本發(fā)明涉及泄水建筑設(shè)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，涉及一種具有減少出口水流橫向擴(kuò)散功能的新體型深孔。

背景技術(shù)：

目前，隨著高水頭水利水電工程的興建，高水頭泄洪深孔被大量應(yīng)用與壩身泄洪系統(tǒng)，承擔(dān)著巨大的泄洪任務(wù)，泄洪的設(shè)計(jì)體型不僅需要保證自身結(jié)構(gòu)的安全，而且同時(shí)還要考慮泄洪對(duì)下游穩(wěn)定的影響，由于高拱壩壩體空間的各種限制，往往導(dǎo)致深孔進(jìn)口與深孔出口無(wú)法處于同一直線上，由此深孔在壩體內(nèi)可能存在一定的偏轉(zhuǎn)角度，出于對(duì)下游安全的考慮，要求深孔下泄水舌落點(diǎn)在空間上分散排布，這就要求深孔出口必須使用一定的起挑或者下壓的復(fù)合體型，種種因素導(dǎo)致深孔水力學(xué)問(wèn)題及其復(fù)雜，由于深孔洞身體型漸變的存在，尤其是出口的縱向壓縮，導(dǎo)致深孔出口水流橫向具有較大的擴(kuò)散角，當(dāng)邊墩距離不足時(shí)，就導(dǎo)致橫向擴(kuò)散水流沖擊邊墩，容易產(chǎn)生邊墩結(jié)構(gòu)失穩(wěn)，高水頭深孔出口流速往往超過(guò)35m/s，高速水流對(duì)邊墩的沖擊更加嚴(yán)重，急需一種有效降低深孔出口水流橫向擴(kuò)散現(xiàn)象的新體型深孔。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

1．要解決的技術(shù)問(wèn)題

本實(shí)用的目的在于提出一種具有減少出口水流橫向擴(kuò)散功能的新體型深孔，深孔具有更合理的體型，這種體型適用于進(jìn)口斷面與出口斷面尺寸存在差別的深孔，同時(shí)能大幅度減少出口水流橫向擴(kuò)散現(xiàn)象，防止水流沖擊邊墩，有效保護(hù)深孔出口邊墩的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。

2．技術(shù)方案

為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案。

一種具有減少出口水流橫向擴(kuò)散功能的新體型深孔，包括帶有事故閥門、檢修閥門和橫縫的深孔本體，所述深孔本體包括進(jìn)口、洞身和出口，所述出口兩側(cè)均設(shè)有邊墩，所述深孔本體的進(jìn)口斷面和出口斷面均為矩形，所述進(jìn)口斷面垂直高度高于出口斷面的垂直高度，且垂直高度的偏差不超過(guò)35%，所述進(jìn)口斷面的橫向?qū)挾刃∮诔隹跀嗝娴臋M向?qū)挾龋覚M向?qū)挾鹊钠畈怀^(guò)15%，所述洞身長(zhǎng)度大于15倍進(jìn)口斷面的橫向?qū)挾?，所述洞身包括前段和后段，所述前段和后段的長(zhǎng)度比例為7：8，所述后段與前段有小于3°的夾角，所述深孔平面偏轉(zhuǎn)起點(diǎn)位于前段和后段之間，所述前段上設(shè)置有橫向擴(kuò)散，所述橫向擴(kuò)散位置與進(jìn)口的距離不超過(guò)5倍進(jìn)口斷面的橫向?qū)挾龋覚M向擴(kuò)散角度不超過(guò)2°，本發(fā)明中的深孔體型將橫向擴(kuò)散位置設(shè)置在深孔的前段，能有效減小深孔出口水流的側(cè)向擴(kuò)散角度，防止出口高速水流沖擊兩側(cè)邊墩。

優(yōu)選地，所述出口采用壓力上翹的體型，且上翹角度不超過(guò)20°，針對(duì)進(jìn)口與出口不超過(guò)%的垂向偏差，結(jié)合出口的起挑角度要求，通過(guò)頂部和底部不同角度的上翹完成垂向尺寸的過(guò)渡。

優(yōu)選地，所述出口采用壓力下壓的體型，且下壓角度不超過(guò)20°，針對(duì)進(jìn)口與出口不超過(guò)%的垂向偏差，結(jié)合出口的起挑角度要求，通過(guò)頂部和底部不同角度的下壓完成垂向尺寸的過(guò)渡。

優(yōu)選地，所述前段和后段的連接處打磨光滑，使前段和后段的連接處不易產(chǎn)生裂紋。

優(yōu)選地，所述出口的內(nèi)側(cè)面上設(shè)有防磨層，使出口的內(nèi)側(cè)面更耐水流的沖擊，不會(huì)產(chǎn)生裂紋，影響橫向擴(kuò)散現(xiàn)象。

優(yōu)選地，所述前段橫向擴(kuò)散位置的側(cè)壁打磨光滑，使水流通過(guò)橫向擴(kuò)散位置時(shí)，阻力變小，更有利于減少出口水流橫向擴(kuò)散。

3．有益效果

相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：

（1）本發(fā)明中的深孔體型將橫向擴(kuò)散位置設(shè)置在深孔的前段，能有效減小深孔出口水流的側(cè)向擴(kuò)散角度，防止出口高速水流沖擊兩側(cè)邊墩。

（2）出口采用壓力上翹的體型，且上翹角度不超過(guò)20°，針對(duì)進(jìn)口與出口不超過(guò)35%的垂向偏差，結(jié)合出口的起挑角度要求，通過(guò)頂部和底部不同角度的上翹完成垂向尺寸的過(guò)渡。

