CN114837134A - 适用于大型调蓄池满水试验的虹吸进水结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种适用于大型调蓄池满水试验的虹吸进水结构，包括坝体、分设于坝体两侧的进水渠与调蓄池、以及两端分别与进水渠与调蓄池连通的虹吸管道；虹吸管道的进水端设置有滤网，滤网的外端设置有与之可拆卸连接的网兜；虹吸管道的顶端设置有气液交换口，气液交换口处设置有第一阀门；坝体上设置有若干用于安装虹吸管道的固定装置，固定装置包括分设于虹吸管道上下两端的上压板与下压板、以及驱动上压板靠近或远离下压板的驱动机构。通过上述方式，本发明结构简单，通过虹吸作用将进水渠的水引流至调蓄池内，成本低且运输速度快，通过设置滤网防止水中杂物进入管道，且滤网处的网兜能够避免杂物因虹吸作用在滤网外侧堆积，影响管道进水。
Description
技术领域
本发明涉及水利工程建设技术领域，特别是涉及一种适用于大型调蓄池满水试验的虹吸进水结构。
背景技术
在水利工程建设中，在对一些河流或水库进行排水引流时，大多采用抽水泵输送水流，这种输送方式速度慢且花费较高。对于一些较为特殊的地理环境，特别是水头差较大等环境，采用虹吸方式能够快速且经济地将待运输水源运至目标水域。这种虹吸方式的运输是利用液面存在的高度差，由于管口水面承受不同的大气压力，水会由压力大的一边流向压力小的一边，直至两边的大气压力相等。
现有的技术提供了一种堤坝虹吸站结构，包括坝体、蓄水池、潜水式轴流泵、虹吸管、出水池、以及第一固定装置和第二固定装置，第一固定装置包括混凝土墩、防滑塑胶垫、钢板和螺栓，第二固定装置包括两块半环形钢板、螺钉和螺母，第一固定装置和第二固定装置均用于固定虹吸管。这种技术虽然采用了虹吸方式实现水流的运输，并设置有两组固定装置将虹吸管固定。但是其固定装置适用的虹吸管的类型有限，不能满足不同口径的虹吸管的固定需求；且虹吸管的进水端没有设置过滤件以及定时对滤网外积存的杂物进行清理的清理装置，虹吸管在工作一段时间后很容易出现堵塞或水流运输慢等现象。
因此，设计一种结构简单、能够将不同口径的虹吸管固定、具有过滤装置、能定时对过滤装置外积存的杂物进行清理的适用于大型调蓄池满水试验的虹吸进水结构就很有必要。
发明内容
为了克服上述问题，本发明提供一种适用于大型调蓄池满水试验的虹吸进水结构，通过虹吸作用将进水渠的水引流至调蓄池内，成本低且运输速度快，通过设置滤网防止水中杂物进入管道，且滤网处的网兜能够避免杂物因虹吸作用在滤网外侧堆积，影响管道进水。
为实现上述的目的，本发明采用的技术方案是：
一种适用于大型调蓄池满水试验的虹吸进水结构，包括坝体、分设于所述坝体两侧的进水渠与调蓄池、以及两端分别与所述进水渠与调蓄池连通的虹吸管道；所述虹吸管道的进水端设置有滤网，所述滤网的外端设置有与之可拆卸连接的网兜；所述虹吸管道的顶端设置有气液交换口，所述气液交换口处设置有第一阀门；所述坝体上设置有若干用于安装所述虹吸管道的固定装置，所述固定装置包括分设于所述虹吸管道上下两端的上压板与下压板、以及驱动所述上压板靠近或远离所述下压板的驱动机构。
进一步的，所述网兜呈空心柱状结构设置，并在其两端与外周壁上均设置有若干网孔，所述网兜的两端均设置有钢圈，靠近所述虹吸管道的进水端的所述钢圈的外周壁沿环向设置有若干绑带，所述虹吸管道的位于所述进水渠液面上方的管道的外周壁上沿环向设置有若干连接环，所述若干连接环分别对应与所述若干绑带连接。
进一步的，所述绑带的远离所述钢圈的一端与所述连接环绑接或通过挂钩连接。
进一步的，所述下压板与所述上压板均与所述坝体的坡面平行设置，所述下压板的底端固定于所述坝体上，其顶端设置有第一放置槽，所述上压板的底端设置有与所述第一放置槽位置对应的第二放置槽，所述第一放置槽与所述第二放置槽均呈V型结构设置，以适用于不同口径的所述虹吸管道。
进一步的，所述下压板的左右两端均设置有第一耳板，所述上压板的左右两端均设置有第二耳板，一组所述第一耳板上设置有与之转动连接的螺杆，一组所述第二耳板上设置有与所述螺杆螺纹连接的螺纹孔，所述螺杆的顶端设置有手轮。
