[发明专利]一种品字型均流防涡方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种品字型均流防涡方法和装置，是一种水利工程方法和装置，用于导流、均流和消除两垂直交汇水流所产生涡流的方法和装置。

背景技术

在水利工程领域，尤其是目前的调水工程，由于线路较长，途经城市一般都有用水要求。为了保证输水沿线各城市的用水要求，常修建分水口或在线调节水库，后者在与输水干线横向衔接时需要修建连接井，这里所述的连接井是一种矩形的分叉交汇口。在线调节水库的作用是调节供水不均匀性，它可通过泵站抽取干线来水进行自身补水，也可在干线来水不能满足用户需求时向干线补水，而这些作用的实现都要通过连接井来完成。另一方面，水库事故情况紧急退水也要通过连接井将水排入干线。在这样的连接井输水系统中，水流存在90°转弯可能导致连接井及分水口内部出现恶劣流态，那么设计水力性能优良、分水或汇水平稳的防涡导、均流装置就显得非常重要。

发明内容

本发明的目的是提出一种品字型均流防涡方法和装置。为解决上述技术问题提出了一个解决的方案。本发明所述方法和装置设计简单、布置合理，既不影响干线输水的均匀性，又能在横向分水、汇水时减小连接井的内部冲刷，保证连接井下游水流流态良好、分流均匀且没有漩涡产生。

本发明的目的是这样实现的：一种品字型均流防涡装置，所述装置的设施包括：连接井，所述的连接井的两个相对的边开有主干进水口和主干出水口，所述主干进水口和主干出水口组成主干进水口为上游、主干出水口为下游的主干流通道，所述连接井的主干流通道的一侧设置有支干分叉口，所述的主干出水口按距离支干分叉口的远近由主干近端隔墙、主干远端隔墙将主干出水口按距离支干分叉口的远近分为主干近端出水口、主干中段出水口、主干远端出水口；所述的支干分叉口按距离主干出水口的远近由支干中部隔墙将支干分叉口按距离主干出水口的远近分为支干近端分叉口、支干远端分叉口；在所述主干流通道上远近设置有近端导流墙、中心导流墙、远端导流墙；所述的近端导流墙、中心导流墙、远端导流墙成品字型设置；所述近端导流墙和远端导流墙的一端分别与主干近端隔墙、主干远端隔墙的端头连接，形成主干近端隔墙、主干远端隔墙在连接井中的延伸，所述近端导流墙和远端导流墙的另一端延伸至支干近端分叉口的中心线的延长线附近；所述中心导流墙平行的设置在近端导流墙和远端导流墙之间，中心导流墙的一端设置在接近支干中部隔墙的支干近端分叉口一侧墙面的延长线上，中心导流墙的另一端设置在接近支干远端分叉口的侧壁的延长线附近。

一种使用上述装置的品字型均流防涡的方法，所述方法的支干进水主干出水的均流防涡步骤：

水流从支干分叉口流出，由支干中部隔墙将水流分为近端出水流和远端出水流；

所述的近端出水流由近端导流墙分为两部分，离支干中部隔墙较远的一部分水流在流出支干近端分叉口后立刻90°转弯直接流入主干近端出水口，离支干中部隔墙较近的一部分水流在近端导流墙和中心导流墙的共同作用下，通过近端导流墙和中心导流墙之间的空隙流入主干中段出水口；

所述的远端出水流流出支干远端分叉口后冲向中心导流墙，在中心导流墙的作用下，远端出水流分为两部分，其中离支干中部隔墙接近的水流通过近端导流墙和中心导流墙之间的空隙流入主干中段出水口，大部分远端出水流绕过中心导流墙流向主干出水口；

所述的绕过中心导流墙的大部分远端出水水流在远端导流墙和中心导流墙的共同作用下，又分为两部分，一部分流经远端导流墙和中心导流墙之间的空隙进入主干中段出水口，另一部分在远端导流墙的作用下，进入主干远端出水口。

本发明产生的有益效果是：通过合理布置导流墙使品字型均流防涡方法和装置具有下述优点：

(1)均流效果明显，下游出流分布均匀。

(2)有效的防涡，明显减小对连接井边墙的冲刷。

(3)头部为圆弧设计，基本不增加连接井水头损失，不影响输水能力。

(4)不影响主干线输水及支干水库横向分水。

(5)设计和结构均十分简单、施工方便，投资少，无需任何维修。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1是传统的连接井平面图；

图2是传统的连接井主干流通道方向的纵剖面图；

图3是传统的连接井支干流通道方向的纵剖面图；

图4是平面示意图本发明实施例二所述品字型均流防涡装置；

图5是本发明实施例四所述品字型均流防涡装置；

图6是调节水库横向补水最不利工况下连接井下游箱涵垂向流速分布图；

图7是实施例三所述连接井下游箱涵垂向流速分布图。

具体实施方式

实施例一：