CN210031716U - 一种水库溢洪装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种水库溢洪装置，泄洪和输水建筑物，属于水利工程领域。本实用新型包括环形溢流堰、进水口闸墩壁柱、井口闸门、过渡段、竖井、消力井、退水隧洞组成；该水库溢洪装置将井口式进水口分成不同高程，不同半径的两个工作层面。进水口的顶面为一个工作面，可直接泄洪；整个进水口浇筑6根进水口闸墩壁柱，进水口的底部两两闸墩壁柱之间布置闸门，组成一个工作面，可完成不同时期的泄洪和输配水任务。整体进水口呈喇叭口状，在与其他各部分整合组成完整的输配水和泄洪于一体的新型水工建筑物。本实用新型解决了水库不同时期高效输水和泄水的问题，建设节约工时及资金，具有更好的实用性。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种水库溢洪装置，属于水利工程领域。
背景技术
水库溢洪装置属于水库泄水建筑物，它是水利水电枢纽工程的重要组成部分。其主要作用为泄洪、排沙、施工期导流及初期蓄厂水时向下游输水（防止河道断流），同时又要兼顾水电站进水口前冲沙、排漂及排冰等。具体采用何种泄洪消能方式还要考虑对环境与生态的影响，体现人与自然和谐的理念，这也是泄洪消能方式的一种发展趋势。泄水建筑物体型设计非常重要，它涉及其泄流能力、过流面空化、水流掺气、动水荷载、结构振动、泥沙磨蚀及其下游河床冲刷等问题。泄水建筑物体型设计成功与否直接关系其自身乃至整个枢组及其上游库区、下游河床、岸坡和相关区域的安全。泄水建筑物设计中还须注意与枢组其他建筑物的协调，防止不利的影响。因此为了保证水库高效安全的泄水和输水，综合性的对泄水建筑物进行调整，满足高效泄水和输水的同时，保证资金、时间、人力、物力的优化。现有的溢洪装置流程笨重，建设资金过高，建设工期长，耗费的人力多。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种水库溢洪装置，能有效的解决常规的溢洪装置的笨重流程，节约了建设资金，可大大的缩短建设的工期，及耗费的人力；在功能上采用了竖井式的溢洪装置集泄洪和输水于一体，泄洪和输水的效率大大的提高，减少了溢洪设施的布置面积；整个溢洪装置进口分两部分，最顶端可过流泄洪，泄洪效率远大于普通的泄洪装置，下部设置了6道闸门，可满足不同时期的输配水任务。整体既满足泄洪要求，又满足了输水要求。
本实用新型采用的技术方案是：一种水库溢洪装置，包括进水口闸墩壁柱1、井口闸门2、环形溢流堰3、过渡段4、竖井5、消力井6、退水隧洞7；
所述的进水口闸墩壁柱1等分进水口为六等分，且呈弧形施工布置，由上到下使进水口呈喇叭状。进水口每相邻两闸墩壁柱1之间布置一扇井口闸门2，井口闸门2垂直布置，闸门可以上下启闭，进水口的6扇井口闸门2对称分布。根据工况需求的不同，井口闸门2可单独开启运行或组合开启运行。整个进水口分为两层两个过水工作面，各过水工作面的末端沿漏斗状进水口布置环形溢流堰3，使水流能够均匀下泄。进水口段与过渡段平滑连接，过渡段4以下布置竖井5段，末端布置一定深度的消力井6，消除下泄流量的余能。消力井6上端同时连接退水隧洞7，退水隧洞7连接出口段。
优选地，所述的进水口闸墩壁柱1将环形进水口等分为六份，进水口的外壁面为铅垂面，内壁面为平滑的弧形壁面，呈漏斗状；进水口闸墩壁柱1两两之间修建闸门，整体形成一个封闭的进水口。
优选地，所述的井口闸门2的高度为进水口高度的1/2~2/3，每扇井口闸门2的宽度不能太宽也不能太窄，但在进水口布置井口闸门2的圆周上，6道井口闸门2所控制的有效弧长不小于2/3。保证足够的安全性的同时满足过水要求。
优选地，所述的井口闸门2为平面闸门，铅垂布置，井口闸门2的厚度根据拦截面积和承受的水压确定，一般取200mm~300mm,最大不超过500mm。
优选地，所述的井口闸门2安装位置为每两个闸墩之间，共设有6道井口闸门2，布置于进水口底端，每道井口闸门2从闸墩底板处开始布置，井口闸门2在水平面上的位置，布置于闸墩底边由外向内的1/3处。
优选地，所述的环形溢流堰3布置两处。进水口顶面处的环形溢流堰3为完整的一个环形，能使高于进水口顶面处的水流平缓的下泄；其次在每扇井口闸门2下游靠近过渡段一侧的末端修建环形溢流堰3，使流经闸孔处的水流平缓下泄。
