[发明专利]用于沟水处理的排水洞漩流竖井消能结构及排水方法

摘要

本发明公开了一种水电站工程构造，尤其是一种用于沟水处理的排水洞漩流竖井消能结构。本发明提供了一种能消除高山峡谷地区布置一坡到底排水洞的弊端，且对于不同来流量均可在竖井内产生漩流消能的用于沟水处理的排水洞漩流竖井消能结构，包括高排水洞、侧收缩洞、漩流涡室、竖井、低排水洞和通气孔，侧收缩洞设置在高排水洞和漩流涡室之间，竖井的顶端与漩流涡室连通，竖井的底端与低排水洞连通，通气孔设置在漩流涡室的顶部，侧收缩洞具有一个倾斜收缩侧壁，倾斜收缩侧壁倾斜设置。不同流量的水流进入侧收缩洞后被侧向收缩，可保证不同水头、不同流量的来流量在进入漩流涡室后都具备起漩初始流速，能使水流在后续过程中能较好地消能。 1

主权项

1.用于沟水处理的排水洞漩流竖井消能结构，其特征在于：

包括高排水洞(1)、侧收缩洞(2)、漩流涡室(3)、竖井(4)、低排水洞(5)和通气孔(6)，所述侧收缩洞(2)设置在高排水洞(1)和漩流涡室(3)之间，所述竖井(4)的顶端与漩流涡室(3)连通，所述竖井(4)的底端与低排水洞(5)连通，所述通气孔(6)设置在漩流涡室(3)的顶部，

所述侧收缩洞(2)具有一个倾斜收缩侧壁(21)，所述倾斜收缩侧壁(21)倾斜设置，倾斜收缩侧壁(21)的底部与洞轴线(100)的距离比倾斜收缩侧壁(21)的顶部与洞轴线(100)的距离小，并且倾斜收缩侧壁(21)从与高排水洞(1)连接的一端开始与洞轴线(100)的距离逐渐变小，

在所述倾斜收缩侧壁(21)的内壁上设置多条沿着倾斜收缩侧壁(21)长度方向延伸的阶梯(211)，每条阶梯(211)的外转角(212)处设置有沿着倾斜收缩侧壁(21)长度方向延伸的凸出体(213)，凸出体(213)沿水平方向或者沿向上倾斜的方向凸出于阶梯(211)的外转角(212)。

2.根据权利要求1所述的用于沟水处理的排水洞漩流竖井消能结构，其特征在于：

在所述竖井(4)的底端设置有与竖井(4)连通的消力井(7)，所述消力井(7)位于低排水洞(5)之下。

3.根据权利要求1所述的用于沟水处理的排水洞漩流竖井消能结构，其特征在于：

所述低排水洞(5)的出口高程设置在主河道汛期高水位和常水位之间。

4.根据权利要求1所述的用于沟水处理的排水洞漩流竖井消能结构，其特征在于：

多条所述阶梯(211)连续设置。

5.根据权利要求4所述的用于沟水处理的排水洞漩流竖井消能结构，其特征在于：

阶梯(211)的外转角(212)为直角或圆角。

6.根据权利要求5所述的用于沟水处理的排水洞漩流竖井消能结构，其特征在于：

阶梯(211)与阶梯(211)之间的连接角(214)为直角或圆角。

7.根据权利要求1所述的用于沟水处理的排水洞漩流竖井消能结构，其特征在于：

在漩流涡室(3)与竖井(4)之间设置有涡室渐变段(8)，涡室渐变段(8)为上部开口大、下部开口小的喇叭形。

8.用于沟水处理的排水方法，其特征在于：

采用如权利要求1至7中任一权利要求所述的用于沟水处理的排水洞漩流竖井消能结构；

在高排水洞(1)泄流时，排水途径为水流由高排水洞(1)流经侧收缩洞(2)后，水流被侧向收缩，使水流在进入漩流涡室(3)时具备起漩初始流速；

然后水流流入漩流涡室(3)并起漩，起漩后，水流经过竖井(4)完成空中消能，最后由低排水洞(5)排入主河道。

9.根据权利要求8所述的用于沟水处理的排水方法，其特征在于：

水流流入漩流涡室(3)并起漩后，水流经过涡室渐变段(8)、竖井(4)完成空中消能，再进入消力井(7)进行二次消能，最后由低排水洞(5)排入主河道。