔。当泄水水流从竖井顶部的流入口流入湿区后，会在两侧的挡板上逐级跌落，形成折叠往复的整体水流流态。水流跌落到挡板上的水垫层后向四周扩散，并产生旋滚和剪切，水流紊动强、掺气和排气剧烈，将水流的能量大量耗散。跌落水流增加的势能在每级挡板上全部消耗，各级挡板跌落的流态相同，没有能量累积，经最后一级挡板跌入竖井底部消力池消能后从泄水口平稳地流出竖井。在消能过程中，竖井内的水流能量分级消散在各个挡板上，避免了集中消能带来的巨大冲击力、大振幅和高噪音等影响，消能效果较好，并且结构简单，施工方便。但此竖井消能结构仍有不足之处：1、该消能方式对竖井直径和挡板间距要求较高，结构参数出现偏差时会导致各级跌流消能不充分，能量累加，流速逐渐增大，跌流落点逐渐外移，从而形成S型贴壁流，消能效果仍无法满足设计运行的要求。2、该消能工的竖井直径较大，挡板间距较小，造成挡板尺寸和数量都比较大，尚有较大的优化空间。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种消能效果更好的竖井消能装置，其在消能过程中不会产生巨大冲击力和高噪音等现象，而且在下泄流量偏大、挡板间距偏大的情况下也能取得较好的消能效果。

本实用新型所述的竖井消能装置，包括竖井，竖井的底部有泄水口，所述的竖井内部有垂向隔墙将竖井中下部至顶部的空间分隔为干区和湿区，竖井顶部开有供泄水流入湿区的流入口，湿区的内壁的两侧由上至下设有多级相对的挡板，两侧相对的档板在垂向方向上相错开，垂向隔墙在位于挡板下方的位置开有通气孔，挡板从其根部至尾端逐渐向上倾斜，位于高位的挡板可将落入其上的泄水导向相对一侧的低位的挡板上。

本实用新型所述的竖井消能装置，其竖井的湿区内壁的两侧由上至下设置多级相对的挡板，两侧相对的档板在垂向方向上相错开，并且挡板的尾端上倾一定角度后可增加挡板上水垫层厚度，当泄水水流从竖井顶部的流入口流入湿区后，会在两侧上倾的挡板上逐级跌落，形成折叠往复的整体水流流态。由于挡板尾端上倾，可使挡板上方形成一个根部厚、尾部薄的水垫层，水流跌落到挡板上的水垫层后产生旋滚和剪切，其水流紊动强、掺气和排气剧烈，可将水流的能量大量耗散。消能后的水流再经上倾的挡板导向对侧挡板，跌落水流增加的势能在每级挡板上全部消耗，各级挡板跌落的流态相同，没有能量累积，经最后一级挡板跌入竖井底部消力池消能后从泄水口平稳地流出竖井。在消能过程中，竖井内的水流能量分级消散在各个挡板上，避免了集中消能带来的巨大冲击力、大振幅和高噪音等影响，上倾挡板上方的水垫层厚度增加后，消能效果更好，同等设计流量条件下可增大挡板间距，减少挡板数量，节省消能装置的工程量，并且结构简单，施工方便。

附图说明

图1是本实用新型的俯视图。

图2是图1沿A－A方向的剖视图。

图3是图1沿B－B方向的剖视图。

具体实施方式