CN207109722U - 一种泵站出水汇流室结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及泵站工程技术领域。目的是提供一种改善泵站出水水流流态的汇流室结构；该汇流室能优化水流流态，有效减少水头损失，明显改善水面纵向比降和缩颈现象。技术方案是：一种泵站出水汇流室结构，包括布置于泵站出口与隧洞进口之间且对称于泵站中点和隧洞中点连线的两侧边墙以及位于两侧边墙之间且按照水流方向依序布置的底部导流墩以及导流坡；其特征在于：每一侧边墙包括按照水流方向依序连接的矩形顺直段边墙以及收缩段边墙；所述收缩段边墙为喇叭状，由泵站出口向隧洞进口收缩，依次包括收缩起始段圆弧边墙、梯形渐变段边墙和收缩终止段圆弧边墙；所述导流坡为沿着水流方向由导流墩下游从低往高延伸的斜面。
Description
技术领域
本实用新型涉及泵站工程技术领域，具体涉及一种泵站工程中的出水池与隧洞连接设施，尤其是改善汇流室水流流态的汇流室结构。
背景技术
在泵站工程的尾水系统中，较为经济的设计方案是采用无压隧洞。在隧洞较长时，同时为了节省工程开挖量、节约投资和施工方便，通常各机组共用一条尾水隧洞。因此在泵站和隧洞之间就需要一个汇流室。
汇流室的平面布置及结构型式和水流流态及水头损失密切相关。如何减小汇流室的水头损失是优化泵站尾水系统的关键因素。为了便于设计和施工，设计单位往往采用矩形或者梯形的水平截面。矩形或者梯形汇流室的水流流态较差，水头损失较大；水流在隧洞进口容易产生急转弯离心力，从而产生严重的缩颈现象，导致隧洞内水面波动明显，不利于结构安全。因此，如何保证泵站出水的水流稳定，减小水头损失在汇流室设计过程中是至关重要的。
实用新型内容
本实用新型的目的是克服上述背景技术中的不足，提供一种改善泵站出水水流流态的汇流室结构；该汇流室能优化水流流态，有效减少水头损失，明显改善水面纵向比降和缩颈现象。
本实用新型采用的技术方案如下：
一种泵站出水汇流室结构，包括布置于泵站出口与隧洞进口之间且对称于泵站中点和隧洞中点连线的两侧边墙以及位于两侧边墙之间且按照水流方向依序布置的底部导流墩以及导流坡；其特征在于：每一侧边墙包括按照水流方向依序连接的矩形顺直段边墙以及收缩段边墙；
所述收缩段边墙为喇叭状，由泵站出口向隧洞进口收缩，依次包括收缩起始段圆弧边墙、梯形渐变段边墙和收缩终止段圆弧边墙；
所述底部导流墩，位于泵站出口两侧的分流墩下游侧，由直线段和尾部圆弧段平滑连接组成；
所述导流坡为沿着水流方向由导流墩下游从低往高延伸的斜面。
所述收缩起始段圆弧边墙与梯形渐变段边墙、梯形渐变段边墙与收缩终止段圆弧边墙、收缩终止段圆弧边墙与隧洞进口平滑连接；
所述矩形顺直段边墙与收缩起始段圆弧边墙平滑连接。
所述收缩段的收缩角小于40°。
所述底部导流墩宽度为分流墩宽度的1/2～1；所述底部导流墩高度为泵站出口高度的1/4～1/3；所述底部导流墩尾部圆弧段半径与收缩起始段圆弧边墙半径相同。
所述导流坡的坡比小于等于1:4。
所述汇流室结构关于泵站中点和隧洞中点连线对称。
本实用新型的有益效果是：
由于本实用新型在泵站出口汇流室布置圆弧边墙和底部导流墩，导流设施将泵站出口水流导向隧洞进口，有利于调整水流流态；直线段边墙与圆弧段边墙，圆弧段边墙与隧洞进口平滑连接，水流平顺汇合，有利于减弱下游水流波动。因而汇流室能充分发挥作用，有效改善泵站出水水流流态，有效减少水头损失，明显改善水面纵向比降和缩颈现象；有效延长泵站建筑物的使用寿命。
附图说明
图1为本实用新型实施例的平面布置示意图。
图2为本实用新型实施例的标示示意图。
图3为本实用新型实施例的水流方向剖面图(图中省略两侧边墙)。
图4为本实用新型所述底部导流墩的横截面结构示意图。
图中：1为泵站，2为收缩起始段圆弧边墙，3为梯形渐变段边墙，4为收缩终止段圆弧边墙，5为隧洞，6为底部导流墩，7为导流坡，8为矩形顺直段边墙，9为分流墩，F为水流流向。B为泵站宽度，B1为分流墩宽度，B2为底部导流墩宽度，B3为隧洞进口宽度。R1为收缩起始段圆弧边墙半径，R2为底部导流墩尾部圆弧段半径，R3为收缩终止段圆弧边墙半径，R4为底部导流墩顶部圆弧半径，H为底部导流墩高度。S为底部导流墩顺水流方向长度；S1为收缩起始段圆弧边墙顺水流方向长度，S2为收缩终止段圆弧边墙顺水流方向长度；S3为导流坡顺水流方向长度。
具体实施方式
下面结合说明书附图，对本实用新型作进一步说明，但本实用新型并不局限于以下实施例。
