一種組合式消泡虹吸井和方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種組合式消泡虹吸井和方法，包括至少一個(gè)虹吸井組合體，虹吸井組合體包括帶有進(jìn)水方涵的豎井，溢流池，溢流堰，溢流池，輸水方涵，豎井底部進(jìn)水方涵與溢流堰之間，正對(duì)進(jìn)水方涵出水方向的中心軸線上設(shè)置導(dǎo)流墩，溢流堰在豎井一側(cè)，接近溢流堰頂部的位置設(shè)置水平排列的堰前導(dǎo)流柵，溢流池中溢流堰與輸水方涵出口之間設(shè)置至少一塊豎直放置并將溢流池割為兩部分的消泡孔板；溢流池與出水方涵連接的底部向下傾斜。本發(fā)明在虹吸井設(shè)置導(dǎo)流墩和堰前導(dǎo)流柵，使得過堰水流均勻穩(wěn)定。消泡孔板用于消能和均流，降低了躍后水流流速。降低了輸水方涵進(jìn)口高程，阻止氣泡進(jìn)入輸水方涵，經(jīng)過以上措施，解決了排水虹吸井的氣泡問題。
【專利說明】一種組合式消泡虹吸井和方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種組合式消泡虹吸井和方法，是一種水工設(shè)施和方法，是一種環(huán)保設(shè)施和方法。

【背景技術(shù)】
[0002]采用直流冷卻方式的濱?；痣娀蚝穗娬?，一般都設(shè)有排水虹吸井，以利用虹吸作用降低水泵揚(yáng)程，節(jié)省能源。虹吸井內(nèi)設(shè)有頂高程超過平均潮位的出流堰，以減輕外海潮位變化對(duì)虹吸井上游段的影響。這些堰多采用薄壁堰、實(shí)用堰和寬頂堰等堰頂自由溢流排水，造成堰后跌水過程中產(chǎn)生強(qiáng)烈的水氣摻混，從而產(chǎn)生不易破滅的微黃色泡沫，形成泡沫污染區(qū)，飛濺的含鹽水霧也會(huì)腐蝕排水口附近的金屬結(jié)構(gòu)物，而且許多電站設(shè)計(jì)時(shí)為了降低工程量，設(shè)計(jì)的虹吸井尺寸往往偏小，導(dǎo)致堰上水流的流態(tài)較差，更加劇了泡沫的產(chǎn)生。這些泡沫一旦隨水流進(jìn)入排水口附近海域，將會(huì)形成泡沫污染區(qū)，形成視覺污染，影響電站附近的海域環(huán)境。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的問題，本發(fā)明提出了一種組合式消泡虹吸井和方法。所述的虹吸井和方法，在盡量保持原虹吸井工程的前提下，在已有虹吸井的基礎(chǔ)上，增加一些水工設(shè)施，大大減少了虹吸井排出的水中的氣泡，減少了對(duì)周圍環(huán)境的影響。對(duì)于新設(shè)計(jì)的排水虹吸井，使用所述的虹吸井和方法可以在成本相對(duì)較低的情況下，排除氣泡污染的干擾，實(shí)現(xiàn)相對(duì)清潔的排水。
[0004]本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種組合式消泡虹吸井，包括至少一個(gè)虹吸井組合體，所述的虹吸井組合體包括帶有進(jìn)水方涵的豎井，所述的豎井與溢流池連接，所述的溢流池與豎井之間設(shè)有溢流堰，所述的溢流堰設(shè)置在豎井中與進(jìn)水方涵相對(duì)的一側(cè)，所述的溢流池中與溢流堰相對(duì)的一側(cè)設(shè)有輸水方涵，所述的豎井底部進(jìn)水方涵與溢流堰之間，正對(duì)進(jìn)水方涵出水方向的中心軸線上設(shè)置導(dǎo)流墩，所述的溢流堰在豎井一側(cè)，接近溢流堰頂部的位置設(shè)置水平排列的堰前導(dǎo)流柵，所述的溢流池中溢流堰與輸水方涵出口之間設(shè)置至少一塊豎直放置并將溢流池割為兩部分的消泡孔板；所述的溢流池與出水方涵連接的底部由消泡孔板到輸水方涵的進(jìn)口處底部向下傾斜。
