CN209099446U - 设有防掺气结构的高位水池 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种设有防掺气结构的高位水池,上位蓄水装置与下位蓄水装置之间设有若干输水管并通过输水管连通,下位蓄水装置设有最低运行水位,进水管向上位蓄水装置内注水,水通过输水管流到下位蓄水装置内,使下位蓄水装置内的水位保持在最低运行水位以上,输水管的下管口与下位蓄水装置连通,下管口的位置设在最低运行水位以下。有益效果:水从上位蓄水装置流入下位蓄水装置时,通过下管口直接注入下位蓄水装置的水面以下,形成稳定的淹没水流,可抑制水流掺气,还可减小供水管道水压的波动幅度,有利于减小供水管道的故障风险,可提高供水系统长距离供水的可靠性。本实用新型涉及水工建筑物。

Description

设有防掺气结构的高位水池
技术领域
本实用新型涉及水工建筑物,特别涉及设有防掺气结构的高位水池。
背景技术
高位水池区别于一般的水池,是专门用于长距离供水的水工建筑物。高位水池主要的功能是可以稳定泵站的尾水位,并且可以调节井内水位,保证供水水头的稳定性。
现有技术中的高位水池通常设计为圆筒形,水从进水管进入后先经过环形溢流堰,然后溢流入井中,井下部连接有出水管,井中水位随流量及水头损失的变化而变化。其技术缺陷在于:水位落差较大,从环形溢流堰跌落到最低运行水位可达到几十米,水流落差会造成大量的气泡掺混到水体中,气泡随水流进入到出水管中,会加剧供水管道水压的波动幅度,有可能损坏供水管道,不利于长距离供水。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种设有防掺气结构的高位水池,以减小水流落差并抑制水流掺气。
为解决上述技术问题所采用的技术方案:
一种设有防掺气结构的高位水池,包括筒形的内井、套设在内井外的筒形的外井和设在内井的外壁与外井的内壁之间的底板,外井的顶端高于内井,内井的顶端高于底板,内井、底板和外井围成上位蓄水装置,内井的内壁围成下位蓄水装置,高位水池还包括与上位蓄水装置连通的若干进水管和与下位蓄水装置连通的若干出水管,上位蓄水装置与下位蓄水装置之间设有若干输水管并通过输水管连通,下位蓄水装置设有最低运行水位,进水管向上位蓄水装置内注水,水通过输水管流到下位蓄水装置内,使下位蓄水装置内的水位保持在最低运行水位以上,输水管的下管口与下位蓄水装置连通,下管口的位置设在最低运行水位以下。
作为改进,上位蓄水装置内设有至少两个溢流堰,溢流堰将上位蓄水装置分隔成进水池和出水池,进水管与进水池连通,输水管与出水池连通,溢流堰不高于内井的顶端。
作为改进,溢流堰包括在上位蓄水装置内依次周向布置的第一溢流堰、第二溢流堰、第三溢流堰和第四溢流堰,第一溢流堰和第二溢流堰围成第一出水池,第二溢流堰和第三溢流堰围成第二出水池,第三溢流堰和第四溢流堰围成第三出水池,第一出水池、第二出水池和第三出水池内分别设有若干输水管。
作为改进,第一溢流堰与第四溢流堰高度相等,水可通过第一溢流堰和第四溢流堰同时流入第一出水池和第三出水池。
作为改进,第二溢流堰和第三溢流堰的高度与第一溢流堰相等,水可通过第二溢流堰和第三溢流堰同时流入第二出水池。
作为改进,第二溢流堰和第三溢流堰的高度相等,第二溢流堰和第三溢流堰高于第一溢流堰。
作为改进,第一溢流堰、第二溢流堰、第三溢流堰和第四溢流堰的高度逐级增大。
作为改进,内井的顶端一侧比另一侧高并形成第五溢流堰和第六溢流堰,第六溢流堰高于第五溢流堰,第五溢流堰高于第一溢流堰、第二溢流堰、第三溢流堰和第四溢流堰。
有益效果:水从上位蓄水装置流入下位蓄水装置时,通过下管口直接注入下位蓄水装置的水面以下,形成稳定的淹没水流,可抑制水流掺气,还可减小供水管道水压的波动幅度,有利于减小供水管道的故障风险,可提高供水系统长距离供水的可靠性。
附图说明
下面结合附图对本实用新型做进一步的说明:
图1为本实用新型实施例1的结构示意图;
图2为图1的俯视图;
图3为本实用新型实施例1的上位蓄水装置的展开示意图;
图4为本实用新型实施例1的上位蓄水装置的较大流量状态下的展开示意图;
图5为现有技术的一种高位水池的结构示意图;
图6为图5的俯视图;
图7为本实用新型实施例2的上位蓄水装置的展开示意图;