优选地，所述的环形溢流堰3的堰面形状，根据锐缘薄壁环堰的水舌下缘剖面绘制。
优选地，所述的竖井5和退水隧洞7为无压流时，一般要水流充满度不超过75%；当整个泄洪洞为有压流的情况时，竖井5直径可以取过渡段4末端断面直径。
优选地，所述的消力井6主要用于保持水垫层，防止初始落水冲蚀底板。若退水隧洞7宽度大于竖井5直径，则消力井6直径取退水隧洞7的宽度，消力井6深度初始取竖井5直径的1.0~1.2倍。
本实用有益效果是：采用的材料是钢筋混凝土和钢制井口闸门，易获取，且耐久性好；本装置有效的解决了常规的溢洪装置的笨重流程，节约了建设资金，大大的缩短建设的工期，及耗费的人力，减少了溢洪设施的布置面积；而且整个溢洪装置进口分两部分，最顶端可过流泄洪，下部设置了6道井口闸门，可满足不同时期的输配水任务，且泄洪和输水的效率大大的提高。
附图说明
图1为本实用新型水库溢洪装置的纵剖面图；
图2为本实用新型水库溢洪装置的平面图；
图3为本实用新型环形溢流堰的堰面形状示意图。
图中各标号为：1-进水口闸墩壁柱、2-井口闸门、3-环形溢流堰、4-过渡段、5-竖井、6-消力井、7-退水隧洞。
具体实施方式
下面结合附图和具体的实施例，对本实用新型做进一步的说明。
实施例1：如图1-3所示，一种水库溢洪装置，包括进水口闸墩壁柱1、井口闸门2、环形溢流堰3、过渡段4、竖井5、消力井6、退水隧洞7；
所述的进水口闸墩壁柱1等分进水口为六等分，且呈弧形施工布置，由上到下使进水口呈喇叭状。进水口每相邻两闸墩壁柱1之间布置一扇井口闸门2，井口闸门2垂直布置，井口闸门2可以上下启闭，进水口的6扇井口闸门2对称分布。根据工况需求的不同，井口闸门2可单独开启运行或组合开启运行。整个进水口分为两层两个过水工作面，各过水工作面的末端沿漏斗状进水口布置环形溢流堰3，使水流能够均匀下泄。进水口段与过渡段平滑连接，过渡段4以下布置竖井5段，末端布置一定深度的消力井6，消除下泄流量的余能。消力井处连接退水隧洞7，退水隧洞7连接出口段。整个进水口呈漏斗状，所述的各组成部分，可根据具体的要求进行对施工材料，工艺和规模进行相应的调整，来满足工程要求。所述的井口闸门2、环形溢流堰3、过渡段4、竖井5、消力井6、退水隧洞7规格、尺寸都可根据不同要求做出相应的变化。
竖井式溢洪装置的进水口为漏斗状，泄洪能力超强，对大坝的安全有着重要的保障。当水库的水位低于进水口顶端时，为保障竖井式溢洪装置的充分运用，关闭井口闸门2可以进行水库的蓄水工作；开启井口闸门2能够正常的提供下游的用水，开启的井口闸门2数量和开度决定着输水量的大小。当水库的水位高于进水口顶端时，水库多余的水量自然的通过竖井式溢洪装置排向下游，达到保护水库安全的目的。
所述的进水口闸墩壁柱1将环形进水口等分为六份，进水口的外壁面为铅垂面，内壁面为平滑的弧形壁面，呈漏斗状；进水口闸墩壁柱1两两之间修建井口闸门2，整体形成一个封闭的进水口。
进一步地，所述的进水口闸墩壁柱1将环形进水口等分为六份，进水口的外壁面为铅垂面，内壁面为平滑的弧形壁面，呈漏斗状；进水口闸墩壁柱1两两之间修建闸门，整体形成一个封闭的进水口。闸墩壁柱的高度可根据不同工况进行调整和变化，以满足水库的用水和泄洪要求。
进一步地，井口闸门2的高度为进水口高度的1/2~2/3，每扇井口闸门2的宽度不能太宽也不能太窄，但在进水口布置井口闸门2的圆周上，6道井口闸门2所控制的有效弧长不小于2/3。保证足够的安全性的同时满足过水要求。
进一步地，所述的井口闸门2为平面闸门，形状为矩形，长度和高度根据具体的工程情况进行调整；闸门铅垂布置，井口闸门2的厚度根据拦截面积和承受的水压确定，一般取200mm~300mm,最大不超过500mm，满足功能和安全的同时保证成本的最低。
进一步地，所述的井口闸门2安装位置为每两个闸墩之间，共设有6道井口闸门2，布置于进水口底端，每道井口闸门2从闸墩底板处开始布置，井口闸门2在水平面上的位置，布置于闸墩底边由外向内的1/3处。
当水位低于进水口顶端时，可通过闸门进行向下游供水。井口闸门2的开度和开启的数量决定了输水量的大小。井口闸门2开启水流从闸门下面流出，经过消力设施后再经过环形溢流堰后平缓的进入竖井5。井口闸门2设在闸墩底边长外侧1/3处，闸门后修建消力设施和环形溢流堰3。