[0005]進(jìn)一步的，包括兩個(gè)并排設(shè)置的虹吸井組合體，所述虹吸井組合體共用一個(gè)側(cè)墻。
[0006]進(jìn)一步的，導(dǎo)流墩的水平截面形狀為等腰三角形，所述等腰三角形的頂角為迎水面，底邊為背水面，所述導(dǎo)流墩的高度為虹吸井底部到進(jìn)水方涵出口最高處平齊。
[0007]進(jìn)一步的，所述的等腰三角形的頂角a為30-40度。
[0008]進(jìn)一步的，所述的堰前導(dǎo)流柵有多塊平行安裝的與水平面成角β的長條形導(dǎo)流板。
[0009]進(jìn)一步的，所述的堰前導(dǎo)流柵與水平面成角β為40-50度。
[0010]進(jìn)一步的，所述的溢流池中設(shè)置兩塊消泡孔板，所述的消泡孔板上的消泡孔成縱橫網(wǎng)狀排列，前后兩對(duì)孔板的消泡孔交錯(cuò)排列。
[0011]一種使用上述組合式消泡虹吸井的消泡方法，所述的方法的步驟如下:
利用進(jìn)水方涵的出口處設(shè)置的導(dǎo)流墩，使進(jìn)入豎井的水流迅速擴(kuò)散，避免形成左右兩股旋流，使水體流入虹吸井時(shí)能盡量擴(kuò)散均勻；
利用溢流堰頂部豎井一側(cè)的堰前導(dǎo)流柵阻擋由豎井底部涌起的水流，破壞由于水流涌起而產(chǎn)生陣發(fā)性水體壅高，使得過堰水流均勻、穩(wěn)定，避免產(chǎn)生過量的氣泡；
利用堰后設(shè)置的消泡孔板消能和均流，降低躍后水流流速，使得氣泡隨水流進(jìn)入箱涵前能及時(shí)上浮至水面；
利用降低了的輸水方涵進(jìn)口高程，使得輸水方涵的進(jìn)口有一定的淹沒深度，進(jìn)一步阻止氣泡進(jìn)入輸水方涵的箱涵中。
[0012]本發(fā)明產(chǎn)生的有益效果是:本發(fā)明在虹吸井的豎井中采用在溢流堰前設(shè)置導(dǎo)流墩和堰前導(dǎo)流柵，以豎井中的水體流態(tài)，使得過堰水流均勻、穩(wěn)定；堰后設(shè)置消泡孔板用于消能和均流，降低了躍后水流流速，使得氣泡隨水流進(jìn)入輸水方涵之前能及時(shí)上浮至水面；同時(shí)降低了輸水方涵進(jìn)口高程，使得出水方涵進(jìn)口有一定的淹沒深度，進(jìn)一步阻止氣泡進(jìn)入輸水方涵的箱涵中，經(jīng)過以上措施，解決了排水虹吸井的氣泡問題。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0014]圖1是本發(fā)明的實(shí)施例一所述虹吸井的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明的實(shí)施例一所述虹吸井的結(jié)構(gòu)示意圖，是圖1中A方向的視圖；
圖3是傳統(tǒng)虹吸井的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4是傳統(tǒng)虹吸井的結(jié)構(gòu)示意圖，是圖3中B中A方向的視圖；
圖5是本發(fā)明的實(shí)施例二所述的兩個(gè)虹吸井組合體的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖6是本發(fā)明的實(shí)施例七所述的消泡孔板的排列示意圖；