图8为本实用新型实施例3的上位蓄水装置的展开示意图;
实施例与说明书附图涉及的名词与标号包括:内井1、外井2、底板3、进水管4、出水管5、输水管6、最低运行水位7、下管口8、进水池9、第一溢流堰10、第二溢流堰11、第三溢流堰12、第四溢流堰13、第一出水池14、第二出水池15、第三出水池16、第五溢流堰17、第六溢流堰18。
具体实施方式
参照图1至4,一种防掺气方法,设置下位蓄水装置,下位蓄水装置内蓄有水,设置高于下位蓄水装置的上位蓄水装置,设置连通上位蓄水装置和下位蓄水装置的输水管6,输水管6的下管口8与下位蓄水装置连通,下管口8的位置设在下位蓄水装置内的水面以下。水从上位蓄水装置流入下位蓄水装置时,通过下管口8直接注入下位蓄水装置的水面以下,形成稳定的淹没水流,可抑制水流掺气。
为了进一步抑制水流掺气,在上位蓄水装置内设置高度逐级减小的若干蓄水池,在各个蓄水池内设置若干输水管6,向蓄水池内注水,使水从高到低逐级流入各个蓄水池,可减小各级蓄水池之间的水流落差,有利于抑制水流掺气。
参照图1至4,一种设有防掺气结构的高位水池,包括筒形的内井1、套设在内井1外的筒形的外井2和设在内井1的外壁与外井2的内壁之间的底板3,外井2的顶端高于内井1,内井1的顶端高于底板3,内井1、底板3和外井2围成上位蓄水装置,内井1的内壁围成下位蓄水装置,高位水池还包括与上位蓄水装置连通的四根进水管4和与下位蓄水装置连通的两根出水管5,上位蓄水装置与下位蓄水装置之间设有若干输水管6并通过输水管6连通,下位蓄水装置设有最低运行水位7,进水管4向上位蓄水装置内注水,水通过输水管6流到下位蓄水装置内,使下位蓄水装置内的水位保持在最低运行水位7以上,输水管6的下管口8与下位蓄水装置连通,下管口8的位置设在最低运行水位7以下。水从上位蓄水装置流入下位蓄水装置时,通过下管口8直接注入下位蓄水装置的水面以下,形成稳定的淹没水流,可抑制水流掺气,还可减小供水管道水压的波动幅度,有利于减小供水管道的故障风险,可提高供水系统长距离供水的可靠性。
为了减小上位蓄水装置内的水流落差,上位蓄水装置内设有至少两个溢流堰,溢流堰将上位蓄水装置分隔成进水池9和出水池,进水管4贯通底板3并与进水池9的池底连通,输水管6贯通底板3并与出水池的池底连通,溢流堰不高于内井1的顶端。当运行水流正常时,水流过溢流堰的顶部并通过输水管6流入下位蓄水装置内。当运行水流超过输水管6的过流能力时,内井1中的水位处于较高的状态,出水池与内井1的水面之间的水位差较小,会导致输水管6的过流能力下降,此时水可直接从内井1的顶端溢流到内井1中。这种状态下出水池与内井1的水面之间的水位差较小,有利于减小水流跌落冲击造成的掺气,可保证内井1中的水在高位状态下仍具有较强的抑制掺气的能力。
为了进一步减小上位蓄水装置内的水流落差,溢流堰包括在上位蓄水装置内依次周向布置的第一溢流堰10、第二溢流堰11、第三溢流堰12和第四溢流堰13,第一溢流堰10和第二溢流堰11围成第一出水池14,第二溢流堰11和第三溢流堰12围成第二出水池15,第三溢流堰12和第四溢流堰13围成第三出水池16,第一出水池14、第二出水池15和第三出水池16内分别设有两根输水管6。进水池9、第一出水池14、第二出水池15和第三出水池16相当于上述防掺气方法中的蓄水池。输水管6向进水池9内注水时,水可在溢流堰上逐级溢流,可依次灌满各个出水池,使出水池内的输水管6内形成稳定的水流,有利于抑制水流掺气。
本实施例的第一溢流堰10与第四溢流堰13高度相等,水可通过第一溢流堰10和第四溢流堰13同时流入第一出水池14和第三出水池16,可使第一出水池14和第三出水池16内的输水管6同时工作,有利于增大过流能力。
本实施例的第二溢流堰11和第三溢流堰12的高度与第一溢流堰10相等,水可通过第二溢流堰11和第三溢流堰12同时流入第二出水池15。当运行水流超过第一出水池14和第三出水池16的输水管6的过流能力时,水流从第二溢流堰11和第三溢流堰12同时流入第二出水池15,可保持水流稳定并在需要时增大过流能力。
本实施例的内井1的顶端一侧比另一侧高并形成第五溢流堰17和第六溢流堰18,第六溢流堰18高于第五溢流堰17,第五溢流堰17高于第一溢流堰10、第二溢流堰11、第三溢流堰12和第四溢流堰13。当运行水流超过各个输水管6的过流能力时,水可从第五溢流堰17流入内井1中,可使水流按照预设的方向流入,有利于加强水流的稳定性。
