[发明专利]一种用于竖井旋流泄洪洞涡室进口的结构

说明书

本发明提供一种用于竖井旋流泄洪洞涡室进口的结构，包括上平洞段和涡室，还包括涡室连接段，所述的涡室连接段上游与上平洞段连接，所述的涡室连接段下游与涡室连接，所述的涡室连接段的底板上设置有分流墩，所述的涡室的内侧设置有导流坎，所述的涡室的顶面上设置有排气管。本发明应用到泄洪洞上，涡室内壁设置的竖向导流坎作用是加速水流旋转、减弱水跃的壅水现象。水流经过导流坎作用，涡室内旋转水流厚度增加，水面爬高大幅度降低，而且涡室内旋转水流的水面高差也被减小；本发明实现泄洪洞涡室水流流态规整、通气顺畅、消能充分，同时还降低了涡室高度，保证高水头、大流量的泄洪洞安全运行。

技术领域

本发明属于水利水电工程的泄洪消能技术领域，具体涉及一种用于竖井旋流泄洪洞涡室进口的结构。

背景技术

现有水利水电工程中，大多地质条件复杂，泄洪消能建筑物布置比较困难，特别是对一些当地材料坝的枢纽而言，导流洞工程量比较大，如何有效利用导流洞后期改建为泄洪洞是工程设计中一个技术难点。现有的竖井旋流泄洪洞虽然能够实现这一作用，但随着水头与流量的增加，竖井旋流泄洪洞水流流态复杂，出现涡室通气不畅、涡室水流上升高度较大、下游消能不充分等问题。

发明内容

为了克服现有竖井旋流泄洪洞水流流态复杂，出现涡室通气不畅、涡室水流上升高度较大、下游消能不充分的问题，本发明提供一种用于竖井旋流泄洪洞涡室进口的结构，该结构应用到泄洪洞上，能够实现洪洞涡室水流流态规整、通气顺畅、消能充分，同时还可降低涡室高度，保证高水头、大流量的泄洪洞安全运行。

本发明采用的技术方案为：

一种用于竖井旋流泄洪洞涡室进口的结构，包括上平洞段和涡室，还包括涡室连接段，所述的涡室连接段上游与上平洞段连接，所述的涡室连接段下游与涡室连接，所述的涡室连接段的底板上设置有分流墩，所述的涡室的内侧设置有导流坎，所述的涡室的顶面上设置有排气管。

所述涡室的顶部为拱顶。

所述涡室连接段由涡室连接段底板、涡室连接段顶板和涡室连接段侧板组成的空心的框体。

所述的涡室连接段底板由抛物线段底板与陡坡段底板连接组成，抛物线段底板与上平洞段的底坡连接，陡坡段底板与涡室连接。

所述的涡室连接段顶板由水平段顶板和压坡连接段顶板连接组成，水平段顶板与上平洞段的顶板连接，压坡连接段顶板与涡室连接。

所述导流坎由挡水面、背水面和连接面围成；所述的挡水面是一竖直设置的平面，背水面是一竖直设置的弧面，所述的连接面与涡室内侧壁贴合。

所述的背水面的弧面半径R为涡室内径0.1~0.5倍，弧面对应的角θ的取值范围为60-90°。

本发明的有益效果是：

本发明一种用于竖井旋流泄洪洞涡室进口的结构，该结构应用到泄洪洞上，泄洪洞的上平洞水流经抛物线过渡进入涡室连接段，涡室内壁末端设置的竖向导流坎作用，则是加速水流旋转、减弱水跃的壅水现象。水流经过导流坎作用，涡室内旋转水流厚度增加，水面爬高大幅度降低，而且涡室内旋转水流的水面高差也被减小；本发明结构应用到泄洪洞上，能够实现洪洞涡室水流流态规整、通气顺畅、消能充分，同时还可降低涡室高度，保证高水头、大流量的泄洪洞安全运行。

以下将结合附图进行进一步的说明。

附图说明

图1是本发明结构示意图。

图2是本发明俯视图。

图中，附图标记为：1、上平洞段；2、涡室连接段；3、涡室；4、排气管；5、导流坎； 5-1、挡水面；5-2、背水面；5-3、连接面。

具体实施方式

实施例1：