[发明专利]泵站侧向进流的三维整流池及整流方法

说明书

本发明公开了一种泵站侧向进流的三维整流池，包括引渠和下沉式前池，所述引渠与下沉式前池相通，所述引渠末端设置有导墙，所述下沉式前池内设置有配水底板，所述配水底板一侧与所述导墙连接，另一侧为水流跌落端，所述水流跌落端相对的下沉式前池一侧设置有档墙。本发明针对平面空间有限的侧向进流泵站，通过平面和垂向的三维整流，有效消除前池中潜在的回流、偏流和旋涡等现象并改善流量分配不均等问题，为各水泵机组提供良好的进流条件，提高其运行安全性和工作效率。

技术领域

本发明涉及泵站前池及整流方法，具体涉及一种泵站侧向进流的三维整流池及整流方法。

背景技术

前池是泵站进水建筑物的重要组成部分，它的作用是衔接引渠和进水池，引导水流平稳、均匀地流入进水池，为水泵机组创造良好的进流条件。前池根据进流方向可分为正向进水和侧向进水两种型式。正向进水前池的主流与引渠来流方向基本一致，流态平顺稳定，是泵站设计中优先采用的前池型式。当地形条件和平面空间限制难以布置正向进水前池时，须考虑采用侧向进水前池，其主流方向与引渠来流方向存在明显夹角，容易产生回流、偏流和旋涡等现象和流量沿过流宽度分配不均等问题。因此，各水泵机组的进流条件具有显著差异，其中部分机组在回流、偏流和旋涡的影响下进流条件恶化，能量性能和汽蚀性能降低，甚至可能发生振动、空蚀、泵前泥沙淤积等问题。设计合理的整流方法以改善侧向进流泵站的前池流态，对于提高各水泵机组的运行安全性和工作效率具有重要意义。

目前，针对侧向进流泵站的前池整流方法主要分为增大前池长度和增设整流装置两类。增大前池长度为水流提供更长的调整和扩散空间，有助于消除侧向进流引发的回流、偏流和旋涡等现象，促使水流在前池出口达到平顺并且流量沿过流宽度均匀分布。前池长度增大越多，整流效果越好，然而由于平面空间的限制，前池长度不能无限增大，有时难以取得较好的整流效果。增设整流装置，如导流墩、立柱、底坎和压水板等，能够一定程度地改善前池流态。相对于增大前池长度，上述整流装置的整流效果有限，难以完全消除回流、偏流和旋涡等现象和改善流量分配不均等问题，并且还将显著增大水头损失，降低水泵机组工作效率。另外，整流装置往往是针对某些特定运行条件进行设计的，其整流效果在上述运行条件下较好，然而在其他运行条件下难以保证。

综上所述，现有侧向进流泵站的前池整流方法难以有效兼顾平面空间和整流效果。

发明内容

发明目的：本发明提供一种泵站侧向进流的三维整流池及整流方法，解决现有前池整流难以兼顾平面空间和整流效果的问题。

技术方案：本发明所述的泵站侧向进流的三维整流池，包括引渠和下沉式前池，所述引渠与下沉式前池相通，所述引渠末端设置有导墙，所述下沉式前池上方设置有配水底板，所述配水底板一侧与所述导墙连接，另一侧为水流跌落端，所述水流跌落端相对的下沉式前池一侧设置有挡墙。

所述配水底板长度大于宽度。

所述水流跌落端为一字形、三角形、圆弧形或者抛物线形结构。

所述水流跌落端与挡墙的水平间距大于所述引渠内最大水深。

本发明所述的泵站侧向进流的三维整流池的整流方法，包括以下步骤：

(1)水流流至引渠末端后，借助引渠末端的导墙引导水流转向；

(2)水流转向后经配水底板跌入下沉式前池，冲击挡墙后反向并流至沉式前池出口。