CN102900053B - 改进型深筒式消能井 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种改进型深筒式消能井，包括圆形深筒消能井(1)、进水管(3)、出水管(4)、多喷孔出水口(5)、溢流堰(6)，其特征在于，在深筒消能井(圆形或矩形)(1)后增设二次消能平流稳压井(2)。本发明是一种消能效率高、效果好，而且能够连续使用并保证出水与进水管流量相等，同时减少管道井空间的多喷孔出水口并进行二次平流稳压消能的改进型深筒式消能井，适用于水利工程技术领域。

Description

改进型深筒式消能井

技术领域

本发明属于水利工程技术领域，涉及一种水工消能建筑物，具体地说，涉及一种改进型深筒式消能井。

背景技术

我国是一个水资源相对贫乏及分布不均衡的国家，为了满足国民经济的发展需要和环境生态建设的需要，近年来我国修建了一些跨流域、远距离的调水工程。在这种跨流域、远距离的调(输)水工程中，沿线修建了一些水库、输水干渠和输水干管。有压管道输水是实现这些远距离输送的基本方式，但在输水的过程中，有些管道系统因地地貌或其他条件限制，压力水头往往超过输送流体所消耗的能量，这部分剩余能量就必须消除，以防给下游设施造成危害。选择正确合理的消能方式是确保输水泄水建筑物经济安全的基本条件。

深筒式消力井适用于输(放)水管道出口消能，利用射流在消力井内对井底的冲击和水流扩散消能。管道高速水流沿进水管轴线垂直射入消力井内，与井底、井壁剧烈碰撞，相互掺混，翻滚上升，水流紊动剧烈，消耗大量能量后，水流进入下一级渠道或管道。消能和水流平顺是两个互相矛盾的方面，要想耗散更多的能量，就必须使水流紊动动能和紊动耗散率增大，而为了保证建筑物不发生空蚀破坏，又要求水流尽量平顺。深筒式消力井在小水头、小流量情况下，运行状况相对良好，但在高水头下易受局部磨损，同时在高水头、较大流量情况下，消力井的尺寸一般都较大，水面波动大。

发明内容

本发明的目的在于克服上述缺陷，提供一种消能效率高、效果好，并能够在压力管道出口进行无控制泄放的改进型深筒式消力井，这种深筒式消力井可以设计为圆形深筒式消力井，也可以设计为方形深筒式消力井；它增设一个平流稳压井。这种改进型深筒式消力井一方面使水流在消力井局部范围内剧烈紊动消耗大部分能量，有效减少对消力池固壁的冲刷；另一方面通过平流稳压井保证水流平稳的和下游管道连接。

本发明具有占用场地小、经济实用、消能效率高且能保证水流平稳的和下游连接等优点。

具体技术方案为：

一种改进型深筒式消能井，包括深筒消能井(圆形或矩形)1、进水管3、出水管4、多喷孔出水口5、溢流堰6，在深筒消能井1后增设二次平流稳压消能井2。

进一步优选，所述进水管出水口段5为多喷孔出水口。

进一步优选，所述圆形(或矩形)深筒消能井1与平流稳压井2连接处交界半边(溢流堰部分)低于入水口半边。

进一步优选，所述出水管4的管道高程与进水管3的管道高程保持同一水平面，或低于进水管3的管道高程。

本发明的有益效果：

1、本发明所采用的多喷孔出水口，可以使喷孔在高压环境下长期无气蚀运行，高速喷射的水柱在越过喷孔时才出现气泡爆裂，气蚀区远离多喷孔出水口，不会对喷孔金属表面造成损伤，并且可以使系统由有压管道输水状态转换为无压淹没出流，消能率较高，水量损失少，与下游管道易于联接。

2、本发明的技术方案在深筒消能井(圆形或矩形)后加一个平流稳压井，当深筒消力井内水位高度超过溢流堰高度，水流越过溢流堰进入平流稳压井，保证水面平稳，水流平顺进入出水管。

3、本发明的技术方案使出水管水位和进水管水位保持同一平面，减少水头损失并且保证水流平顺进入出水管且与进水管流量相等，保证水流的连续性。

4、本发明的进水管出水口段可采用多喷孔出水口，也可采用直接出射出水口，并可分别与平流稳压井进行组合。

附图说明

图1是本发明改进型深筒式消能井(圆形或矩形)的结构示意图；

图2是本发明改进型深筒式消能井(圆形)的平面图；

图3是本发明改进型深筒式消能井(矩形)的平面图；

图4是本发明为无喷孔出水口时改进型深筒式消能井(圆形或矩形)的结构示意图；

图5是本发明改进型深筒式消能井进水管多喷孔出水段细部示意图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细地说明。

参照图1、图2、图3、图4，一种改进型深筒式消能井，包括圆形或矩形深筒消能井1、进水管3、出水管4、多喷孔出水口5，溢流堰6，在圆形深筒消能井1后增设一个平流稳压井2。所述水流出口5为多喷出水口。所述深筒消能井(圆形或矩形)1与二次消能井2连接处交界半边低于入水口半边。所述出水管4管道高程与进水管3管道高程保持同一水平面，或低于进水管3管道高程。

当进水管3中的高压水柱通过多喷孔出水口，在一定范围内喷出的射流在一特定的范围内(消力井内)进行剧烈的卷吸、掺混或做突然的扩散，使局部范围内的水流紊动剧烈作为消能的主要手段。当水位高度超过深筒消能井1的溢流高度，水流通过溢流堰进入平流稳压井2，保证水面平稳，最后通过出水管4流出。

本发明的进水管出水口段可采用多喷孔出水口，也可采用直接出射出水口，并可分别与平流稳压井进行组合。

参照图5，本发明改进型深筒式消能井进水管3多喷孔出水段细部示意图，竖管末端为封闭端口。

本发明的实施例不限于此，任何形式的简单变换或者等效替换，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种改进型深筒式消能井，包括深筒消能井(1)、进水管(3)、出水管(4)、多喷孔出水口(5)、溢流堰(6)，其特征在于，在圆形或矩形深筒消能井(1)后增设一个平流稳压井(2)；

所述出水口(5)为多喷孔出水口；

所述深筒消能井(1)与平流稳压井(2)之间连接处为溢流堰(6)；

所述出水管(4)管道高程与进水管(3)管道高程保持同一水平面，或低于进水管(3)管道高程；

当进水管(3)中的高压水柱通过多喷孔出水口，在一定范围内喷出的射流在一特定的范围内进行剧烈的卷吸、掺混或做突然的扩散，使局部范围内的水流紊动剧烈作为消能的主要手段，当水位高度超过深筒消能井(1)的溢流高度，水流通过溢流堰进入平流稳压井(2)，保证水面平稳，最后通过出水管(4)流出。