[发明专利]一种用于竖井旋流泄洪洞涡室进口的结构

权利要求书

1.一种用于竖井旋流泄洪洞涡室进口的结构，包括上平洞段和涡室（3），其特征在于：还包括涡室连接段（2），所述的涡室连接段（2）上游与上平洞段连接，所述的涡室连接段（2）下游与涡室（3）连接，所述的涡室连接段（2）的底板上设置有分流墩（1），所述的涡室（3）的内侧设置有导流坎（5），所述的涡室（3）的顶面上设置有排气管（4）；上平洞段水流经抛物线过渡进入陡坡段，上平洞段底坡坡度为3％，涡室连接段（2）的底板采用抛物线与1：5.2的陡坡过渡到涡室（3）底板，分流墩（1）将水流分为左、右两侧，分流墩（1）左侧主流采用小角度收缩，可对左侧进涡室（3）的主流进行加速，减弱涡室（3）进口的阻水作用；右侧采用大角度收缩与导向方式，可使副流与外侧回转流进行交错、对撞，减缓外侧回转主流对涡室左侧进入的主流形成冲击、回壅现象；水流经过分流墩（1）与导流坎（5）的综合作用，涡室（3）内旋转水流厚度增加，水面爬高大幅度降低，而且涡室内旋转水流的水面高差也被减小，下部渐变段又形成内外不同旋转流层，涡室连接段（2）的过渡消能作用均得到提升；

竖井与涡室（3）采用1:10的渐变段（10）过渡，竖井内贴壁为旋转水流，随着水流不断向下流动，在重力的作用下，垂向流速不断增大，切向流速则受沿程损失作用不断减小 ，水流进入竖井下部的水垫层时，大量空气被卷吸进入水垫内，水气充分混掺；而此时竖井下部水流仍存在一定切向流速，水垫内水体也存在旋转现象，形成环状水跃。

2.根据权利要求1所述的一种用于竖井旋流泄洪洞涡室进口的结构，其特征在于：所述涡室（3）的顶部为拱顶。

3.根据权利要求1所述的一种用于竖井旋流泄洪洞涡室进口的结构，其特征在于：所述涡室连接段（2）由涡室连接段底板、涡室连接段顶板和涡室连接段侧板组成的空心的框体。

4.根据权利要求3所述的一种用于竖井旋流泄洪洞涡室进口的结构，其特征在于：所述的涡室连接段底板由抛物线段底板与陡坡段底板连接组成，抛物线段底板与上平洞段的底坡连接，陡坡段底板与涡室（3）连接。

5.根据权利要求3所述的一种用于竖井旋流泄洪洞涡室进口的结构，其特征在于：所述的涡室连接段顶板由水平段顶板和压坡连接段顶板连接组成，水平段顶板与上平洞段的顶板连接，压坡连接段顶板与涡室（3）连接。

6.根据权利要求1所述的一种用于竖井旋流泄洪洞涡室进口的结构，其特征在于：所述导流坎（5）由挡水面（5-1）、背水面（5-2）和连接面（5-3）围成；所述的挡水面（5-1）是一竖直设置的平面，背水面（5-2）是一竖直设置的弧面，所述的连接面（5-3）与涡室（3）内侧壁贴合。

7.根据权利要求6所述的一种用于竖井旋流泄洪洞涡室进口的结构，其特征在于：所述的背水面（5-2）的弧面半径R为涡室内径0.1~0.5倍，弧面对应的角θ的取值范围为60-90°。