圖7是本發(fā)明的實(shí)施例七所述的前后兩塊孔板上的孔排列示意圖，是圖6中C-C點(diǎn)的向視圖。

【具體實(shí)施方式】
[0015]實(shí)施例一:
本實(shí)施例是一種組合式消泡虹吸井，如圖1、2所示。本實(shí)施例包括至少一個(gè)虹吸井組合體，所述的虹吸井組合體包括帶有進(jìn)水方涵I的豎井2，所述的豎井與溢流池6連接，所述的溢流池與豎井之間設(shè)有溢流堰5，所述的溢流堰設(shè)置在豎井中與進(jìn)水方涵相對(duì)的一側(cè)，所述的溢流池中與溢流堰相對(duì)的一側(cè)設(shè)有輸水方涵8，所述的豎井底部進(jìn)水方涵與溢流堰之間，正對(duì)進(jìn)水方涵出水方向的中心軸線上設(shè)置導(dǎo)流墩3，所述的溢流堰在豎井一側(cè)，接近溢流堰頂部的位置設(shè)置水平排列的堰前導(dǎo)流柵4，所述的溢流池中溢流堰與輸水方涵出口之間設(shè)置至少一塊豎直放置并將溢流池割為兩部分的消泡孔板7 ;所述的溢流池與出水方涵連接的底部由消泡孔板到輸水方涵的底部向下傾斜。
[0016]傳統(tǒng)的排水虹吸井的豎井水流流態(tài)如圖3、4所示。在豎井底部，水流從進(jìn)水方涵進(jìn)入豎井時(shí)，進(jìn)水方涵出口中部的流速較大，出現(xiàn)明顯的回流區(qū)，即兩側(cè)的水流形成左右兩股繞豎直軸旋轉(zhuǎn)的相向水流，見圖4，使得豎井中的流態(tài)較差，堰前(豎井上部)上出現(xiàn)陣發(fā)性的水體壅高。而中心部分的水流會(huì)對(duì)豎井迎面的墻壁產(chǎn)生撞擊，一部分向上翻起，形成向水面的沖擊水流，另一小部分被返回，形成的左右兩股旋轉(zhuǎn)水流的干擾紊流，減弱了兩股旋轉(zhuǎn)水流的消耗作用。進(jìn)水方涵出口對(duì)面的井壁向上延伸正好就是溢流堰的壩體，向上沖擊的水流(水體壅高)往往會(huì)干擾堰頂?shù)倪^流水流。同時(shí)，這股向上的水流還在輸水方涵出口的上方形成水平軸滾動(dòng)的水流，破壞過堰水流的平穩(wěn)，如圖3所示。過堰水流進(jìn)入溢流池后，在溢流池中產(chǎn)生兩股水平軸的滾流，一股位于水舌的下方，一股位于水舌的前方。兩股水舌所產(chǎn)生的水流攪動(dòng)，會(huì)產(chǎn)生大量的氣泡，嚴(yán)重影響水質(zhì)和感官。在低水位下時(shí)(堰后水位)，水跌較大，堰后水躍過程中產(chǎn)生大量氣泡未能及時(shí)上浮至水面，便進(jìn)入下游箱涵，特別是箱涵進(jìn)水口前出現(xiàn)強(qiáng)烈的吸氣漩渦加劇了這一現(xiàn)象。
[0017]本實(shí)施例針對(duì)傳統(tǒng)排水虹吸井的問題，采取了四項(xiàng)措施。
[0018]在進(jìn)水方涵出口的正前方設(shè)置導(dǎo)流墩，避免進(jìn)水方涵流出的水流直接沖撞出口對(duì)面的井壁，并削弱水流向左右流動(dòng)所形成的左右旋流(繞豎直軸旋轉(zhuǎn)的水流)。導(dǎo)流墩還可以減輕從進(jìn)水方涵出口涌出的水流在沖擊井壁后向上涌起，減輕了對(duì)堰頂過流水流的干擾，也減弱了進(jìn)水方涵出口上方出現(xiàn)的滾流。導(dǎo)流墩可以有各種形式，如水平截面形狀為三角形，或水平截面為一字型短墻等。導(dǎo)流墩的高度一般與進(jìn)水方涵的出口高度相同或略高。
