[发明专利]一种防堵塞输水涵洞及其设计方法

权利要求书

1.一种防堵塞输水涵洞，包括涵洞本体，其特征在于，所述涵洞本体内设置有支架，所述支架上设置有转轴(13)，所述转轴上安装有割草刀片(12)；

所述转轴连接有用于驱动转轴旋转的驱动装置。

2.根据权利要求1所述的一种防堵塞输水涵洞，其特征在于，所述支架包括多个支撑杆(11)，多个所述支撑杆相交于一处形成交点，所述转轴设置于所述交点上，所述支撑杆在迎水面和背水面均设置为圆弧形，且背水面圆弧半径小于迎水面圆弧半径。

3.根据权利要求2所述的一种防堵塞输水涵洞，其特征在于，所述涵洞本体的上方设置有控制室(4)，所述控制室内设置有电动机(5)；

所述支撑杆为中空的使得所述交点内部形成空腔，所述空腔的两个内壁上安装有轴承(15)，所述转轴通过轴承固定于所述交点上，所述转轴上位于两个轴承之间的位置设置有第一齿轮(14)；

其中一个支撑杆竖直设置且向上伸出涵洞外侧，并且在涵洞外侧连接有连接管(7)，所述连接管延伸至所述控制室的地面；

所述电动机(5)的转轴上设置有第二齿轮(51)，所述第二齿轮上设置有链条(6)，所述链条未与所述第二齿轮连接的一端穿过连接管和相应的支撑杆并且与所述第一齿轮连接。

4.根据权利要求1所述的一种防堵塞输水涵洞，其特征在于，所述割草刀片的两端向迎水面方向弯折形成弯折部(121)，所述弯折部(121)伸出涵洞本体外部。

5.根据权利要求4所述的一种防堵塞输水涵洞，其特征在于，所述割草刀片上设置有锯齿。

6.根据权利要求1-5任一项所述的一种防堵塞输水涵洞，其特征在于，所述涵洞本体包括沿水流前进方向依次设置的进口段(1)、过渡段(2)和洞身段(3)，所述进口段的内径大于洞身段的内径；

所述过渡段一端与所述进口段连接，另一端与所述洞身段连接；

所述支架设置于所述进口段的进口处。

7.根据权利要求6所述的一种防堵塞输水涵洞，其特征在于，所述洞身段的出口处设置有回收网(9)。

8.一种如权利要求6所述的防堵塞输水涵洞的设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，确定设计流量Q_设以及涵洞底板高程；

S2，设计洞身段的尺寸：

初拟洞身段的内径r_洞身，根据上下游水位、设计流量Q_设、涵洞底板高程，按照水力学相关理论核算涵洞过流量Q_核；

若Q_设≤Q_核≤1.5·Q_设，则洞身段的尺寸采用初拟的r_洞身；

若Q_核Q_设，则增大r_洞身，重新核算；

若Q_核＞1.5·Q_设，则减小r_洞身，重新核算；

S3，设计进口段的尺寸r_进：

利用式π·r_洞身²＝π·r＇²-n·r＇·b试算r＇，其中，n为支撑杆的个数，b为支撑杆11垂直水流方向的最大宽度；

r_进≥λ·r＇；

λ≥1.05；

其中，r＇为r_进的初始值，λ为修正系数；

S4，设计过渡段的尺寸：

过渡段两端内径分别与进口段和洞身段配套使得进口段和洞身段能够平滑过渡，过渡段长度大于等于3倍r_洞身，且洞身收缩角小于等于10°。

9.根据权利要求8所述的防堵塞输水涵洞的设计方法，其特征在于，所述步骤S3中还包括设计割草片的参数，其中割草刀片宽度为0.05m～0.25m，不计弯折部的长度为

r_进–0.02m，弯折部伸出涵洞口外0.05m～0.1m。