进一步地，所述的环形溢流堰3布置两处。进水口顶面处的环形溢流堰3为完整的一个环形，能使高于进水口顶面处的水流平缓的下泄；其次在每扇闸门2下游靠近过渡段一侧的末端修建环形溢流堰3，使流经闸孔处的水流平缓下泄。
进一步地，所述的环形溢流堰3的堰面形状（漏斗段）是根据锐缘薄壁环堰的水舌下缘剖面绘制的，如图3所示。
进一步地，所述的竖井5和退水隧洞7为无压流时，一般要水流充满度不超过75%；当整个泄洪洞为有压流的情况时，竖井5直径可以取过渡段4末端断面直径。
进一步地，所述的消力井6主要用于保持水垫层，防止初始落水冲蚀底板。若退水隧洞7宽度大于竖井5直径，则消力井6直径取退水隧洞7的宽度，消力井6深度初始取竖井5直径的1.0~1.2倍。
本实用工作原理是：竖井式溢洪装置的进水口为漏斗状，泄洪能力超强，对大坝的安全有着重要的保障。当水库的水位低于进水口顶端时，为保障竖井式溢洪装置的充分运用，关闭井口闸门2可以进行水库的蓄水工作，开启井口闸门2能够正常的提供下游的用水，开启的井口闸门2数量和开度决定着输水量的大小。当水库的水位高于进水口顶端时，水库多余的水量自然的通过竖井式溢洪装置进行排向下游，达到保护水库安全的目的。同时兼备了水库的泄洪和输水的工作。竖井的末端设有消力井，可消除下泄水流的余能，使水流平缓进入下游河道。
上面结合附图对本实用具体实施方式作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式，在本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 (9)
1.一种水库溢洪装置，其特征在于：包括进水口、进水口闸墩壁柱（1）、井口闸门（2）、环形溢流堰（3）、过渡段（4）、竖井（5）、消力井（6）、退水隧洞（7）；
所述的进水口闸墩壁柱（1）等分环形进水口为六等分，且呈弧形施工布置，由上到下使进水口呈喇叭状，进水口每相邻两闸墩壁柱（1）之间垂直布置一扇井口闸门（2），井口闸门（2）可以上下启闭，进水口的6扇井口闸门（2）对称分布且能够单独开启运行或组合开启运行，整个进水口分为两层两个过水工作面，各过水工作面的末端沿漏斗状进水口布置环形溢流堰（3），进水口段与过渡段（4）平滑连接，过渡段（4）以下布置竖井（5）段，竖井（5）末端分别连接消力井（6）和退水隧洞（7），且退水隧洞（7）与消力井（6）上端连通，退水隧洞（7）连接出口段。
2.根据权利要求1所述的水库溢洪装置，其特征在于：所述的进水口的外壁面为铅垂面，内壁面为平滑的弧形壁面，呈漏斗状；进水口闸墩壁柱（1）两两之间修建闸门，整体形成一个封闭的进水口。
3.根据权利要求1或2所述的水库溢洪装置，其特征在于：所述的井口闸门（2）的高度为进水口高度的1/2~2/3，在进水口布置井口闸门（2）的圆周上，6道井口闸门（2）所控制的有效弧长不小于2/3。
4.根据权利要求1或2所述的水库溢洪装置，其特征在于：所述的井口闸门（2）为平面闸门，铅垂布置，闸门的厚度取200mm～500mm。
5.根据权利要求1或2所述的水库溢洪装置，其特征在于：所述的井口闸门（2）布置于进水口底端，每道闸门从闸墩底板处开始布置，井口闸门（2）在水平面上的位置，布置于闸墩底边由外向内的1/3处。
6.根据权利要求1或2所述的水库溢洪装置，其特征在于：所述的环形溢流堰（3）布置两处，进水口顶面处的环形溢流堰（3）为完整的一个环形，其次在每扇闸门（2）下游靠近过渡段（4）一侧的末端修建环形溢流堰（3）。
7.根据权利要求6所述的水库溢洪装置，其特征在于：所述的环形溢流堰（3）的堰面形状，根据锐缘薄壁环堰的水舌下缘剖面绘制。
8.根据权利要求1或2所述的水库溢洪装置，其特征在于：所述的竖井（5）和退水隧洞（7）为无压流时，一般要水流充满度不超过75%；当整个泄洪洞为有压流的情况时，竖井（5）直径取过渡段（4）末端断面直径。
9.根据权利要求1或2所述的水库溢洪装置，其特征在于：所述退水隧洞（7）宽度大于竖井（5）直径，消力井（6）直径取退水隧洞（7）的宽度，消力井（6）深度取竖井（5）直径的1.0~1.2倍。
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