[0019]為使過堰水流進(jìn)一步平穩(wěn)，本實(shí)施例還在豎井一側(cè)，接近堰頂?shù)奈恢迷O(shè)置了堰前導(dǎo)流柵。導(dǎo)流柵的作用在于干擾和阻擋由井底向上涌起的水流，減輕水流在輸水方涵出口的上方形成滾流(水流繞水平軸旋轉(zhuǎn))，并干擾堰頂水流上下震蕩，使堰頂?shù)乃髌椒€(wěn)。堰前導(dǎo)流柵可以有多種形式?？梢允嵌鄺l平行安裝的圓管，或者是多條平行安裝的長條板。長條板的平面可以與水流平行，也可以與水平面成一定角度。當(dāng)長條板與水平面成一定角度時(shí)，也有兩種選擇，一種是向溢流堰方向傾斜，即:從豎直截面看，長條板的上部接近溢流堰，而下部則距離溢流堰較遠(yuǎn)。另一種則是相反。
[0020]為改善溢流池中的水流狀態(tài)，減輕溢流池中水流的激烈沖撞，本實(shí)施例在溢流池中設(shè)置了消泡孔板?？装宓南葑饔檬枪J(rèn)，但如何布置，則可以有多種方案。
[0021]多數(shù)消泡措施所采取的方式是將孔板水平或傾斜放置，利用孔板上的孔在水中的張力作用，消除水中的氣泡。本實(shí)施例為使消泡孔板發(fā)揮出最大的消泡作用，不是單純的利用孔板中的孔消泡，而是將孔板作為一道墻板將溢流池分割為兩半，利用孔板的阻擋作用，對(duì)過堰水舌進(jìn)行消能，降低過堰水舌對(duì)溢流池中水體的沖擊作用，改善水流狀態(tài)，減少氣泡的產(chǎn)生。同時(shí)利用孔板的過流消泡作用，消除水中產(chǎn)生的氣泡。
[0022]采用多孔孔板，有良好的均流作用，有效降低了躍后水流流速，改善了沿?cái)嗝媪魉俜植嫉木鶆蛐?，使得氣泡隨水流進(jìn)入下游輸水箱涵前能及時(shí)上浮至水面，同時(shí)可適應(yīng)不同潮位時(shí)的消能、消泡要求。將孔板設(shè)置在合理的高度，當(dāng)外海水位升高時(shí)，大部分水體從孔板上方經(jīng)過，孔板增加的水頭損失很小，可以充分利用虹吸作用節(jié)省水泵揚(yáng)程。在不同設(shè)計(jì)運(yùn)行工況下虹吸井堰前和堰后流態(tài)均穩(wěn)定、均勻；虹吸井下游箱涵在各工況下氣泡進(jìn)入很少，虹吸井過流堰上游水位較之原方案變幅不大，可很好地滿足電廠排水消能消泡要求。
[0023]孔板可以使用一塊，也可以使用多塊，按水流方向串聯(lián)排列，各塊孔板上孔交錯(cuò)排列，使消泡作用更加有效。
[0024]最后一個(gè)消泡的措施是，將輸水方涵的進(jìn)口下沉設(shè)計(jì)，使溢流池的底部從孔板開始向下傾斜。降低下游箱涵進(jìn)口高程的目的是提高下游出口箱涵的淹沒深度，進(jìn)一步阻止泡沫進(jìn)入下游箱涵,水流在進(jìn)入輸水方涵之前,水中的氣泡會(huì)在水流向下流動(dòng)時(shí)自然上升，這樣在水流進(jìn)入輸水方涵之前再進(jìn)行一次消泡，進(jìn)而避免泡沫輸向外海，造成污染。
[0025]經(jīng)過以上消泡措施，排水虹吸井所輸出的水體流動(dòng)平穩(wěn)，氣泡產(chǎn)生量較小，同時(shí)經(jīng)過多道消泡設(shè)施，特別是豎直安裝的孔板具有很好均流和消泡效果，使流出排水虹吸井的水流中的氣泡量極少，這一點(diǎn)從I比10的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ秃驼鎸?shí)工程的應(yīng)用中都得到了驗(yàn)證。
[0026]本實(shí)施例總的來說方案結(jié)構(gòu)簡單，增加導(dǎo)流墩、堰前導(dǎo)流柵、孔板等措施基本沒有土方工程量，只有下沉輸水方涵有一些土方工程，總體工程量很小，施工方便，改造現(xiàn)有排水虹吸井的成本極低，即便在新設(shè)計(jì)的排水虹吸井中也可以方便的得到應(yīng)用，為濱海電廠虹吸井的設(shè)計(jì)提供新方法。
