CN220013957U - 一种采用逐级跌水进行消能的消能井 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种采用逐级跌水进行消能的消能井。本实用新型的目的是提供一种采用逐级跌水进行消能的消能井。本实用新型的技术方案是：一种采用逐级跌水进行消能的消能井，其特征在于：在该消能井底板上沿从其进水管流向其出水管的水流方向依次设有跌水堰和消力池，跌水堰表面设有若干大石块。所述跌水堰采用多级台阶式跌水结构。本实用新型适用于市政工程技术领域。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种采用逐级跌水进行消能的消能井。适用于市政工程技术领域。
背景技术
在落差大的排水、给水管线中，水流本身会挟带能量，水力对管壁会产生冲击，管线容易发生空蚀和空蚀破坏，且对建筑物也极其不利。而消能井能将大部分能量在跌水过程中的管线或构筑物内消除，保证输水管道、消能构筑物以及城市管网的安全与耐久要求。
现有的大部分消能井一般采用在水流下跌路径中设置一些固定的阻碍构筑物，通过增加水流路径以及水流与构筑物直接的碰撞来达到消能的目的，但存在上下游管道水流衔接不顺，对构筑物水力冲击较大，易引起脉动、振动以及冲刷等破坏问题。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供一种采用逐级跌水进行消能的消能井。
本实用新型所采用的技术方案是：一种采用逐级跌水进行消能的消能井，其特征在于：在该消能井底板上沿从其进水管流向其出水管的水流方向依次设有跌水堰和消力池，跌水堰表面设有若干大石块。
所述跌水堰采用多级台阶式跌水结构。
所述大石块粒径介于30~60cm之间，浆砌在跌水堰台阶表面，其中跌水堰的跌坎处浆砌的石块粒径较其余位置更大。
所述消力池的底面沿水流方向分为高底面、斜面和低底面，其中低底面位置低于所述高底面，高底面和低底面之间经斜面衔接。
所述进水管的下沿与所述跌水堰的最高处位置对应；所述出水管的下沿与所述消力池底板位置对应。
所述消能井顶部设有井盖。
在消能井的内壁上安装有通向消能井底部的检修爬梯。
所述进水管、出水管穿越消能井的部位加装刚性防水套管，进水管、出水管安装在套管内。
本实用新型的有益效果是：本实用新型通过将常用于水利工程的逐级跌水消能形式应用于市政工程的消能井中，实现水利工程与市政工程的有机结合，补足现有消能井消能效果的不足，采用多级台阶式跌水配合消力池进行消能，降低水流流速，从而减小水流对构筑物及下游管道的冲击和破坏，保证输水管道、消能构筑物以及城市管网的安全与耐久要求。该消能井的消能效果好，结构合理简单，便于维护管理。
附图说明
图1：本实用新型中消能井的平面图。
图2：本实用新型中消能井的纵剖图。
1、进水管；2、出水管；3、消能井井盖；4、消能井；5、刚性放水套管；6、跌水堰；7、消力池；8、大石块； 9、检修爬梯。
具体实施方式
如图1、2所示，本实施例为一种采用逐级跌水进行消能的消能井，该消能井左侧井壁上接有进水管，消能井右侧井壁上接有出水管，在消能井底板上沿从其进水管流向其出水管的水流方向（左向右）依次设有跌水堰和消力池，其中进水管的出水口下沿与跌水堰的最高处位置对应，出水管的进水口下沿与消力池的最低处位置对应。
本实施例中跌水堰采用多级台阶式跌水结构，采用混凝土结构。为增强消能效果，跌水堰台阶表面浆砌粒径不等的大石块，大石块粒径介于30~60cm之间，浆砌在跌水堰台阶表面，其中跌坎处浆砌石块粒径更大，介于（50~100）*（30~50）*（20~40）cm之间。
本实施例中消力池的底面沿水流方向分为高底面、斜面（坡比为1:4.0）和低底面，其中高底面水平且高程低于跌水堰最低的台阶，低底面水平且高程位置低于高底面，高底面和低底面之间经斜面衔接。低底面高程与出水管底高程一致，使水流与下游管道平顺衔接。
本例中跌水堰、大石块、消力池为消能井内主要消能构筑物，水流通过跌水堰进行逐级连续跌水，并与大石块之间产生摩擦、撞击，通过水流的内部摩擦、掺气和撞击实现消能；跌水跌入消力池后产生水跃，进一步靠水跃产生的表面旋滚与底流间的强烈紊动、剪切和掺混作用进行消能，通过消能构筑物后可大部分泄散水流的势能与动能，使上下游管道水流平顺衔接。
为保护水管，避免水管发生破坏，同时当水管出现损坏时，也为便于维修更换。本例中进水管、出水管穿越消能井井壁段加装刚性防水套管，进水管、出水管安装在套管内。
本实施例中，为方便检修人员进入到消能井内，在消能井顶部设置可打开的井盖，在消能井的一侧内壁上还设有检修爬梯，维护检修人员可通过检修爬梯进入到消能井底部。
上述实施例仅用于解释说明本实用新型的实用新型构思，而非对本实用新型权利保护的限定，凡利用此构思对本实用新型进行非实质性的改动，均应落入本实用新型的保护范围。
Claims (7)
1.一种采用逐级跌水进行消能的消能井，其特征在于：该消能井底板上、沿从其进水管流向其出水管的水流方向依次设有跌水堰和消力池，跌水堰表面设有若干大石块；所述大石块粒径介于30~60cm之间，浆砌在跌水堰台阶表面，其中跌水堰的跌坎处浆砌的石块粒径较其余位置更大。
2.根据权利要求1所述的一种采用逐级跌水进行消能的消能井，其特征在于：所述跌水堰采用多级台阶式跌水结构。
3.根据权利要求1所述的一种采用逐级跌水进行消能的消能井，其特征在于：所述消力池的底面沿水流方向分为高底面、斜面和低底面，其中低底面位置低于所述高底面，高底面和低底面之间经斜面衔接。
4.根据权利要求1所述的一种采用逐级跌水进行消能的消能井，其特征在于：所述进水管的下沿与所述跌水堰的最高处位置对应；所述出水管的下沿与所述消力池底板位置对应。
5.根据权利要求1所述的一种采用逐级跌水进行消能的消能井，其特征在于：所述消能井顶部设有井盖。
6.根据权利要求1所述的一种采用逐级跌水进行消能的消能井，其特征在于：在消能井的内壁上安装有通向消能井底部的检修爬梯。
7.根据权利要求1所述的一种采用逐级跌水进行消能的消能井，其特征在于：所述进水管、出水管穿越消能井的部位加装刚性防水套管，进水管、出水管安装在套管内。
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