如图1所示的一种泵站出水汇流室结构，该泵站为4台机组，由三个分流墩9将其隔开，每孔净宽8m，过流总净宽32m。隧洞净宽B3为8m。该泵站出水汇流室结构包括布置于泵站出口与隧洞进口之间且对称于泵站中点和隧洞中点连线的两侧边墙，以及位于两侧边墙之间且按照水流方向依序布置的底部导流墩6以及导流坡7。
本实用新型的改进之处在于：每一侧边墙包括按照水流方向依序布置的矩形顺直段边墙8以及收缩段边墙；
所述收缩段边墙为喇叭状，包括收缩起始段圆弧边墙2、梯形渐变段边墙3和收缩终止段圆弧边墙4；两侧收缩段边墙之间的距离，从泵站1出口至隧洞5进口逐步收缩，其中，收缩起始段圆弧边墙顺水流长度S1为25m，半径R1为45m，收缩终止段圆弧边墙顺水流方向长度S2为24m，半径R3为36m。所述矩形顺直段边墙与收缩起始段圆弧边墙、收缩起始段圆弧边墙与梯形渐变段边墙、梯形渐变段边墙与收缩终止段圆弧边墙、收缩终止段圆弧边墙与隧洞进口平滑连接；所述收缩段的收缩角小于40°。
所述底部导流墩，位于泵站出口两侧的分流墩下游侧，由直线段和尾部圆弧段平滑连接。其中，泵站分流墩宽度B1为2.5m，所述底部导流墩宽度B2为泵站分流墩宽度的1/2～1，取0.5B1，为1.25m。所述底部导流墩尾部圆弧段半径R2与收缩起始段圆弧边墙半径相同，为45m，高度H为1.5m。
所述导流坡为沿着水流方向由底部导流墩下游从低往高延伸的斜面，导流坡的坡比小于等于1:4。
所述底部导流墩高度为泵站出口高度的1/4～1/3。
所述汇流室结构关于泵站中点和隧洞中点连线对称。
本实用新型的工作原理是：当泵站运行时，在两侧直线及圆弧边墙和底部导流墩的挡水导水作用下，泵站各机组出水在汇流室内汇合，水流受断面收缩流向隧洞。由于水流受圆弧边墙和导流墩的影响，水流流态、沿程水面线和水头损失均得到调整优化。有利于上游泵站机组的运行稳定、有利于汇流室内水流稳定、有利于下游隧洞结构安全。
经水工模型试验，该汇流室能很好的改善泵站出口和隧洞进口水流流态，隧洞进口的缩颈现象明显减弱，水面纵坡降和波动明显减小。在设计工况下，隧洞进口的水面差较原设计减小0.15m，沿程水头损失较原设计减小14％。
最后，需要注意的是，以上列举的仅是本实用新型的具体实施例。显然，本实用新型不限于以上实施例，还可以有很多变形。本领域的普通技术人员能从本实用新型公开的内容中直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本实用新型的保护范围。
Claims (6)
1.一种泵站出水汇流室结构，包括布置于泵站出口与隧洞进口之间且对称于泵站中点和隧洞中点连线的两侧边墙以及位于两侧边墙之间且按照水流方向依序布置的底部导流墩(6)以及导流坡(7)；其特征在于：每一侧边墙包括按照水流方向依序连接的矩形顺直段边墙(8)以及收缩段边墙；
所述收缩段边墙为喇叭状，由泵站(1)出口向隧洞(5)进口收缩，依次包括收缩起始段圆弧边墙(2)、梯形渐变段边墙(3)和收缩终止段圆弧边墙(4)；
所述底部导流墩，位于泵站出口两侧的分流墩下游侧，由直线段和尾部圆弧段平滑连接组成；
所述导流坡为沿着水流方向由导流墩下游从低往高延伸的斜面。
2.根据权利要求1所述的一种泵站出水汇流室结构，其特征在于：所述收缩起始段圆弧边墙与梯形渐变段边墙、梯形渐变段边墙与收缩终止段圆弧边墙、收缩终止段圆弧边墙与隧洞进口平滑连接；
所述矩形顺直段边墙与收缩起始段圆弧边墙平滑连接。
3.根据权利要求2所述的一种泵站出水汇流室结构，其特征在于：
所述收缩段的收缩角小于40°。
4.根据权利要求3所述的一种泵站出水汇流室结构，其特征在于：所述底部导流墩宽度为分流墩宽度的1/2～1；所述底部导流墩高度为泵站出口高度的1/4～1/3；所述底部导流墩尾部圆弧段半径与收缩起始段圆弧边墙半径相同。
5.根据权利要求4所述的一种泵站出水汇流室结构，其特征在于：所述导流坡的坡比小于等于1:4。
6.根据权利要求5所述的一种泵站出水汇流室结构，其特征在于：所述汇流室结构关于泵站中点和隧洞中点连线对称。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11874150B2 (en) | 2020-04-28 | 2024-01-16 | Neptune Technology Group Inc. | Water meter assembly with taper for minimizing head loss |
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2017
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