[0027]實(shí)施例二:
本實(shí)施例是實(shí)施一的改進(jìn)，是實(shí)施例一關(guān)于虹吸井組合體的細(xì)化，本實(shí)施例包括兩個(gè)并排設(shè)置的虹吸井組合體，所述虹吸井組合體共用一個(gè)側(cè)墻，所述的輸水方涵的出水方向中心軸線向共用的側(cè)墻偏移，如圖5所示。
[0028]本實(shí)施例是一個(gè)電站使用兩個(gè)并排設(shè)置的虹吸井組合體，冬夏季排水變化較大，同時(shí)外部水位變化也比較大的情況下，使用兩個(gè)或者三個(gè)虹吸井組合體，可以適應(yīng)這些變化。但虹吸井組合體過多，則工程費(fèi)用將會(huì)成倍增加，這是必須考慮的問題?，F(xiàn)在一個(gè)電站基本用一個(gè)組合體，這樣一半機(jī)組檢修的時(shí)候一個(gè)虹吸井組合體雖然不會(huì)影響另外的機(jī)組發(fā)電，但虹吸井中的水位變化過大,一個(gè)虹吸井組合體很難適應(yīng)在水位變化很大的情況下都不產(chǎn)生或少產(chǎn)生氣泡。而用兩個(gè)以上的虹吸井組合體可以解決這個(gè)問題。在一半機(jī)組停產(chǎn)后，只是用一個(gè)虹吸井組合體，就可以適應(yīng)來水量過少的問題。但多個(gè)組合體的費(fèi)用很高，而且還牽涉到上游的泵房問題。因此，選用兩個(gè)虹吸井組合體為最佳。
[0029]實(shí)施例三:
本實(shí)施例是上述實(shí)施例的改進(jìn)，是上述實(shí)施例關(guān)于導(dǎo)流墩的細(xì)化。本實(shí)施例導(dǎo)流墩的水平截面形狀為等腰三角形，所述等腰三角形的頂角為迎水面，底邊為背水面，所述導(dǎo)流墩的高度為虹吸井底部到進(jìn)水方涵出口最高處平齊，如圖1、2所示。
[0030]三角形導(dǎo)流墩的作用是使進(jìn)水方涵出口處的水體向兩側(cè)分流，避免水體集中在豎井的中部出流，造成水體波動(dòng)過大。
[0031]三角形為等腰三角形，其頂角可以在一定范圍內(nèi)選取，角度過大則會(huì)產(chǎn)生類似墻壁的作用，使豎井底部的紊流，過小不能起到分流的作用。
[0032]實(shí)施例四:
本實(shí)施例是實(shí)施例三的改進(jìn)，是實(shí)施例三關(guān)于等腰三角形頂角的細(xì)化。本實(shí)施例所述的等腰三角形的頂角a為30-40度。
[0033]實(shí)施例五:
本實(shí)施例是上述實(shí)施例的改進(jìn)，是上述實(shí)施例關(guān)于堰前導(dǎo)流柵的細(xì)化。本實(shí)施例所述的堰前導(dǎo)流柵有多塊平行安裝的與水平面成角P的長條形導(dǎo)流板。
[0034]堰前導(dǎo)流柵的作用是進(jìn)一步提高過堰水體的平順性，使得過堰水流的流量沿溢流堰寬度方向上均勻分布。本實(shí)施例所述的導(dǎo)流柵有長條的平板組成，多塊與水面成一定角度的長條板平行安裝，形成導(dǎo)流柵。本實(shí)施例所述的長條板是這樣安裝的，其翹起的一端接近溢流堰，如圖1所示。從界面圖上看，其截面形狀的高點(diǎn)接近溢流堰。
[0035]堰前導(dǎo)流柵翹起的角度，不能太小，應(yīng)當(dāng)小于90度，但也不能太大，應(yīng)當(dāng)大于10度。
[0036]實(shí)施例六:
