CN111172937B - T型接点底孔结构及其综合整流方法 - Google Patents

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Abstract

T型接点底孔结构及其综合整流方法，属于水利工程整流技术领域。包括水流的垂向整流底坎以及水流的水平向Y型整流墙，T型接点处的三维进水口对接点处特殊的多维多涡流水流结构进行整流优化外，还有很好的冲淤作用，减小整流结构前后可能的淤积对整流效果的弱化，该整流方法适用性广，整流效果明显，流态稳定，能除沙冲淤，对地质条件和水位变幅适应性强，水面波动小，维修保养方便，工程投资相对较小，施工方便。

Description

T型接点底孔结构及其综合整流方法
技术领域
本发明涉及泵站进水流态改善，具体涉及T型接点底孔结构及其综合整流方法，属于水利工程整流技术领域。
背景技术
在河道内修建水闸、泵站等水工建筑物控制水流，受地形、结构布置等条件影响，有时建筑物上游会产生漩涡、横流及回流等不良流态，对水工建筑物泄流安全、和过流效率造成很大影响，这就需要一系列的整流方法，使得水流顺直平稳的进入水工建筑物降低水工建筑过流由于进流不顺产生的安全隐患。如图5所示，是这类工程布置的示意图，泵站运行时，如不进行整流，在进水前池两侧有漩涡存在。(一般这类工程，泵站运行，水闸不开；水闸打开，泵站不运行。)
传统的闸站等水利工程的整流方法：使用整流坎，整流墩，整流墙、柱等对闸站工程进水进行流态调整，减少水流流动区域内的漩涡等，使水流可以平顺的进入水工建筑物，但是传统的这些整流措施无法满足解决T型进口和宽敞进水面短引水渠闸站工程(特别是泵站工程)的整流需要。同时难以处理整流设施前后淤积问题。面对T型进口和宽敞进水面短引水渠闸、站工程急需一种新型经济有效的整流方法。本发明就是经过试验研究行之有效的解决这类问题的整流方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种应用于水利工程中闸站结合布置方案，即T型接点底孔结构及其综合整流方法，本发明一种应用于T型进口和宽敞进水面短引水渠闸、站工程中，可以有效改善流态，并可冲淤的综合型整流方法。
本发明的技术方案如下：
本发明的第一个目的是提供T型接点底孔结构，其特征是，包括水流的垂向整流底坎以及水流的水平向Y型整流墙，所述Y型整流墙置于整流底坎中部位置，且所述Y型整流墙的顶部高于整流底坎并低于最低水位，以形成T型结构；所述整流底坎中部位置设有梯形底孔，所述Y型整流墙由两块分叉墙以及一块主体墙构成；所述Y型整流墙的顶部齐平，所述分叉墙的外侧底角处衔接于梯形底孔上部的整流底坎迎水面，且所述分叉墙的底部悬空，使梯形底孔与Y型整流墙结合形成三维进水口。
进一步的，所述梯形底孔的两侧面为斜面。
进一步的，所述整流底坎置于泵站前池的前边缘，并垂直于水流方向，其两端垂向边界。
进一步的，所述整流底坎的迎水面为斜坡，整流底坎的横截面为直角梯形。
进一步的，所述分叉墙的底部与梯形底孔的顶部齐平。
进一步的，所述梯形底孔的孔高为整流底坎高度的0.6倍。
进一步的，所述主体墙的底部与整流底坎底部齐平。
本发明的第二个目的是提供T型接点底孔结构的综合整流方法，其特征是，水流通过整流底坎产生的垂向跌落漩滚调整流向和速度，三维进水口可以有效的调整接点处流态，并减小淤积；而Y型整流墙将T型接点处的水流在水平方向向两侧调整，让两侧边界的不良流态消除，从而达到可以调整流态的作用。
本发明整流方案整体呈T型结构，为两个部分，一是水流的垂向整流底坎，二是水流的水平向整流的Y型整流墙(一般低于最低水位)；同时T型接点处开设的三维立向底孔(即三维进水口、T型接点底孔结构)，对接点处特殊的多维多涡流水流结构进行整流优化外，还有很好的冲淤作用，减小整流结构前后可能的淤积对整流效果的弱化，这种T型接点底孔结构(即三维进水口、三维立向底孔)综合整流方法能够有效的解决T型进口和宽敞进水面短引水渠闸、站工程中整流问题，使水流顺直平稳的进入泵站等。该整流方法适用性广，整流效果明显，流态稳定，能除沙冲淤，对地质条件和水位变幅适应性强，水面波动小，维修保养方便，工程投资相对较小，施工方便。
此整流措施适用性广，整流效果明显，流态稳定，不仅满足具体的闸站工程调整流态，还有很好的冲淤作用，减小整流结构前后可能的淤积对整流效果的弱化，同时维护保养方便。具体来说有以下几个优点：
(1)采用T型接点底孔结构综合整流方法，能够从垂向和水平方向同时对进入泵站等水工建筑物的水流流态进行调整，具有比传统整流措施更好的效果。
(2)T型接点底孔结构综合整流方法中，底部接触处独有的三维三面孔(即分叉墙底部、梯形底孔的顶部和侧面形成三维进水口)，对T型接点处特殊的多维多涡流水流结构进行整流优化外，还有很好的除沙冲淤作用，减少泥沙淤积，减小整流结构前后后期可能的淤积对整流效果的弱化，有助于整流效果的长久稳定。
(3)T型接点底孔结构综合整流方法适用性广泛(使用限制条件少)，对闸站工程要求较低，维修保养方便，工程投资相对较小，施工方便。
附图说明
图1为T型接点底孔结构工程总体布置示意图；
图2为T型接点底孔结构示意图；
图3为T型接点底孔结构三维建模图；
图4为T型接点底孔结构三维俯视图；
图5为背景技术中工程布置的示意图；
图中：1-整流底坎；2-Y型整流墙；3-T型接点底孔；4-三维进水口的斜边；5-整流底坎的迎水面；6-整流底坎的直角梯形断面；7-前池；8-进水池；9-进水流道；10-泵站侧翼墙；11-闸站分流墙；12-水闸；13-水闸侧翼墙；14-主体墙；15-分叉墙。
具体实施方式
在泵站前池7的前边缘(开始斜降前的水平位置)，设置一道整流底坎1，整流底坎垂直于水流方向，两端到两侧垂向边界泵站侧翼墙10、闸站分流墙11，整流底坎的横截面为直角梯形6，梯形斜坡边靠上游侧，作为整流底坎的迎水面5。
整流底坎对准下游进水池8中的进水流道9，其中间位置向上游连接有Y型整流墙2，Y型整流墙低于最低水位，Y型整流墙2和整流底坎1接触点位置中间开设T型接点底孔3，T型接点底孔3为三维进水口形式，具有三面，由分叉墙底部、梯形底孔的顶部和侧面形成，整流底坎1开设有梯形底孔，接点处梯形底孔的斜边为三维进水口的斜边4，梯形底孔高为整流底坎高度的0.6倍左右。
整流底坎上的梯形底孔从有利于整流和结构强度两方面考虑设为梯形，水流可以通过整流底坎1产生垂向跌落漩滚调整流向和速度，T型接点底孔3可以有效的调整接点处流态，并减小淤积，而Y型整流墙2将T型进口或宽敞进水面的水流在水平方向向两侧调整，让两侧边界由于引水渠短等原因产生的边侧漩涡等不良流态消除，从而达到可以调整流态的作用。在泵站的另一侧一般布置有水闸12，水闸12旁有水闸侧翼墙13。

