CN210946671U - 导流系统、闸站合建枢纽以及管路 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种导流系统、闸站合建枢纽以及管路。该导流系统包括主流道以及多个导流壁，多个所述导流壁将所述主流道的下游区分隔为多个分流道；每个所述分流道上均设置有控制装置，所述控制装置可单独控制其所在的所述分流道的开流与闭流；所述导流壁靠近所述主流道的上游区的部分设置有多个透空孔，多个所述透空孔连通所述导流壁两侧的所述分流道。该导流系统依靠导流壁上的透空孔的孔内出流顶冲由于导流壁断面收缩而引起的垂向回流，进而改善分流道的进流流态。

Description

导流系统、闸站合建枢纽以及管路

技术领域

本申请涉及导流工程领域，具体而言，涉及一种导流系统、闸站合建枢纽以及管路。

背景技术

在平原地区采用水闸泵站结合布置方式，具有布置紧凑、占地面积少等优点。与传统的闸站分开布置方式相比，在人口稠密和人均耕地面积少的地区更有广泛的应用前景。

对于平面布置型式的闸站合建枢纽，闸站上下游可通过导墙隔开，由于导墙的断面收缩，在靠近导墙断面处会形成垂向回流等不利流态，从而影响水闸或泵站的进流流态。为了改善水闸或泵站的进流流态，可延长导墙的长度。导墙越长，垂向回流等不利流态区距离水闸或泵站越远，水闸或泵站的进流流态就越稳定。但对于工程占地较为紧张的工程，导墙长度的设置是有限的。如何在导墙长度一定的情况下，寻找一种可改善进流流态的导流结构具有显著的现实意义和工程价值。

实用新型内容

本申请的目的在于提供一种可改善各分流道的进流流态的导流系统。

本申请实施例提供了一种导流系统，包括主流道以及多个导流壁，多个所述导流壁将所述主流道的下游区分隔为多个分流道。每个所述分流道上均设置有控制装置，所述控制装置可单独控制其所在的所述分流道的开流与闭流。所述导流壁靠近所述主流道的上游区的部分设置有多个透空孔，多个所述透空孔连通所述导流壁两侧的所述分流道。

在上述实现过程中，导流壁靠近上游区的部分设置有多个透空孔，该透空孔连通导流壁两侧的两个分流道，当导流壁两侧的两个分流道的其中一个分流道开流而另一个分流道闭流时，由于流速大的地方压强小，故开流的分流道上的流体压力小于闭流的分流道上的流体压力，即导流壁两侧的流体存在压力差。在压力差的作用下，流体通过透空孔从闭流的分流道流向开流的分流道形成孔内出流，孔内出流可顶冲由于导流壁断面收缩而引起的垂向回流，从而改善开流的分流道的进流流态。

在上述实现过程中，需要说明的是，上述流体不仅限于水、油等液体，也可以是空气等其他流体。

在一种可能的实现方式中，多个所述透空孔的轴心平行设置。

在上述实现过程中，多个透空孔的轴心平行设置可使得每个透空孔的孔内出流的方向相同，每个透空孔的孔内出流均对垂向回流朝向一个方向顶冲，提高顶冲效果，从而增强了开流的分流道的进流流态的改善效果。

在一种可能的实现方式中，每个所述透空孔的轴心与所述主流道宽度方向的夹角范围为0°-20°。

在上述实现过程中，所述透空孔的轴心与主流道宽度方向的夹角范围为0°-20°，即透空孔的轴心与主流道上流体的流动方向的夹角范围为70°-90°。在这一夹角范围内，透空孔的孔内出流的顶冲效果较好。同时，由于导流壁两侧的两个分流道均可单独开流，即导流壁上的透空孔需要双向孔内出流，上述夹角范围可减少透空孔两个方向的孔内出流的顶冲效果之间的差别，避免两个方向的顶冲效果相差较大。当透空孔的轴心与主流道宽度方向相同即夹角为0°时，透空孔两个方向的孔内出流的顶冲效果相同。

