[实用新型]水平旋流消能泄洪洞

说明书

技术领域

本实用新型属于水利水电工程中的构筑物，具体来讲是一种水平旋流消能泄洪洞。

背景技术

目前国内外面板堆石坝的建设处于高速增长期，而高面板堆石坝在施工期间一般需要修建大断面的导流隧洞，如何合理地利用导流隧洞而将其改建为永久性泄洪洞，达到“一洞多用”的目的，是降低工程造价、合理布置枢纽建筑物的一个发展方向。而目前水利水电工程多以“龙抬头”型式与导流洞结合改建。“龙抬头”型式泄洪洞虽然取得了成功的经验，但“龙抬头”式泄洪洞存在着以下问题:1、进水口轴线一般需同导流洞轴线一致，进水口布置具有局限性；2、与导流洞交叉处的大断面洞室施工困难(特别是在地质条件差地段存在施工风险)；3、洞内反弧段水流流速高使得建筑物易发生气蚀破坏；4、下游消能区地形冲淤变化大、泄洪雾化较严重；5、工程投资大。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种水平旋流消能泄洪洞，它利用导流隧洞而将其改建为永久性泄洪洞时，克服现有工程技术中存在的以上问题和缺陷，它布置灵活、施工方便、造价较低且具有较好的水力特性和消能效果的水平旋流消能泄洪洞。

本实用新型的技术方案是，设计一种水平旋流消能泄洪洞，其特征是:泄洪洞由进水口1、过流竖井2、起旋室3、旋流洞段4、水垫塘段5、退水洞段6依次连通构成，通风竖井7一端口与大气连通，另一端口与起旋室3连通。

所述的进水口1顶部有实用堰型式控制闸门。

所述的过流竖井2是地下钢筋混凝土圆形断面结构，过流竖井2内有竖井环形掺气坎8。

所述的起旋室3是由导流洞改建的钢筋混凝土结构，起旋室3水流出口的一侧有起旋室折流坎10。

所述的旋流洞段4是由导流洞改建的钢筋混凝土圆形断面结构。

所述的水垫塘段5与水垫塘收缩墩12的进水口接通，水垫塘收缩墩12的出水口与退水洞段6连接，退水洞段6是原导流洞洞段，水垫塘收缩墩12底板及两侧边墙均为圆弧形。

所述的旋流洞段4与水垫塘渐变段11的进水口接通，水垫塘渐变段11的出水口处与水垫塘段5接通，水垫塘渐变段11是导流洞改建的钢筋混凝土结构，水垫塘渐变段11的断面形状是从水流入口处的圆形断面渐变到水流出口处是拱门形状。

所述的起旋室3与起旋室收缩环9水流入口端接通，起旋室收缩环9水流入口端与旋流洞段4接通，旋流洞段4通过水垫塘渐变段11与水垫塘段5接通，水垫塘段5通过水垫塘收缩墩12与退水洞段6接通。

所述的通风竖井7是地下钢筋混凝土圆形断面结构。

本实用新型设计的这种水平旋流消能泄洪洞具有以下特点：这种由导流洞改建为永久泄洪洞的构筑形式，泄洪水流由进水口经过流竖井偏心进入起旋室，从通风竖井及过流竖井环形掺气坎吸入大量气体，形成绕洞轴的空腔螺旋流进入水垫塘段，在水垫塘段内进一步消能并调整流态，经水垫塘收缩墩进入退水洞段。它具有：1、进水口可根据地形地质条件灵活布置，不受导流洞轴线的局限。2、泄洪水流在旋流洞段及水垫塘段联合洞内消能，消能率高达85％以上。3、泄洪洞出口水流流速低，对下游河道冲淤变形与泄洪雾化影响小。4、通风竖井及过流竖井掺气坎通风顺畅，水流掺气充分，洞壁受旋流离心力作用压强高，建筑物抗蚀性能强。5、过流竖井比“龙抬头”斜井更能适应不良地质条件，施工安全性高。6、改建工程量小，工程投资省。

附图说明

下面结合实施例附图对本发明做进一步说明。

图1是实施例1沿进水口轴线横剖面示意图。

图2是实施例1沿过流竖井及导流洞轴线纵剖面示意图。

图中：1、进水口；2、过流竖井；3、起旋室；4、旋流洞段；5、水垫塘段；6、退水洞段；7、通风竖井；8、竖井环形掺气坎；9、起旋室收缩环；10、起旋室折流坎；11、水垫塘渐变段；12、水垫塘收缩墩。

具体实施方式

本实用新型设计的水平旋流消能泄洪洞，它利用已知技术的导流隧洞而将其改建为永久性泄洪洞。