进一步的，另一组所述第一耳板与另一组所述第二耳板上均设置有导向孔，两组所述导向孔均供导向杆穿过。
进一步的，所述气液交换口用于注水或排气，所述第一阀门为手动阀门，以控制所述气液交换口的开启与关闭。
进一步的，所述虹吸管道的进水端高于其出水端，所述虹吸管道的最高点与所述进水渠的液面之间的竖直高度不大于10m。
进一步的，所述虹吸管道的进水端设置有蝶形阀，其出水端设置有第二阀门，所述第二阀门为手动阀门。
进一步的，所述虹吸管道包括若干首尾依次连接的支管，相邻两个所述支管通过焊接连接，且相邻两个所述支管的连接处圆滑过渡。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.本发明的适用于大型调蓄池满水试验的虹吸进水结构，通过在进水渠与调蓄池之间设置虹吸管道，并在虹吸管道的顶端设置用于注水或排气的气液交换口，以保证虹吸管道内形成负压环境，进水渠内的水进而在虹吸作用下引流至调蓄池内，成本低且运输速度快。
2.本发明的适用于大型调蓄池满水试验的虹吸进水结构，通过在虹吸管道的进水端设置滤网，有效防止水中杂物进入管道，且在滤网的外端设置网兜，网兜能够避免较大杂物因虹吸作用在滤网外侧堆积，影响管道进水，也能将进入网兜内的较小杂物收集后由作业人员定时将网兜取出后清理。此外，网兜通过绑带与虹吸管道固定，便于作业人员在岸上快速拆下网兜以及快速将网兜对位固定于虹吸管道的进水端。
2.本发明的适用于大型调蓄池满水试验的虹吸进水结构，通过设置固定装置，能够将虹吸管道固定，防止其在工作时错位或者松脱，此外，固定装置采用具有V型槽的上压板与下压板，能够适用于不同口径的虹吸管道，且通过手轮驱动螺杆转动，方便作业人员将虹吸管道快速放入或取出。
附图说明
图1是本发明的适用于大型调蓄池满水试验的虹吸进水结构的结构示意图；
图2是本发明的适用于大型调蓄池满水试验的虹吸进水结构的网兜的结构示意图；
图3是本发明的适用于大型调蓄池满水试验的虹吸进水结构的固定装置的结构示意图；
附图中各部件的标记如下：10、进水渠；20、坝体；30、调蓄池；40、虹吸管道；41、滤网；42、蝶形阀；43、气液交换口；44、第一阀门；45、第二阀门；46、固定槽；47、连接环；50、网兜；51、钢圈；52、刚性连接件；53、绑带；60、固定装置；61、下压板；62、第一耳板；63、上压板；64、第二耳板；65、螺杆；66、手轮；67、导向杆。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。
在此，还需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本发明，在附图中仅仅示出了与本发明的方案密切相关的结构和/或处理步骤，而省略了与本发明关系不大的其他细节。
另外，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
实施例
如图1所示，一种适用于大型调蓄池满水试验的虹吸进水结构100，包括坝体20、分设于坝体20两侧的进水渠10与调蓄池30、以及两端分别与进水渠10与调蓄池30连通的虹吸管道40。其中，进水渠10的液面要高于调蓄池30的液面，虹吸管道40的进水端高于其出水端，以保证虹吸管道40的进水端的大气压力大于其出水端的大气压力，确保虹吸作用的顺利实现。虹吸管道40的最高点与进水渠10的液面之间的竖直高度不大于10m(大气压支持的水柱高度)，以保证进水渠10内的水能够在大气压差的作用下顺利向上移动至虹吸管道40的最高点。
此外，虹吸管道40的顶端设置有气液交换口43，气液交换口43用于工作人员向虹吸管道40内注水或排气，以保证虹吸管道40内形成负压环境。气液交换口43处设置有第一阀门44，第一阀门44优选为手动阀门，以手动控制气液交换口43的开启与关闭。值得注意的是，气液交换口43的密封性要好，确保虹吸管道40在工作时不会有气体进入。而为了保证气液交换口43的密封性，可以在气液交换口43处设置真空液气交换箱。真空液气交换箱能够把进入管道的空气与箱体中的水进行交换，一箱20L的水一般可维持3～4d正常使用。可由人工添加箱中水量,保证虹吸管的正常运行。