（3）出口采用壓力下壓的體型，且下壓角度不超過(guò)20°，針對(duì)進(jìn)口與出口不超過(guò)35%的垂向偏差，結(jié)合出口的起挑角度要求，通過(guò)頂部和底部不同角度的下壓完成垂向尺寸的過(guò)渡。

（4）前段和后段的連接處打磨光滑，使前段和后段的連接處不易產(chǎn)生裂紋。

（5）出口的內(nèi)側(cè)面上設(shè)有防磨層，使出口的內(nèi)側(cè)面更耐水流的沖擊，不會(huì)產(chǎn)生裂紋，影響橫向擴(kuò)散現(xiàn)象。

（6）前段橫向擴(kuò)散位置的側(cè)壁打磨光滑，使水流通過(guò)橫向擴(kuò)散位置時(shí)，阻力變小，更有利于減少出口水流橫向擴(kuò)散。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明標(biāo)有角度的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意圖。

110橫向擴(kuò)散、111進(jìn)口、112前段、113后段、114出口、1001檢修閥門、1002事故閥門、1003橫縫。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖；對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述；顯然；所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例；而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例；本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例；都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

實(shí)施例1：

請(qǐng)參閱圖1-3，一種具有減少出口水流橫向擴(kuò)散功能的新體型深孔，包括帶有事故閥門1002、檢修閥門1001和橫縫1003的深孔本體，新體型適用于進(jìn)口111斷面與出口114斷面尺寸存在差別的深孔，同時(shí)能大幅度減少出口114水流橫向擴(kuò)散110現(xiàn)象，防止水流沖擊邊墩，有效保護(hù)出口114處邊墩的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。

進(jìn)口111斷面和出口114斷面均為矩形，出口114的內(nèi)側(cè)面上鋪設(shè)有防磨層，使出口114的內(nèi)側(cè)面更耐水流的沖擊，不易產(chǎn)生裂紋，進(jìn)口111斷面垂直高度高于出口114斷面的垂直高度，且垂直高度的偏差不超過(guò)35%，進(jìn)口111斷面的橫向?qū)挾刃∮诔隹?14斷面的橫向?qū)挾?，且橫向?qū)挾鹊钠畈怀^(guò)15%，洞身長(zhǎng)度大于15倍進(jìn)口111斷面的橫向?qū)挾?，洞身包括前?12和后段113，前段112和后段113的長(zhǎng)度比例為7：8，后段113與前段112有2°的夾角，前段112和后段113的連接處打磨光滑，使前段112和后段113的連接處不易產(chǎn)生裂紋，深孔本體平面偏轉(zhuǎn)起點(diǎn)位于前段112和后段113之間，針對(duì)進(jìn)口與出口114不超過(guò)15%的橫向偏差，在前段112設(shè)置橫向擴(kuò)散110，橫向擴(kuò)散110位置與進(jìn)口111的距離不超過(guò)5倍進(jìn)口111斷面的橫向?qū)挾?，將洞身橫向尺寸擴(kuò)大，其中橫向擴(kuò)散角度為2°，水流橫向擴(kuò)散110的角度減小，使水流不會(huì)沖擊邊墩，前段112橫向擴(kuò)散110位置的側(cè)壁打磨光滑，使水流通過(guò)橫向擴(kuò)散110位置時(shí)，阻力變小，更有利于減少出口114水流橫向擴(kuò)散110。

針對(duì)進(jìn)口與出口不超過(guò)35%的垂向偏差，結(jié)合出口的起挑角度要求，在深孔底部設(shè)置壓力上翹體型，頂部壓力上翹，上翹角度不超過(guò)20°，通過(guò)頂部及底部不同角度的上翹來(lái)完成垂向尺寸的過(guò)渡。

實(shí)施例2：

一種具有減少出口水流橫向擴(kuò)散功能的新體型深孔，與實(shí)施例1相同，所不同的是，針對(duì)進(jìn)口與出口不超過(guò)35%的垂向偏差，結(jié)合出口的起挑角度要求，在深孔底部設(shè)置壓力下壓體型，頂部壓力下壓，下壓角度不超過(guò)20°，通過(guò)頂部及底部不同角度的下壓來(lái)完成垂向尺寸的過(guò)渡。

圖1相比較圖3中的現(xiàn)有技術(shù)，圖3中洞身為普通的通孔，出口114沒(méi)有設(shè)置壓力上翹或下壓體型，水流沖擊邊墩，沖擊區(qū)域明顯，圖1本發(fā)明中洞身包括前段112和后段113，前段112與后段113有小于3°的夾角，以完成不在同一直線上的進(jìn)口111與出口114的連接，針對(duì)進(jìn)口111與出114口不超過(guò)15%的橫向偏差，采用在前段112設(shè)置橫向擴(kuò)散110的方法，將洞身橫向尺寸擴(kuò)大，其中橫向擴(kuò)散角度不大于2°。

本發(fā)明的優(yōu)越性在于：新體型適用于進(jìn)口111與出口114不對(duì)稱的高水頭深孔，且出口114高速水流具有較小的橫向擴(kuò)散角度，水流不會(huì)沖擊邊墩，有利于出口114處邊墩的結(jié)構(gòu)安全。

以上所述；僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式；但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此；任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)；根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其改進(jìn)構(gòu)思加以等同替換或改變；都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。