图3示出了水从进水池9同时流过第一溢流堰10和第四溢流堰13并分别进入第一出水池14和第三出水池16的状态。
图4示出了水从第一出水池14和第三出水池16同时分别同时流过第二溢流堰11和第三溢流堰12并汇入第二出水池15的状态。
参照图5至6,一种现有技术中的高位水池,包括筒形的内井1、套设在内井1外的筒形的外井2和设在内井1的外壁与外井2的内壁之间的底板3,外井2的顶端高于内井1,内井1的顶端高于底板3,内井1、底板3和外井2围成上位蓄水装置,内井1的内壁围成下位蓄水装置。高位水池还包括与上位蓄水装置连通的四根进水管4和与下位蓄水装置连通的两根出水管5。
图1至6中的箭头方向指示水流的运动方向。
实施例2:
参照图1、2和7,本实施例与实施例1的区别在于:第二溢流堰11和第三溢流堰12的高度相等,第二溢流堰11和第三溢流堰12高于第一溢流堰10。本实施例的过流能力变化过程与实施例1相同。通过改变第二溢流堰11和第三溢流堰12的高度设定,可调整上位蓄水装置的过流能力变化特性。
实施例3:
参照图1、2和8,本实施例与实施例1的区别在于:第一溢流堰10、第二溢流堰11、第三溢流堰12和第四溢流堰13的高度逐级增大。本实施例的过流能力变化过程是逐级增大的。通过改变各个溢流堰的高度设定,可调整上位蓄水装置的过流能力变化特性。
上面结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明,但是本实用新型不限于上述实施方式,在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (8)

1.一种设有防掺气结构的高位水池,包括筒形的内井、套设在内井外的筒形的外井和设在内井的外壁与外井的内壁之间的底板,外井的顶端高于内井,内井的顶端高于底板,内井、底板和外井围成上位蓄水装置,内井的内壁围成下位蓄水装置,高位水池还包括与上位蓄水装置连通的若干进水管和与下位蓄水装置连通的若干出水管,其特征在于:上位蓄水装置与下位蓄水装置之间设有若干输水管并通过输水管连通,下位蓄水装置设有最低运行水位,进水管向上位蓄水装置内注水,水通过输水管流到下位蓄水装置内,使下位蓄水装置内的水位保持在最低运行水位以上,输水管的下管口与下位蓄水装置连通,下管口的位置设在最低运行水位以下。
2.根据权利要求1所述的设有防掺气结构的高位水池,其特征在于:所述上位蓄水装置内设有至少两个溢流堰,溢流堰将上位蓄水装置分隔成进水池和出水池,所述进水管与进水池连通,所述输水管与出水池连通,溢流堰不高于内井的顶端。
3.根据权利要求2所述的设有防掺气结构的高位水池,其特征在于:所述溢流堰包括在上位蓄水装置内依次周向布置的第一溢流堰、第二溢流堰、第三溢流堰和第四溢流堰,第一溢流堰和第二溢流堰围成第一出水池,第二溢流堰和第三溢流堰围成第二出水池,第三溢流堰和第四溢流堰围成第三出水池,第一出水池、第二出水池和第三出水池内分别设有若干所述输水管。
4.根据权利要求3所述的设有防掺气结构的高位水池,其特征在于:所述第一溢流堰与第四溢流堰高度相等,水可通过第一溢流堰和第四溢流堰同时流入第一出水池和第三出水池。
5.根据权利要求4所述的设有防掺气结构的高位水池,其特征在于:所述第二溢流堰和第三溢流堰的高度与第一溢流堰相等,水可通过第二溢流堰和第三溢流堰同时流入第二出水池。
6.根据权利要求4所述的设有防掺气结构的高位水池,其特征在于:所述第二溢流堰和第三溢流堰的高度相等,第二溢流堰和第三溢流堰高于第一溢流堰。
7.根据权利要求3所述的设有防掺气结构的高位水池,其特征在于:所述第一溢流堰、第二溢流堰、第三溢流堰和第四溢流堰的高度逐级增大。
8.根据权利要求3至7任意一项所述的设有防掺气结构的高位水池,其特征在于:所述内井的顶端一侧比另一侧高并形成第五溢流堰和第六溢流堰,第六溢流堰高于第五溢流堰,第五溢流堰高于所述第一溢流堰、第二溢流堰、第三溢流堰和第四溢流堰。
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