CN216892208U - 一种改善跌井工程水流速度的进口井字梁装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种改善跌井工程水流速度的进口井字梁装置。通过在跌井进口倾斜布置一纵向1～2道、横向2～3道的“井”字梁，能够消除竖井上游侧内壁局部区域的负压，避免该区域内壁产生气蚀破坏；可避免小流量时竖井上游侧内壁形成贴壁流及长期贴壁流对内壁的冲蚀损坏；可在竖井进口实现辅助消能，减轻出水涵内及其下游消能工的消能压力，从而改善跌井工程水流条件。本实用新型所述跌井进口井字梁结构简单、经济实用。
Description
技术领域
本实用新型涉及水利工程的技术领域，尤其涉及改善跌井工程水流速度的进口井字梁装置的技术领域。
背景技术
跌井是一种将上游河渠、水库的水流跌落到下游河渠的一种跌井式落差建筑物，广泛使用在水利、航运工程中。
目前，国内外跌井工程进口下游的跌落段一般做成圆形或方型跌井，跌井进口处无附加设施，让上游水流过跌井进口经跌井自由跌落。现有跌井进口装置在水流条件上有三个不足：一是跌差较大时，急流会在跌井上游侧内壁的上部区域产生负压，跌井负压区内壁易产生空蚀破坏；二是水流较小时容易在跌井上游侧内壁产生贴壁流，长期的贴壁流易造成内壁冲蚀损坏；三是急速跌落水流的消能全部由跌井出水涵内及其下游的消能工承担，为了充分消能需加强下游消能工的建设。
发明内容
本实用新型目的是提供一种改善跌井工程水流速度的进口井字梁装置，能够消除竖井上游侧内壁局部区域的负压，避免该区域内壁产生气蚀破坏；可避免小流量时竖井上游侧内壁形成贴壁流及长期贴壁流对内壁的冲蚀损坏；可在竖井进口实现辅助消能，减轻出水涵内及其下游消能工的消能压力，从而改善跌井工程水流条件。
一种改善跌井工程水流速度的进口井字梁装置，包括在竖井进口面向跌落水流倾斜布置的若干井字梁，井字梁与竖井上游侧内壁、竖井下游侧内壁及竖井侧墙连接。
优先的是，本实用新型竖井进口井字梁纵向设置1～2道纵梁，横向设置2～3道横梁。
优先的是，本实用新型竖井进口井字梁所在平面与水平面之间的夹角为 10° 到20°。
本实用新型在跌井进口面向跌落水流方向，倾斜布置（所在平面与水平面之间的夹角为10°～20°，大致垂直于进口水流方向）纵向（沿工程上下游方向）1～2道、横向（垂直于纵向方向）2～3道的“井”字形梁，井字梁与跌井上游侧内壁、跌井下游侧内壁及跌井侧墙连接，将跌井进口由一个大孔口分割为多个部分。上游来水自跌井进口进入跌井并跌落时，首先撞击井字梁，撞击后的水体在反弹并分割为若干股的过程中实现充分掺气，含气量较大的水体无法在跌井上游侧内壁上部压力较小的区域产生负压，避免了该区域跌井内壁发生空蚀破坏。流量较小时，下泄水流从左到右被井字梁分割为多个部分，无法形成整体水幕并带走水幕后方的空气，从而避免了跌井上游侧内壁贴壁流的形成及长期贴壁流对内壁的冲蚀损坏。进口设置井字梁后，下泄水流与井字梁之间、被分割的各股水流之间相互碰撞，导致水体内部发生剧烈紊动，消减了水体动能，实现了辅助消能的效果，缓解了跌井出水涵内及其下游消能工的消能压力。
本实用新型采用上述技术方案，与现有技术相比具有如下优点：通过在跌井进口布置井字梁，能够消除跌井上游侧内壁上部的负压区，避免了跌井上游侧内壁产生贴壁流，同时在跌井进口进行辅助消能以减轻下游消能工的消能压力，改善了跌井工程的水流条件。
附图说明
图1是本实用新型一个实施例的含进口井字梁跌井的纵剖面图。
图2是图1的Ⅰ——Ⅰ剖视图。
图3是图1的Ⅱ——Ⅱ剖视图。
图4是图1的Ⅲ——Ⅲ剖视图。
图中：1.井字梁，2.跌井上游侧内壁，3.跌井底板，4.出水涵底板，5.出水涵顶板，6. 跌井下游侧内壁，7. 跌井顶板，8.跌井进口，9.出水涵侧墙，10. 跌井侧墙，11.跌井出口。
具体实施方式
一种改善跌井工程水流速度的进口井字梁装置，包括在竖井进口面向跌落水流倾斜布置的若干井字梁1。纵向（沿工程上下游方向）设置1～2道纵梁、横向（垂直于纵向方向）设置2～3道横梁。
本实用新型竖井进口井字梁1所在平面与水平面之间的夹角为 10° 到 20°。纵梁与竖井上游侧内壁2、跌井顶板7及竖井侧墙10连接，横梁与竖井上游侧内壁2、竖井下游侧内壁6及竖井侧墙10连接。
在图1至图4实施例中，跌井进口布置了本实用新型所述的井字梁1，以消除跌井上游侧内壁2上部的负压区，避免跌井上游侧内壁2产生贴壁流，同时在跌井进口进行辅助消能，改善了跌井的水流条件。
上游来水自跌井进口8进入跌井并跌落时，首先撞击井字梁1，撞击后的水体在反弹并分割为若干股的过程中实现充分掺气，含气量较大的水体无法在跌井上游侧内壁2上部压力较小的区域产生负压，避免了空蚀破坏。当跌井进口8来流流量较小时，下泄水流被井字梁1从左到右分割为多个部分，无法形成整体水幕并带走水幕后方空气，避免了跌井上游侧内壁2贴壁流的形成及长期贴壁流对内壁的冲蚀损坏。下泄水流与井字梁1之间、被分割的各股水流之间相互碰撞，导致水体内部剧烈紊动，消减了水体动能，实现了跌井进口辅助消能的效果，缓解了出水涵内及其下游消能工的消能压力。
以上内容是结合具体的实施例对本实用新型所作的详细说明，不能认定本实用新型具体实施仅限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型保护的范围。
Claims (3)
1.一种改善跌井工程水流速度的进口井字梁装置，其特征在于包括在竖井进口面向跌落水流倾斜布置的若干井字梁（1），井字梁（1）与竖井上游侧内壁（2）、竖井下游侧内壁（6）及竖井侧墙（10）连接。
2.根据权利要求1所述的改善跌井工程水流速度的进口井字梁装置，其特征在于上述井字梁纵向设置1～2道纵梁，横向设置2～3道横梁。
3.根据权利要求1所述的改善跌井工程水流速度的进口井字梁装置，其特征在于井字梁所在平面与水平面之间的夹角为 10° 到 20°。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202220170729.3U CN216892208U (zh) | 2022-01-21 | 2022-01-21 | 一种改善跌井工程水流速度的进口井字梁装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN202220170729.3U CN216892208U (zh) | 2022-01-21 | 2022-01-21 | 一种改善跌井工程水流速度的进口井字梁装置 |
Publications (1)
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| CN216892208U true CN216892208U (zh) | 2022-07-05 |
Family
ID=82181101
Family Applications (1)
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| CN202220170729.3U Active CN216892208U (zh) | 2022-01-21 | 2022-01-21 | 一种改善跌井工程水流速度的进口井字梁装置 |
Country Status (1)
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2022
- 2022-01-21 CN CN202220170729.3U patent/CN216892208U/zh active Active
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