如此设置，通过在进水渠10与调蓄池30之间设置虹吸管道40，并在虹吸管道40的顶端设置用于注水或排气的气液交换口43，以保证虹吸管道40内形成负压环境，进水渠10内的水进而在虹吸作用下引流至调蓄池30内，成本低且运输速度快。
如图1至图2所示，在一些实施例中，虹吸管道40的进水端设置有蝶形阀42，其出水端设置有第二阀门45，第二阀门45为手动阀门。通过关闭蝶形阀42与第二阀门45，将虹吸管道40内的空气排出，并在虹吸管道40内注满水。随后打开蝶形阀42与第二阀门45，关闭第一阀门44，开始虹吸注水。
虹吸管道40包括若干首尾依次连接的支管，相邻两个支管通过焊接连接，且相邻两个支管的连接处圆滑过渡，以减少局部水头损失。
特别的，虹吸管道40的进水端还设置有自动调节水流流量的流量调节装置。流量调节装置优选为电磁流量阀，电磁流量阀预设流量调节参数，以根据在线监测的虹吸管道40内的水流流量自动调节流量大小。
如图1至图2所示，在一些实施例中，虹吸管道40的进水端设置有滤网41。滤网41为具有多个网眼的不锈钢件，其固定在虹吸管道40的进水端的内周壁处，阻止水中的杂物进入虹吸管道40内。滤网41的外端设置有与之可拆卸连接的网兜50。
具体来讲，网兜50呈空心柱状结构设置，并在其两端与外周壁上均设置有若干网孔，网孔供水流通过，确保水流能进入虹吸管道40内。网兜50的两端均设置有钢圈51，钢圈51能够维持网兜50的两端的形状不变，两组钢圈51之间设置有刚性连接件52，使得网兜50即使在水流的冲击下也能保持其立体形态，不会在虹吸作用下也堵塞在滤网41的外端。钢圈51的口径与虹吸管道40的进水端的口径一致，能够确保网兜50将水中的大件杂物有效隔绝。
靠近虹吸管道40的进水端的钢圈51的外周壁沿环向设置有若干绑带53，虹吸管道40的位于进水渠10液面上方的管道的外周壁上沿环向设置有若干连接环47，若干连接环47分别对应与若干绑带53连接。特别的，虹吸管道40的进水端的外周壁沿周向设置有若干固定槽46，若干固定槽46分别对应容纳若干绑带53，以使绑带53卡紧于固定槽46内，使得网兜50不会在水流冲击的作用下偏移。绑带53的远离钢圈51的一端与连接环47绑接或通过挂钩连接，以将网兜50与虹吸管道40固定。
当网兜50处于连接状态时，其将因虹吸作用靠近进水端的大件的杂物隔绝在网兜50外，部分进入网兜50内的较小杂物收集在其内。间隔一段时间后，作业人员将绑带53解开后提出网兜50，将其内的杂物清理干净。随后，作业人员再将绑带53卡紧于固定槽46内，将网兜50丢入水中，并通过反复提拉绑带53使得网兜50正对滤网41，随后将绑带53与连接环47连接。
如此设置，通过在虹吸管道40的进水端设置滤网41，有效防止水中杂物进入管道，且在滤网41的外端设置网兜50，网兜50能够避免较大杂物因虹吸作用在滤网41外侧堆积，影响管道进水，也能将进入网兜50内的较小杂物收集后由作业人员定时将网兜50取出后清理。此外，网兜50通过绑带53与虹吸管道40固定，便于作业人员在岸上快速拆下网兜50以及快速将网兜50对位固定于虹吸管道40的进水端。
如图3所示，并参阅图1，在一些实施例中，坝体20上设置有若干用于安装虹吸管道40的固定装置60，固定装置60沿管道的布置走向依次设置。固定装置60包括分设于虹吸管道40上下两端的上压板63与下压板61、以及驱动上压板63靠近或远离下压板61的驱动机构。
具体来讲，下压板61与上压板63均与坝体20的坡面平行设置，下压板61的底端固定于坝体20上，其顶端设置有第一放置槽，上压板63的底端设置有与第一放置槽位置对应的第二放置槽。第一放置槽与第二放置槽均呈V型结构设置，以适用于不同口径的虹吸管道40，通过两组V型槽的对接将虹吸管道40卡紧于上压板63与下压板61之间。且V型槽两边的坡面结构设计能够使虹吸管道40自动定位。
下压板61的左右两端均设置有第一耳板62，上压板63的左右两端均设置有第二耳板64。一组第一耳板62上设置有与之转动连接的螺杆65，一组第二耳板64上设置有与螺杆65螺纹连接的螺纹孔，螺杆65的顶端设置有手轮66。作业人员通过转动手轮66驱动螺杆65转动，螺杆65进而驱动上压板63沿螺杆65的轴线方向来回运动。
