[发明专利]虹吸式竖井溢洪道

说明书

技术领域

本发明属于水利工程领域，具体是一种虹吸式竖井溢洪道。

背景技术

受地质条件、周围环境等多方面因素影响，用于灌溉、发电的中小型水库常将溢洪道设计成竖井式溢洪道，当库内水位超过设计洪水位时, 水流经竖井溢洪道无压泄洪，泄洪速度较慢，遇到校核洪水时，库区来水量大于下泄流量，水位继续上升接近校核洪水位，虽然校核洪水位属于临时设计水位，但利用设计洪水位至校核洪水位之间的库容蓄水，水库仍是安全的，库区来水量小于下泄流量时，水位回落至设计洪水位，即水库最大有效库容为设计洪水位以下库容。如果将竖井进水口标高提至校核洪水位，当库区来水大于下泄流量时，水位继续上升，由于常规竖井式溢洪道为溢流泄洪，泄洪速度慢，存在漫坝垮库的危险，对于常规竖井溢洪道，这种通过提高竖井进水口标高，利用设计洪水位至校核洪水位之间的库容蓄水的方法不可取。设计洪水位至校核洪水位相差不是很大，但由于库区铅直剖面为缓坡漏斗状，设计洪水位至校核洪水位之间的库容可能达到几万、几十万甚至上百万立方米，这部分安全库容未得到有效利用，造成很大浪费。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明提供了一种虹吸式竖井溢洪道, 由基础、竖井壁、竖井、泄洪隧洞、泄洪隧洞壁、泄洪隧洞尾闸、虹吸下弯筒、虹吸下弯筒喇叭口、虹吸下弯筒穹顶、支撑架组成,所述的虹吸下弯筒、虹吸下弯筒喇叭口、虹吸下弯筒穹顶固定设置为一整体，由不锈钢制成；虹吸下弯筒穹顶（9）内侧顶标高与校核洪水位相同，虹吸下弯筒喇叭口（8）下端标高与防洪限制水位相同；竖井(3)井口标高高于设计洪水位且低于校核洪水位；所述的支撑架（10）一端与虹吸下弯筒（7）固定设置，另一端与竖井壁(2)固定设置，支撑架（10）为型钢；竖井(3)和泄洪隧道（4）相连通；虹吸下弯筒（7）为筒状，虹吸下弯筒（7）下端固定设置虹吸下弯筒喇叭口（8），虹吸下弯筒（7）上端固定设置下弯筒穹顶（9），虹吸下弯筒（7）下弯筒穹顶（9）由支撑架（10）固定设置在井口上方。

进一步的，虹吸下弯筒（7）与竖井壁(2)之间形成的过流断面大于竖井(3)过流断面9倍，保障负压状态快速泄洪进水。

进一步的，虹吸下弯筒喇叭口（8）处设置有拦污栅。

本发明公开的虹吸式竖井溢洪道，遇到大的强降雨时，当库内水位达到设计洪水位时, 虹吸式竖井溢洪道不泄洪, 库内水位达到校核洪水位时, 虹吸式竖井溢洪道在虹吸真空负压条件下，能以比溢流高出近9倍的流速高速泄洪，很快将库水位降至设计洪水位，保障水库安全。遇到一般降雨，库内水位达到设计洪水位而未达到校核洪水位时, 虹吸式竖井溢洪道不泄洪, 水位继续上升，只要水位达不到校核洪水位，虹吸式竖井溢洪道都不会泄洪，至降雨结束，超过设计洪水位的这部分库水被保存下来，提高了水库的有效利用率，既能保障水库安全，又充分利用了设计洪水位至校核洪水位之间的安全库容蓄水，可获得非常大的经济效益。

附图说明

图1是虹吸式竖井溢洪道示意图；

图2是A-A剖面示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

如图1-2所示，本发明的虹吸式竖井溢洪道, 由基础1、竖井壁2、竖井3、泄洪隧洞4、泄洪隧洞壁5、泄洪隧洞尾闸6、虹吸下弯筒7、虹吸下弯筒喇叭口8、虹吸下弯筒穹顶9、支撑架10组成,所述的虹吸下弯筒7、虹吸下弯筒喇叭口8、虹吸下弯筒穹顶9固定设置为一整体，由不锈钢制成，所述的虹吸下弯筒穹顶9内侧顶标高与校核洪水位相同，虹吸下弯筒喇叭口8下端标高与防洪限制水位相同；竖井3井口标高高于设计洪水位且低于校核洪水位；所述的支撑架10一端与虹吸下弯筒7固定设置，另一端与竖井壁2固定设置，支撑架10为型钢；竖井3和泄洪隧道4相连通；虹吸下弯筒7为筒状，虹吸下弯筒7下端固定设置虹吸下弯筒喇叭口8，虹吸下弯筒7上端固定设置下弯筒穹顶9，虹吸下弯筒7下弯筒穹顶9由支撑架10固定设置在井口上方；虹吸下弯筒（7）与竖井壁(2)之间形成的过流断面大于竖井(3)过流断面9倍，可以保障负压状态快速泄洪进水；虹吸下弯筒喇叭口（8）处设置有拦污栅。

本发明的虹吸式竖井溢洪道使用时，遇到大的强降雨，当库内水位达到设计洪水位时, 虹吸式竖井溢洪道不泄洪, 库内水位达到校核洪水位时, 虹吸式竖井溢洪道在虹吸真空负压条件下，能以比溢流高出近9倍的流速高速泄洪，很快将库水位降至设计洪水位，保障水库安全。由于虹吸下弯筒喇叭口下端标高与防洪限制水位相同，当遇到校核洪水时，虹吸式竖井溢洪道即可以高速泄洪至设计洪水位关闭泄洪隧洞尾闸，又可以根据下游防洪需要继续高速泄水至正常蓄水位或防洪限制水位再关闭泄洪隧洞尾闸。遇到一般降雨，库内水位达到设计洪水位时, 虹吸式竖井溢洪道不泄洪, 水位继续上升，如果水位达不到校核洪水位，虹吸式竖井溢洪道都不会不会泄洪，至降雨结束，超过设计洪水位的这部分库水被保存下来，提高了水库的有效利用率，既能保障水库安全，又充分利用了设计洪水位至校核洪水位之间的安全库容蓄水，可获得非常大的经济效益。