本實(shí)施例是實(shí)施例五的改進(jìn)，是實(shí)施例五關(guān)于堰前導(dǎo)流柵與水平面夾角的細(xì)化。本實(shí)施例所述的堰前導(dǎo)流柵與水平面成角β為40-50度。
[0037]實(shí)施例七:
本實(shí)施例是上述實(shí)施例的改進(jìn)，是上述實(shí)施例關(guān)于消泡孔板的細(xì)化。本實(shí)施例所述的溢流池中設(shè)置兩塊消泡孔板701、701，如圖6所示，所述的消泡孔板上的消泡孔成縱橫網(wǎng)狀排列，前后兩對(duì)孔板的消泡孔交錯(cuò)排列，如圖7所示。
[0038]雙層孔板的作用是縮短堰后水躍長度，減少水氣摻混面積，進(jìn)而減少氣泡的產(chǎn)生量，同時(shí)通過降低躍后水流流速，降低氣泡運(yùn)動(dòng)距離。
[0039]但多數(shù)消泡孔板以大致水平的形式放置在水中，而本實(shí)施例則使用了前后兩塊豎直放置的孔板，即可以消能，也可以產(chǎn)生消泡的作用。
[0040]實(shí)施例八:
本實(shí)施例是一種使用上述實(shí)施例所述組合式消泡虹吸井的消泡方法，所述的方法的步驟如下:
利用進(jìn)水方涵的出口處設(shè)置的導(dǎo)流墩，使進(jìn)入豎井的水流迅速擴(kuò)散，避免形成左右兩股旋流，使水流流進(jìn)虹吸井是能盡量擴(kuò)散均勻。本步驟主要是針對(duì)進(jìn)水方涵出口處的水流沖擊和豎井井底的旋流，使水流在堰前平穩(wěn)流動(dòng)。
[0041]利用溢流堰頂部豎井一側(cè)的堰前導(dǎo)流柵阻擋由豎井底部涌起的水流，破壞由于水流涌起而產(chǎn)生陣發(fā)性水體壅高，使得過堰水流均勻、穩(wěn)定，避免產(chǎn)生過量的氣泡。本步驟主要是針對(duì)水流從豎井底部向上的沖擊，并消除在進(jìn)水方涵出口處上方的滾流。
[0042]利用堰后設(shè)置的消泡孔板消能和均流，降低躍后水流流速，使得氣泡隨水流進(jìn)入箱涵前能及時(shí)上浮至水面。本步驟針對(duì)堰后水舌在溢流池中所引起的攪動(dòng)作用，同時(shí)利用孔板的作用消泡。孔板可以產(chǎn)生阻力，具有消能作用?？装宓淖枇p失原理為:流體在各孔內(nèi)收縮，使過孔時(shí)的流速增大，流向發(fā)生改變，流體流出孔時(shí)再一次發(fā)生流速和流向的改變，進(jìn)而產(chǎn)生水頭損失。而孔板的消泡作用則是公認(rèn)的。
[0043]利用降低了的輸水方涵進(jìn)口高程，使得輸水方涵的進(jìn)口有一定的淹沒深度，進(jìn)一步阻止氣泡進(jìn)入輸水方涵的箱涵中。本步驟利用輸水方涵的進(jìn)口沉降，是原來浮在水中的氣泡，在水流下降過程中上浮，依次排出水中的氣泡。
[0044]最后應(yīng)說明的是，以上僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳布置方案對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案(比如豎井的形式、溢流堰和溢流池的形式，以及步驟的先后順序等)進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種組合式消泡虹吸井，包括至少一個(gè)虹吸井組合體，所述的虹吸井組合體包括帶有進(jìn)水方涵的豎井，所述的豎井與溢流池連接，所述的溢流池與豎井之間設(shè)有溢流堰，所述的溢流堰設(shè)置在豎井中與進(jìn)水方涵相對(duì)的