CN112663555A - 一种用于大扩散角前池的组合式整流装置及整流方法 - Google Patents

Abstract

一种用于大扩散角前池的组合式整流装置及整流方法。包括大扩散角前池、底坎以及立柱组，所述底坎为一字型，位于正水流方向前池进口前端；所述立柱组分左右两侧在泵站进口左右两侧边孔前端对称布置，左侧或右侧的立柱组均由若干列立柱构成；左侧或右侧的立柱组中，任意两列中的立柱呈交错式分布。本发明提供的包括底坎及立柱的组合式整流措施，适用于各种泵站前池中，可有效解决大扩散角泵站前池存在的边孔不进流以及边机组存在涡区的问题，提供有益的进水条件，有利于泵站的安全高效运行；本发明结构简单，技术可靠，易于实施，应用前景广阔，经济效益大。

Description

一种用于大扩散角前池的组合式整流装置及整流方法

技术领域

本发明属于水利工程技术领域，具体涉及一种用于大扩散角前池的组合式整流装置及整流方法。

背景技术

在泵站工程中，为保证水流从引渠流向泵站进水池的过程中能够平顺地扩散，为进水池提供良好的流态，需在引河与进水池之间设置一段连接段，即前池。前池内的不良流态会降低泵装置效率、影响泵站安全稳定运行。实际工程中，目前国内外针对泵站前池的整流措施主要包括底坎、立柱、导流墩、导流墙、导水锥和压水板等，能够有效地改善前池、进水池流态。

前池扩散角是影响前池流态及其尺寸大小的主要因素，扩散角过大，则前池池长短、工程量小，但水流扩散太快，极易导致回流或漩涡；为了提供优异的进水流态，因此，提出一系列的整流措施改善前池流态至关重要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于大扩散角前池的组合式整流装置及整流方法，能够有效解决大扩散角泵站前池的边机组不进流以及边孔存在涡区的问题。

本发明的技术方案如下：

一种用于大扩散角前池的组合式整流装置，其特征是，包括大扩散角前池、底坎以及立柱组，所述底坎为一字型，位于正水流方向前池进口前端；所述立柱组分左右两侧在泵站进口左右两侧边孔前端对称布置，左侧或右侧的立柱组均由若干列立柱构成；左侧或右侧的立柱组中，任意两列中的立柱呈交错式分布。

进一步的，所述底坎距前池入口的距离C为前池池长的1/4。

进一步的，所述底坎截面为梯形，高度为水深的1/10，宽度为所述底坎高度的4/5。

进一步的，所述底坎结构的底部设有均匀开孔的镂空结构，镂空结构的高度为底坎高的1/2，镂空结构的宽度为底坎宽的1/6。

进一步的，所述立柱横截面为圆形，高度为水深的2/3，半径为1.0m。

进一步的，左侧或右侧的立柱组均由三列立柱构成，每侧立柱呈三线式分布，分为外线方向、中线方向和内线方向；所述外线方向的立柱沿边孔一号流道中部向前布置，左右两边布设夹角为前池扩散角的0.8倍；所述中线方向的立柱沿边孔一号流道与二号流道连接隔墩处向前布置，左右两边布设夹角为前池扩散角的0.6倍；所述内线方向的立柱沿边孔二号流道另一侧隔墩处向前布置，左右两边布设夹角为前池扩散角的0.4倍。

进一步的，内线方向的立柱从所述底坎末端开始布设直至隔墩处，立柱布设间距为内线方向末端隔墩至所述底坎末端距离的1/4。

进一步的，内线方向最前端立柱距底坎距离为所述立柱布设间距的1/2，内、中、外三线始端立柱距泵站进口处距离为一个布设间距。

进一步的，内线、中线、外线方向的立柱数量依次递减。

一种用于大扩散角前池的组合式整流方法，其特征是，水流流进前池后经前池底部底坎扩散经扩散后的水流流经立柱后，产生绕流，水流被进一步地引导发散，水流经引导后流进边机组，原边机组处底层流场因扩散角偏大存在的漩涡区以及面层流场存在的大范围回流经立柱整流后消散。

本发明的有益效果为：

本发明提供的包括底坎及立柱的组合式整流措施，适用于各种泵站前池中，可有效解决大扩散角泵站前池存在的边孔不进流以及边机组存在涡区的问题，提供有益的进水条件，有利于泵站的安全高效运行；本发明结构简单，技术可靠，易于实施，应用前景广阔，经济效益大。

附图说明

图1为本发明大扩散角前池组合式整流方法平面布置示意图；

图2为本发明底坎结构示意图；

图3为本发明组合式整流方法流场图；

图中：1为大扩散角前池，2为底坎，3为立柱，31为外线方向，32为中线方向，33为内线方向。

具体实施方式

一种用于大扩散角前池的组合式整流装置，包括大扩散角前池1、底坎2以及立柱组3；所述大扩散角前池通常受场地或结构条件限制，扩散角过大，前池池长短；所述底坎为一字型，位于正水流方向前池进口前端；所述立柱从底坎末端开始组合排列，呈交错式对称分布（即所述立柱组分左右两侧在泵站进口左右两侧边孔前端对称布置，左侧或右侧的立柱组均由若干列立柱构成；左侧或右侧的立柱组中，任意两列中的立柱呈交错式分布）。

