[发明专利]一种优化渡槽扩散段水力流态的方法

说明书

本发明公开一种优化渡槽扩散段水力流态的方法，该方法包括以下步骤：(1)在渡槽扩散段内设置孔型弯底坎对入水口水流进行整流，使水流得到初步扩散；(2)在所述渡槽扩散段内设置齿形横梁对所述步骤(1)初步扩散后的水流再次调整以均化其立面上的水流流速分布；(3)在所述渡槽扩散段内设置孔型直底坎进一步对所述步骤(2)流速分布均化后的水流进行调整改善水流的平面流速分布，实现所述渡槽扩散段出水流态的优化改善。本发明提供的优化渡槽扩散段出水流态的方法，将流经扩散段的水流进行整流、流速均化，以减少水流经过时产生偏流、旋涡等不良流态，并将通过扩散段后的水流流速均化，减少渡槽底部局部淤积，确保渡槽的正常运行。

技术领域

本发明属于水利工程渡槽技术领域，具体涉及一种优化渡槽扩散段出水流态的方法。

背景技术

渡槽亦称为高架水渠，是跨越道路、河流、山谷等地的架空输水建筑物，在农田水利灌溉设施系统中发挥着重要作用，还可实现排洪、排沙、通航以及导流等功能。但是，在渡槽的设计建设过程中，因受规划、衔接建筑物等客观因素影响，有时需要采用平面扩散形式的结构体型，容易导致水流经过时产生偏流、旋涡等不良流态，致使通过扩散段后的水流流速分布不均，极易造成水流水力损失增大，甚至引起渡槽底部局部淤积而影响其正常运行，进而将给渡槽的日常护理和检修工作带来不利影响。

中国专利申请号CN201710101251.2，改善弧形排水箱涵出水流态的整流装置，该发明公开了一种改善弧形排水箱涵出水流态的整流装置，属于市政排水技术领域。该整流装置设置于弧形排水箱涵内，弧形排水箱涵进、出口段为直线段，中间段为圆弧段；在弧形排水箱涵的末端布置有导流墩，在导流墩上贯穿有第一横梁，第一横梁的两端与箱涵两侧壁面垂直相交，在弧形排水箱涵的出口直线段末端设有第二横梁。该发明仅解决了弧形排水箱涵出流所存在的偏流问题，对于出水流态，如水流的流速并未实现优化。

中国专利申请号CN201610712975.6，一种输水系统组合式出水口结构及其施工方法，该发明的输水系统具有两个顺水流方向布置的混凝土导航墙，所述混凝土导航墙包括导航墙底板和梯形空腔导航墙，所述导航墙底板内设有输水廊道，垂直于水流方向设置与输水廊道连通的格栅消能出水箱体，所述格栅消能出水箱体的顶部开设两组等距的格栅式出水口，一组格栅式出水口设在两个混凝土导航墙的中间，另一组格栅式出水口设在河床侧；近河床侧的梯形空腔导航墙的立墙上开有城门洞形出水孔并设置立柱式分流墩。该发明解决高水头船闸输水系统出水口位置布局、型式选择、空间利用、出水流态、停泊条件等技术问题，对于水流流动过程中的偏流、旋涡等不良流态的解决并不显著。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种优化渡槽扩散段出水流态的方法，对渡槽内水流的流态进行全面优化，首先将流经扩散段的水流进行整流、流速均化，以减少水流经过时产生偏流、旋涡等不良流态，随后将通过扩散段后的水流流速均化，减少渡槽底部局部淤积，确保渡槽的正常运行。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种优化渡槽扩散段水力流态的方法，该方法包括以下步骤：

(1)在渡槽扩散段内设置孔型弯底坎对入水口水流进行整流，使水流得到初步扩散；

(2)在所述渡槽扩散段内设置齿形横梁对所述步骤(1)初步扩散后的水流再次调整以均化其立面上的水流流速分布；

(3)在所述渡槽扩散段内设置孔型直底坎进一步对所述步骤(2)流速分布均化后的水流进行调整改善水流的平面流速分布，实现所述渡槽扩散段出水流态的优化改善。