特别的，另一组第一耳板62与另一组第二耳板64上均设置有导向孔，两组导向孔均供导向杆67穿过，以对上压板63运动时起导向作用，确保上压板63与下压板61能够精准对位。
以上所述仅用以说明本发明的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种适用于大型调蓄池满水试验的虹吸进水结构，其特征在于，包括坝体(20)、分设于所述坝体(20)两侧的进水渠(10)与调蓄池(30)、以及两端分别与所述进水渠(10)与调蓄池(30)连通的虹吸管道(40)；所述虹吸管道(40)的进水端设置有滤网(41)，所述滤网(41)的外端设置有与之可拆卸连接的网兜(50)；所述虹吸管道(40)的顶端设置有气液交换口(43)，所述气液交换口(43)处设置有第一阀门(44)；所述坝体(20)上设置有若干用于安装所述虹吸管道(40)的固定装置(60)，所述固定装置(60)包括分设于所述虹吸管道(40)上下两端的上压板(63)与下压板(61)、以及驱动所述上压板(63)靠近或远离所述下压板(61)的驱动机构。
2.根据权利要求1所述的适用于大型调蓄池满水试验的虹吸进水结构，其特征在于，所述网兜(50)呈空心柱状结构设置，并在其两端与外周壁上均设置有若干网孔，所述网兜(50)的两端均设置有钢圈(51)，两组钢圈(51)之间设置有刚性连接件(52)；靠近所述虹吸管道(40)的进水端的所述钢圈(51)的外周壁沿环向设置有若干绑带(53)，所述虹吸管道(40)的位于所述进水渠(10)液面上方的管道的外周壁上沿环向设置有若干连接环(47)，所述若干连接环(47)分别对应与所述若干绑带(53)连接。
3.根据权利要求2所述的适用于大型调蓄池满水试验的虹吸进水结构，其特征在于，所述绑带(53)的远离所述钢圈(51)的一端与所述连接环(47)绑接或通过挂钩连接。
4.根据权利要求1所述的适用于大型调蓄池满水试验的虹吸进水结构，其特征在于，所述下压板(61)与所述上压板(63)均与所述坝体(20)的坡面平行设置，所述下压板(61)的底端固定于所述坝体(20)上，其顶端设置有第一放置槽，所述上压板(63)的底端设置有与所述第一放置槽位置对应的第二放置槽，所述第一放置槽与所述第二放置槽均呈V型结构设置，以适用于不同口径的所述虹吸管道(40)。
5.根据权利要求4所述的适用于大型调蓄池满水试验的虹吸进水结构，其特征在于，所述下压板(61)的左右两端均设置有第一耳板(62)，所述上压板(63)的左右两端均设置有第二耳板(64)，一组所述第一耳板(62)上设置有与之转动连接的螺杆(65)，一组所述第二耳板(64)上设置有与所述螺杆(65)螺纹连接的螺纹孔，所述螺杆(65)的顶端设置有手轮(66)。
6.根据权利要求5所述的适用于大型调蓄池满水试验的虹吸进水结构，其特征在于，另一组所述第一耳板(62)与另一组所述第二耳板(64)上均设置有导向孔，两组所述导向孔均供导向杆(67)穿过。
7.根据权利要求1所述的适用于大型调蓄池满水试验的虹吸进水结构，其特征在于，所述气液交换口(43)用于注水或排气，所述第一阀门(44)为手动阀门，以控制所述气液交换口(43)的开启与关闭。
8.根据权利要求7所述的适用于大型调蓄池满水试验的虹吸进水结构，其特征在于，所述虹吸管道(40)的进水端高于其出水端，所述虹吸管道(40)的最高点与所述进水渠(10)的液面之间的竖直高度不大于10m。
9.根据权利要求1所述的适用于大型调蓄池满水试验的虹吸进水结构，其特征在于，所述虹吸管道(40)的进水端设置有蝶形阀(42)，其出水端设置有第二阀门(45)，所述第二阀门(45)为手动阀门。
10.根据权利要求8所述的适用于大型调蓄池满水试验的虹吸进水结构，其特征在于，所述虹吸管道(40)包括若干首尾依次连接的支管，相邻两个所述支管通过焊接连接，且相邻两个所述支管的连接处圆滑过渡。
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