在一种可能的实现方式中，多个所述透空孔矩阵排布。

在上述实现过程中，多个透空孔矩阵排布。进一步地，矩阵排布的长度方向沿流体流动方向设置。例如，多个透空孔可上下布置两排。

在一种可能的实现方式中，所述导流壁上的所述透空孔的数量沿上游到下游的方向逐渐减小。

在上述实现过程中，在一定的范围内，增加透空孔的数量可提高改善进流流态的效果。但透空孔的数量过多可能影响导流壁的稳定性。靠近导流壁断面处的流体的垂向回流较严重，远离导流壁断面处的流体的垂向回流较轻，即垂向回流的程度由上游到下游逐渐减小。故使得导流壁上透空孔的数量由上游至下游依次减少，实现了在保证进流流态的改善效果的同时，又保证了导流壁的稳定性。例如，可将多个透空孔阵列排布为梯形，且梯形的长底靠近导流壁断面，梯形的短边远离导流壁断面，但本申请实施例不仅限于此。

本申请的另一目的是通过一种闸站合建枢纽，该闸站合建枢纽通过改变导墙的结构，改善水闸引渠以及泵站引渠内的进流流态，提高水闸与泵站的出流效率，提高工程效益。

本申请实施例提供了一种闸站合建枢纽，该闸站合建枢纽包括上述导流系统，至少一个所述分流道上的控制装置为水闸，至少一个所述分流道上的控制装置为泵站，所述水闸与所述泵站的开闭状态相反。

在上述实现过程中，当其中一个水闸或泵站单独出流时，导流壁两侧存在水位压力差，导流壁上的透空孔依靠水位压力差过流，并通过透空孔的孔内出流顶冲由于导流壁断面收缩引起的垂向回流，改善泵站引渠或水闸引渠的进流流态，提高工程效益。

在一种可能的实现方式中，所述导流壁包括导墙以及隔墩，所述导墙设置在所述隔墩的上游，所述透空孔设置在所述导墙上。

在上述实现过程中，在闸站合建枢纽中，可由导墙和隔墩组合隔开水闸与泵站，既由导墙和隔墩组成导流壁。

在一种可能的实现方式中，每个所述透空孔的轴心水平设置。

在上述实现过程中，由于液体的压强与深度成正比，在闸站合建枢纽中，同一深度的水的压强大致相同。将每个透空孔的轴心水平设置，可使得每个透空孔的两端的水位压力在水闸和泵站均闭流时大致相同，减少了每个透空孔两个方向的孔内出流的顶冲效果的差别，进而使透空孔对水闸或泵站分别运行时的顶冲效果大致相同。

在一种可能的实现方式中，所述透空孔分布在所述导流壁由下至上三分之二的高度范围内。

在上述实现过程中，可以使得水闸或泵站的水位等于或高于最低运行水位时，透空孔能够全部位于水闸或泵站的水位以下。避免透空孔分布在水位以上，而导致透空孔无法形成孔内出流，从而无法改善进流流态。

本申请的又一个目的是提供一种管路，在所述管路的预定管段内设置有上述的导流系统。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例提供的一种导流系统的结构图；

图2为本申请实施例提供的一种导流系统的A-A方向的剖视图；

图3为本申请实施例提供的一种闸站合建枢纽的结构图；

图4为本申请实施例提供的一种闸站合建枢纽的B-B方向的剖视图。

图标：100-导流系统，110-主流道，120-分流道，130-导流壁，140-控制装置，150-透空孔，200-闸站合建枢纽，210-水闸，220-泵站，230-导墙，240-隔墩。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

请参照图1和图2，图1为本申请实施例提供的一种导流系统100的结构图，图2为本申请实施例提供的一种导流系统100的A-A方向的剖视图。本申请实施例提供了一种导流系统100，包括主流道110以及多个导流壁130，多个导流壁130将主流道110的下游区分隔为多个分流道120。每个分流道120上均设置有控制装置140，控制装置140可单独控制其所在的分流道120的开流与闭流。导流壁130靠近主流道110的上游区的部分设置有多个透空孔150，多个透空孔150连通导流壁130两侧的分流道120。

