[发明专利]一种提高城市排涝泵站边机组进水流态的方法

说明书

本发明公开了一种提高城市排涝泵站边机组进水流态的方法，在两个边机组进水池前设置组合式整流装置，前池的进口端沿前池的翼墙设置衔接段，衔接段沿主流方向为圆弧形收缩段，前池中设置一个沿主流方向倾斜的斜坡，本发明利用导流墩、分流墩并结合横梁的组合式整流措施对城市排涝泵站的进流起到整流和均化作用，能够有效改善泵站边机组的进水流态并提高其均匀性，对于保障城市排涝泵站安全、稳定、高效运行具有重要的工程应用价值。本发明所提出的整流措施结构形式简单、容易施工制作，同时淹没于水面以下而不影响泵站周边景观，适合在进流条件复杂尤其是对泵站景观影响要求较高的城市排涝泵站建设与改造工程中推广使用。

技术领域

本发明属于水利工程排涝泵站技术领域，具体涉及一种提高城市排涝泵站边机组进水流态的方法。

背景技术

由于无序开发，围垦现象严重，加之泥沙不断淤积等因素，部分沿海城市的水库库容不断减小，蓄洪能力大大降低；同时，水库自然排洪也易受外海潮汐顶托，有效泄流时间有限，水库周边区域极易发生洪涝灾害。作为有效提高泄洪流量的排涝泵站，可以解决沿海城市水库库容不足和周边区域排涝等问题。但是由于受城市用地紧张限制，泵站占地面积偏小、建筑物结构较紧凑，使得泵站前池进口收缩突然，加之主流来流往往存在偏流，容易造成泵站前池进口两侧出现回流，引起泵站边机组进水流态不良而严重影响其运行的安全稳定性。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题，提出一种提高城市排涝泵站边机组进水流态的方法。

为实现本发明的目的，采用如下技术方案：

一种提高城市排涝泵站边机组进水流态的方法，泵站两侧边机组的进水池前设置组合式整流措施，所述组合式整流措施是由导流墩、分流墩以及横梁组成，所述泵站进口为衔接段，衔接段的进口与外界水域相通、出口与泵站前池相连，衔接段沿主流方向为圆弧形收缩段，以起到较好的引流效果，衔接段的出口宽度为B，进口宽度为W且满足W=（1.2~2）B，进出口宽度差异较大会造成建造成本显著增加，泵站前池长度为L、宽度是与衔接段出口宽度B相等，泵站前池运行水深为H，泵站进水池前有一斜坡，可对进流起到扩散均化作用，斜坡坡顶与前池进口距离C=（0~0.2）L，距离太远会使其扩散均化作用不足，坡角β=10°~15°，坡角过小会造泵站前池尺寸过长、坡角过大容易引起流动分离，泵站进水池宽度为D，泵站两侧边机组分隔墩宽度B1=（0.15~0.2）D，宽度太窄则结构强度不足、宽度太大会影响过流截面积；

所述导流墩的数量N1=2，分别位于泵站两侧边机组分隔墩前，导流墩进口端与斜坡坡顶线平齐且进行修圆以降低水流冲击损失，出口端与泵站边机组分隔墩头部衔接，导流墩的长度L1=（0.6~0.9）L，本申请人研究分析证明导流墩的长度太短整流作用不显著、太长则其改善效果并未显著增加同时会额外增加制作成本和占据前池容积，宽度B2与边机组分隔墩宽度B1相等，导流墩的顶部与水面距离H1=（0.05~0.1）H，距离太小容易暴露出水面而影响泵站周边景观、距离太大会使其整流作用明显下降；

所述分流墩的数量N2=2，分别位于两侧边机组的中心线上，分流墩的长度L2=（0.4~0.5）L，长度太短会影响其整流效果、太长会造成制作成本明显增加，分流墩的进口端与导流墩的进口端距离L3=（0.4~0.5）L，本申请人研究分析证明距离太近或太远都不利于其整流，分流墩的宽度B3=（0.05~0.1）D，宽度太窄难以保证其结构强度、宽度太宽会减小过流面积，分流墩的两端修圆以降低水力损失，分流墩的顶部与导流墩的顶部齐平；

所述横梁的数量N3=2~4，沿垂向均匀布置，横梁数量太多容易引起较大水力损失、数量太少则不利于调整水流，横梁宽度B4=（0.05~0.1）D，横梁太宽会增加制作成本、太窄容易造成其结构强度不足，横梁高度H2=（0.1~0.15）H，横梁高度过小对水流的整流效果不佳、过大会造成过流截面不足，相邻两横梁间距H3=（0.05~0.12）H，两者间距过大将影响组合梁的整流效果，最上侧横梁的顶部与分流墩的顶部齐平，横梁与分流墩进口端的距离L4=（0.1~0.2）L，距离太远则不利于调整水流；