一側(cè)，所述的溢流池中與溢流堰相對(duì)的一側(cè)設(shè)有輸水方涵，其特征在于，所述的豎井底部進(jìn)水方涵與溢流堰之間，正對(duì)進(jìn)水方涵出水方向的中心軸線上設(shè)置導(dǎo)流墩，所述的溢流堰在豎井一側(cè)，接近溢流堰頂部的位置設(shè)置水平排列的堰前導(dǎo)流柵，所述的溢流池中溢流堰與輸水方涵出口之間設(shè)置至少一塊豎直放置并將溢流池割為兩部分的消泡孔板；所述的溢流池與出水方涵連接的底部由消泡孔板到輸水方涵的進(jìn)口處底部向下傾斜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的虹吸井，其特征在于，包括兩個(gè)并排設(shè)置的虹吸井組合體，所述虹吸井組合體共用一個(gè)側(cè)墻。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的虹吸井，其特征在于，導(dǎo)流墩的水平截面形狀為等腰三角形，所述等腰三角形的頂角為迎水面，底邊為背水面，所述導(dǎo)流墩的高度為虹吸井底部到進(jìn)水方涵出口最高處平齊。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的虹吸井，其特征在于，所述的等腰三角形的頂角a為30-40度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的虹吸井，其特征在于，所述的堰前導(dǎo)流柵有多塊平行安裝的與水平面成角β的長條形導(dǎo)流板。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的虹吸井，其特征在于，所述的堰前導(dǎo)流柵與水平面成角盧為40-50 度。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的虹吸井，其特征在于，所述的溢流池中設(shè)置兩塊消泡孔板，所述的消泡孔板上的消泡孔成縱橫網(wǎng)狀排列，前后兩對(duì)孔板的消泡孔交錯(cuò)排列。
8.一種使用權(quán)利要求1所述組合式消泡虹吸井的消泡方法，其特征在于，所述的方法的步驟如下: 利用進(jìn)水方涵的出口處設(shè)置的導(dǎo)流墩，使進(jìn)入豎井的水流迅速擴(kuò)散，避免形成左右兩股旋流，使水體進(jìn)入虹吸井是能盡量擴(kuò)散均勻； 利用溢流堰頂部豎井一側(cè)的堰前導(dǎo)流柵阻擋由豎井底部涌起的水流，破壞由于水流涌起而產(chǎn)生陣發(fā)性水體壅高，使得過堰水流均勻、穩(wěn)定，避免產(chǎn)生過量的氣泡； 利用堰后設(shè)置的消泡孔板消能和均流，降低躍后水流流速，使得氣泡隨水流進(jìn)入箱涵前能及時(shí)上浮至水面； 利用降低了的輸水方涵進(jìn)口高程，使得輸水方涵的進(jìn)口有一定的淹沒深度，進(jìn)一步阻止氣泡進(jìn)入輸水方涵的箱涵中。
【文檔編號(hào)】E03F5/20GK104234174SQ201410415247
【公開日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2014年8月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月22日
【發(fā)明者】紀(jì)平, 付輝, 劉召平, 楊開林, 郭新蕾, 郭永鑫, 王濤, 施春蓉, 趙懿珺, 曾利, 秦曉, 張強(qiáng) 申請(qǐng)人:中國水利水電科學(xué)研究院