在上述实现过程中，导流壁130靠近上游区的部分设置有多个透空孔150，该透空孔150连通导流壁130两侧的两个分流道120，当导流壁130两侧的两个分流道120的其中一个分流道120开流而另一个分流道120闭流时，由于流速大的地方压强小，故开流的分流道120上的流体压力小于闭流的分流道120上的流体压力，即导流壁130两侧的流体存在压力差。在压力差的作用下，流体通过透空孔150从闭流的分流道120流向开流的分流道120形成孔内出流，孔内出流可顶冲由于导流壁130断面收缩而引起的垂向回流，从而调整开流的分流道120的进流流态。

在上述实现过程中，需要说明的是，上述流体不仅限于水、油等液体，也可以是空气等其他流体。

在一种可能的实现方式中，多个透空孔150的轴心平行设置。

在上述实现过程中，多个透空孔150的轴心平行设置可使得每个透空孔150的孔内出流的方向相同，每个透空孔150的孔内出流均对垂向回流朝向一个方向顶冲，提高顶冲效果，从而提高了开流的分流道120的进流流态的改善效果。

在一种可能的实现方式中，每个透空孔150的轴心与主流道110宽度方向的夹角范围为0°-20°。

在上述实现过程中，透空孔150的轴心与主流道110宽度方向的夹角范围为0°-20°，即透空孔150的轴心与主流道110上流体的流动方向的夹角范围为70°-90°。在这一夹角范围内，透空孔150的孔内出流的顶冲效果较好。同时，由于导流壁130两侧的两个分流道120均可单独开流，即导流壁130上的透空孔150需要双向孔内出流，上述夹角范围可减少透空孔150两个方向的孔内出流的顶冲效果之间的差别，避免两个方向的顶冲效果相差较大。当透空孔150的轴心与主流道110宽度方向相同即夹角为0°时，透空孔150两个方向的孔内出流的顶冲效果相同。

在一种可能的实现方式中，多个透空孔150矩阵排布。

在上述实现过程中，多个透空孔150矩阵排布。进一步地，矩阵排布的长度方向沿流体流动方向设置。例如，多个透空孔150可上下布置两排。

在一种可能的实现方式中，导流壁130上的透空孔150的数量沿上游到下游的方向逐渐减小。

在上述实现过程中，在一定的范围内，增加透空孔150的数量可提高改善进流流态的效果。但透空孔150的数量过多可能影响导流壁130的稳定性。靠近导流壁130断面处的流体的垂向回流较严重，远离导流壁130断面处的流体的垂向回流较轻，即垂向回流的程度由上游到下游逐渐减小。故使得导流壁130上透空孔150的数量由上游至下游依次减少，实现了在保证进流流态的改善效果的同时，又保证了导流壁130的稳定性。例如，可将多个透空孔150阵列排布为梯形，且梯形的长底靠近导流壁130断面，梯形的短边远离导流壁130断面，但本申请实施例不仅限于此。

一般的闸站合建枢纽200包括平面设置的水闸210与泵站220，水闸210与泵站220由导墙230和隔墩240分隔开，形成水闸210引渠与泵站220引渠。当水闸210单独出流时，由于上游主流道110至水闸210引渠断面收缩剧烈，流体在导墙230的断面处形成较强的垂向回流，挤压水闸210引渠的进流流态，使得水闸210靠近隔墩240侧的闸孔出流不畅，降低了水闸210的出流效率。当泵站220单独出流时，由于主流道110至泵站220引渠断面收缩剧烈，流体在导墙230的断面处形成较强的垂向回流，影响了泵站220引渠的进流流态的流速分布，降低了泵站220的出流效率，影响了工程效益。