具体的，所述底坎距前池入口的距离C为前池池长的1/4。所述底坎截面为梯形，高度为水深的1/10，宽度为所述底坎高度的4/5。所述底坎结构的底部设有均匀开孔的镂空结构，镂空结构的高度为底坎高的1/2，镂空结构的宽度为底坎宽的1/6。所述立柱横截面为圆形，高度为水深的2/3，半径为1.0m左右。

每侧立柱呈三线式分布，分为外线方向31、中线方向32和内线方向33；所述外线方向的立柱沿边孔1#流道中部向前布置，左右两边布设夹角α1为前池扩散角的0.8倍；所述中线方向的立柱沿边孔1#流道与2#流道连接隔墩处向前布置，左右两边布设夹角α2为前池扩散角的0.6倍；所述内线方向的的立柱沿边孔2#流道另一侧隔墩处向前布置，左右两边布设夹角α3为前池扩散角的0.4倍。

所述内线方向的的立柱从所述底坎末端开始布设直至隔墩处，所述立柱布设间距为所述内线方向末端隔墩至所述底坎末端距离的1/4，布设数量视实际工程上下取整。所述立柱内线方向最前端立柱距底坎距离为所述立柱布设间距的1/2，所述内、中、外三线始端立柱距泵站进口处距离为一个布设间距。所述立柱内线、中线、外线三线数量依次递减。

本发明的一种用于大扩散角前池的组合式整流方法，水流流进前池后经前池底部底坎扩散经扩散后的水流流经立柱后，产生绕流，水流被进一步地引导发散，水流经引导后流进边机组，原边机组处底层流场因扩散角偏大存在的漩涡区以及面层流场存在的大范围回流经立柱整流后消散。

Claims (10)

1.一种用于大扩散角前池的组合式整流装置，其特征是，包括大扩散角前池、底坎以及立柱组，所述底坎为一字型，位于正水流方向前池进口前端；所述立柱组分左右两侧在泵站进口左右两侧边孔前端对称布置，左侧或右侧的立柱组均由若干列立柱构成；左侧或右侧的立柱组中，任意两列中的立柱呈交错式分布。

2.根据权利要求1所述的一种用于大扩散角前池的组合式整流装置，其特征是，所述底坎距前池入口的距离C为前池池长的1/4。

3.根据权利要求1所述的一种用于大扩散角前池的组合式整流装置，其特征是，所述底坎截面为梯形，高度为水深的1/10，宽度为所述底坎高度的4/5。

4.根据权利要求3所述的一种用于大扩散角前池的组合式整流装置，其特征是，所述底坎结构的底部设有均匀开孔的镂空结构，镂空结构的高度为底坎高的1/2，镂空结构的宽度为底坎宽的1/6。

5.根据权利要求1所述的一种用于大扩散角前池的组合式整流装置，其特征是，所述立柱横截面为圆形，高度为水深的2/3，半径为1.0m。

6.根据权利要求5所述的一种用于大扩散角前池的组合式整流装置，其特征是，左侧或右侧的立柱组均由三列立柱构成，每侧立柱呈三线式分布，分为外线方向、中线方向和内线方向；所述外线方向的立柱沿边孔一号流道中部向前布置，左右两边布设夹角为前池扩散角的0.8倍；所述中线方向的立柱沿边孔一号流道与二号流道连接隔墩处向前布置，左右两边布设夹角为前池扩散角的0.6倍；所述内线方向的立柱沿边孔二号流道另一侧隔墩处向前布置，左右两边布设夹角为前池扩散角的0.4倍。

7.根据权利要求6所述的一种用于大扩散角前池的组合式整流装置，其特征是，内线方向的立柱从所述底坎末端开始布设直至隔墩处，立柱布设间距为内线方向末端隔墩至所述底坎末端距离的1/4。

8.根据权利要求7所述的一种用于大扩散角前池的组合式整流装置，其特征是，内线方向最前端立柱距底坎距离为所述立柱布设间距的1/2，内、中、外三线始端立柱距泵站进口处距离为一个布设间距。

9.根据权利要求8所述的一种用于大扩散角前池的组合式整流装置，其特征是，内线、中线、外线方向的立柱数量依次递减。

10.一种用于大扩散角前池的组合式整流方法，其特征是，水流流进前池后经前池底部底坎扩散经扩散后的水流流经立柱后，产生绕流，水流被进一步地引导发散，水流经引导后流进边机组，原边机组处底层流场因扩散角偏大存在的漩涡区以及面层流场存在的大范围回流经立柱整流后消散。

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