Claims (7)

1.T型接点底孔结构，其特征是，包括水流的垂向整流底坎以及水流的水平向Y型整流墙，所述Y型整流墙置于整流底坎中部位置，且所述Y型整流墙的顶部高于整流底坎并低于最低水位，以形成T型结构；所述整流底坎中部位置设有梯形底孔，所述Y型整流墙由两块分叉墙以及一块主体墙构成；所述Y型整流墙的顶部齐平，所述分叉墙的外侧底角处衔接于梯形底孔上部的整流底坎迎水面，且所述分叉墙的底部悬空，所述分叉墙的底部与梯形底孔的顶部齐平,使梯形底孔与Y型整流墙结合形成三维进水口。
2.根据权利要求1所述的T型接点底孔结构，其特征是，所述梯形底孔的两侧面为斜面。
3.根据权利要求1所述的T型接点底孔结构，其特征是，所述整流底坎置于泵站前池的前边缘，其两侧分别垂向一侧的泵站侧翼墙和闸站分流墙。
4.根据权利要求1所述的T型接点底孔结构，其特征是，所述整流底坎的迎水面为斜坡，整流底坎的横截面为直角梯形。
5.根据权利要求1所述的T型接点底孔结构，其特征是，所述梯形底孔的孔高为整流底坎高度的0.6倍。
6.根据权利要求1所述的T型接点底孔结构，其特征是，所述主体墙的底部与整流底坎底部齐平。
7.如权利要求1所述的T型接点底孔结构的综合整流方法，其特征是，水流通过整流底坎产生垂向跌落漩滚调整流向和速度，三维进水口可以有效地调整接点处流态，并减小淤积；而Y型整流墙将T型接点处的水流在水平方向向两侧调整，让两侧边界的不良流态消除，从而达到调整流态的作用。
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