请参照图3和图4，图3为本申请实施例提供的一种闸站合建枢纽200的结构图；图4为本申请实施例提供的一种闸站合建枢纽200的B-B方向的剖视图。本申请的另一目的是通过一种闸站合建枢纽200，该闸站合建枢纽200通过改变导墙230的结构，改善水闸210引渠以及泵站220引渠内的进流流态，提高水闸210与泵站220的出流效率，提高工程效益。

本申请实施例提供了一种闸站合建枢纽200，该闸站合建枢纽200包括上述导流系统100，至少一个分流道120上的控制装置140为水闸210，至少一个分流道120上的控制装置140为泵站220，水闸210与泵站220的开闭状态相反。

在上述实现过程中，当其中一个水闸210或泵站220单独出流时，导流壁130两侧存在水位压力差，导流壁130上的透空孔150依靠水位压力差过流，并通过透空孔150的孔内出流顶冲由于导流壁130断面收缩引起的垂向回流，改善泵站220引渠或水闸210引渠的进流流态，提高工程效益。

在一种可能的实现方式中，导流壁130包括导墙230以及隔墩240，导墙230设置在隔墩240的上游，透空孔150设置在导墙230上。

在上述实现过程中，在闸站合建枢纽200中，可由导墙230和隔墩240组合隔开水闸210与泵站220，既由导墙230和隔墩240组成导流壁130。

在一种可能的实现方式中，每个透空孔150的轴心水平设置。

在上述实现过程中，由于液体的压强与深度成正比，在闸站合建枢纽200中，同一深度的水的压强大致相同。将每个透空孔150的轴心水平设置，可使得每个透空孔150的两端的水位压力在水闸210和泵站220均闭流时大致相同，减少了每个透空孔150两个方向的孔内出流的顶冲效果的差别，进而使透空孔150对水闸210或泵站220分别运行时的顶冲效果大致相同。

在一种可能的实现方式中，透空孔150分布在导流壁130由下至上三分之二的高度范围内。

在上述实现过程中，可以使得水闸210或泵站220的水位等于或高于最低运行水位时，透空孔150能够全部位于水闸210或泵站220的水位以下。避免透空孔150分布在水位以上，而导致透空孔150无法形成孔内出流，从而无法改善进流流态。

本申请的又一个目的是提供一种管路，在管路的预定管段内设置有上述的导流系统100。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims (10)

1.一种导流系统，其特征在于，包括主流道以及多个导流壁，多个所述导流壁将所述主流道的下游区分隔为多个分流道；

每个所述分流道上均设置有控制装置，所述控制装置可单独控制其所在的所述分流道的开流与闭流；

所述导流壁靠近所述主流道的上游区的部分设置有多个透空孔，多个所述透空孔连通所述导流壁两侧的所述分流道。

2.根据权利要求1所述的导流系统，其特征在于，多个所述透空孔的轴心平行设置。

3.根据权利要求2所述的导流系统，其特征在于，每个所述透空孔的轴心与所述主流道的宽度方向的夹角范围为0°-20°。

4.根据权利要求3所述的导流系统，其特征在于，多个所述透空孔矩阵排布。

5.根据权利要求4所述的导流系统，其特征在于，所述导流壁上的所述透空孔的数量沿上游到下游的方向逐渐减小。

6.一种闸站合建枢纽，其特征在于，包括权利要求1-5中任一项所述的导流系统，至少一个所述分流道上的控制装置为水闸，至少一个所述分流道上的控制装置为泵站，所述水闸与所述泵站的开闭状态相反。

7.根据权利要求6所述的闸站合建枢纽，其特征在于，所述导流壁包括导墙以及隔墩，所述导墙设置在所述隔墩的上游，所述透空孔设置在所述导墙上。

8.根据权利要求7所述的闸站合建枢纽，其特征在于，每个所述透空孔的轴心水平设置。

9.根据权利要求8所述的闸站合建枢纽，其特征在于，多个所述透空孔的最高分布高度低于闸站合建枢纽的最低运行水位。

10.一种管路，其特征在于，在所述管路的预定管段内设置有权利要求1-5中任一项所述的导流系统。

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