一種豎井溢洪道的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種豎井溢洪道，包括溢流堰，所述溢流堰底部通過過渡段與豎井頂部連接，所述豎井底部與消力井頂部連接，所述消力井一側與退水隧洞連通；所述消力井內(nèi)設置有連通管，所述連通管包括水平段和與所述水平段連通的豎直段，所述水平段與所述消力井底部連通，所述豎直段與所述退水隧洞進口連通；所述過渡段與所述退水隧洞均通過通氣管與外部連通。本發(fā)明能確保退水隧洞混凝土結構的安全，同時使得退水隧洞內(nèi)的水流流態(tài)平穩(wěn)順暢。
【專利說明】一種豎井溢洪道

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及水利水電工程堅井溢洪道的泄洪消能領域，特別是一種堅井溢洪道。

【背景技術】
[0002] 堅井溢洪道用于水利水電工程的泄洪消能，如圖1所示，其主要組成部分為：溢流 堰1、過渡段2、堅井3、消力井4及退水隧洞5。退水隧洞與堅井(或消力井）連接。
[0003] 堅井溢洪道的水流經(jīng)過溢流堰，在溢流堰曲線下端形成高速水流；高速水流在過 渡段脫離堅井井壁，并在堅井空腔內(nèi)自由跌落，在跌落過程中與空氣發(fā)生剪切和卷吸作用， 挾帶大量的氣體射入消力井內(nèi)的水體中，引發(fā)激烈的碰撞、剪切和摻混，消剎大量的能量； 水流在堅井(或消力井）內(nèi)以有壓流或明流的方式轉(zhuǎn)向進入退水隧洞，再流入下游河渠。
[0004] 堅井內(nèi)自由跌落的水流卷吸摻氣，呈乳白色泡沫狀。水流高速射入消力井，與消力 井內(nèi)的水體發(fā)生碰撞，產(chǎn)生強烈的激濺和彈射，水流表面翻滾涌動，消力井內(nèi)水流形成大尺 度的漩渦運動。激濺和彈射的水體拍擊退水隧洞進口區(qū)段的頂部，對洞頂混凝土結構帶來 不利的影響。當翻滾涌動的水流以明流的方式轉(zhuǎn)向進入退水隧洞時，退水隧洞內(nèi)的水流流 態(tài)極不穩(wěn)定。因此，為了確保退水隧洞混凝土結構的安全，同時使得退水隧洞內(nèi)的水流流態(tài) 平穩(wěn)順暢，堅井溢洪道內(nèi)需要有一種穩(wěn)定水流流態(tài)的結構。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明所要解決的技術問題是，針對現(xiàn)有技術不足，提供一種堅井溢洪道，確保退 水隧洞混凝土結構的安全，同時使得退水隧洞內(nèi)的水流流態(tài)平穩(wěn)順暢。
[0006] 為解決上述技術問題，本發(fā)明所采用的技術方案是：一種堅井溢洪道，包括溢流 堰，所述溢流堰底部通過過渡段與堅井頂部連接，所述堅井底部與消力井頂部連接，所述消 力井一側與退水隧洞連通；所述消力井內(nèi)設置有連通管，所述連通管包括水平段和與所述 水平段連通的堅直段，所述水平段與所述消力井底部連通，所述堅直段與所述退水隧洞進 口連通；所述過渡段與所述退水隧洞均通過通氣管與外部連通。
[0007] 所述退水隧洞進口頂部通過通氣管與外部連通，通氣管能夠更好地排放摻氣水流 內(nèi)部溢出的氣泡，進一步保證退水隧洞內(nèi)的水流流態(tài)平穩(wěn)順暢。
[0008] 與所述過渡段連通的通氣管、與所述退水隧洞連通的通氣管互通，施工方便。
[0009] 與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明所具有的有益效果為：本發(fā)明在堅井溢洪道的消力井內(nèi) 設置連通管，連通管將退水隧洞進口與水流激濺區(qū)在平面上發(fā)生分離，從而避免激濺水體 拍擊退水隧洞洞頂，確保了退水隧洞混凝土結構的安全；翻滾涌動的水流經(jīng)過連通管的調(diào) 整，水流能夠平穩(wěn)地轉(zhuǎn)向進入退水隧洞，從而改善了退水隧洞內(nèi)的水流流態(tài)，使得退水隧洞 內(nèi)的水流流態(tài)平穩(wěn)順暢；當退水隧洞的水流由明流流動轉(zhuǎn)變?yōu)橛袎毫鲃訒r，與過渡段連通 的通氣管能夠向堅井內(nèi)補氣，與退水隧洞頂部連通的通氣管能夠排放摻氣水流內(nèi)部溢出的 氣泡，進一步保證退水隧洞內(nèi)的水流流態(tài)平穩(wěn)順暢。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010] 圖1為現(xiàn)有的堅井溢洪道剖視圖； 圖2為本發(fā)明一實施例剖視圖。

【具體實施方式】
[0011] 如圖2所示，本發(fā)明一實施例包括溢流堰1，所述溢流堰1底部通過過渡段2與堅 井3頂部連接，所述堅井3底部與消力井4頂部連接，所述消力井4 一側與退水隧洞5連通； 所述消力井4內(nèi)設置有連通管6,所述連通管6包括水平段和與所述水平段連通的堅直段， 所述水平段與所述消力井4底部連通，所述堅直段與所述退水隧洞5進口連通；所述過渡段 2與所述退水隧洞5進口均通過通氣管7與外部連通。
[0012] 本發(fā)明中，堅井溢洪道進口采用環(huán)型溢流堰，環(huán)型直徑4m，堰頂上游曲線為1/4圓 弧曲線，堰頂下游為1/4橢圓曲線；過渡段2采用漸擴方式與堅井3連接；堅井采用內(nèi)徑為 3m的圓形堅井；堅井底部設消力井4 ;連通管6的水平段和堅直段均采用內(nèi)徑為2m的圓形 管道；退水隧洞5與連通管的堅直段連通，退水隧洞進口的底部高程比消力井井底高程高 4m，退水隧洞為城門洞型結構；通氣管7分別與過渡段下端及退水隧洞進口頂部連通，通氣 管7上端與大氣相通，通氣管內(nèi)徑為0. 5m。
【權利要求】
1. 一種堅井溢洪道，包括溢流堰（1)，所述溢流堰（1)底部通過過渡段（2)與堅井（3)頂 部連接，所述堅井（3)底部與消力井（4)頂部連接，所述消力井（4) 一側與退水隧洞（5)連 通；其特征在于，所述消力井（4)內(nèi)設置有連通管（6)，所述連通管（6)包括水平段和與所述 水平段連通的堅直段，所述水平段與所述消力井（4)底部連通，所述堅直段與所述退水隧洞 (5)進口連通；所述過渡段（2)與所述退水隧洞（5)均通過通氣管（7)與外部連通。
2. 根據(jù)權利要求1所述的堅井溢洪道，其特征在于，所述退水隧洞（5)進口的頂部通過 通氣管（7)與外部連通。
3. 根據(jù)權利要求1或2所述的堅井溢洪道，其特征在于，與所述過渡段（2)連通的通氣 管、與所述退水隧洞（5)連通的通氣管互通。
【文檔編號】E02B8/06GK104088259SQ201410371737
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年7月31日 優(yōu)先權日:2014年7月31日
【發(fā)明者】戴曉兵 申請人:中國電建集團中南勘測設計研究院有限公司