一种应用于侧向进水倒虹吸多管道进水口组合消涡装置

本实用新型涉及一种应用于侧向进水倒虹吸多管道进水口组合消涡装置，属于水工建筑技术领域。

背景技术：

倒虹吸作为主要交叉输水建筑物，具有工程量少、输水量大、规模空前等特点。在国内的输水管网中，尤其是南水北调工程中被广泛采用。但是受工程地形限制，倒虹吸有压进水口前通常发生范围较大的水流回转现象，强度较大时会产生吸气漩涡，导致进水口水流流态恶化，减小管道的泄流能力，降低输水效率，对进水口、倒虹吸管道等水工建筑物有一定的破坏作用。

诱导进水口前形成漩涡的因素主要有三个方面：进水口布置形式、进水口尺寸及水流条件(淹没水深)。其中侧向进水的倒虹吸管道的入流条件较为不利，极易产生危害工程的立轴旋涡，必须予以消除。

目前消除漩涡最简单且广泛采用的方法就是保证压力进水口前的淹没水深超过临界水深，但单纯增加淹没水深对工程并不经济，并且部分工程受地形等条件限制，无法改变进水池布置形式，必须采取其他的消涡措施。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是，克服现有技术的缺陷，提供一种结构简单、施工方便和成本低廉的应用于侧向进水倒虹吸多管道进水口组合消涡装置。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

一种应用于侧向进水倒虹吸多管道进水口组合消涡装置，包括椭圆曲线边墙、梯形竖梁、导流墩、横向消涡板和二道消涡板，所述椭圆曲线边墙贴墙设置有所述梯形竖梁，所述梯形竖梁设置在进水口分缝处，所述导流墩平行设置在进水口处，所述横向消涡板设置在进水口闸门前方且垂直于进水口水流方向，所述二道消涡板与进水口分缝平行且位于所述横向消涡板前方。

所述椭圆曲线边墙的长短半轴比为4:1。

所述梯形竖梁的下底与高之比为7:4。

所述导流墩长度为6～12m。

所述横向消涡板距进水口闸门1.5～2m，与底板高程差为6.5～7.5m。

所述二道消涡板距坡底分缝0.5～1m，与底板高程差为6.5～7.5m。

所述梯形竖梁、横向消涡板和二道消涡板均与进水口闸门顶具有相同的高程。

所述横向消涡板板底低于所述二道消涡板板底0.3m。

本实用新型的有益效果：本实用新型提供一种应用于侧向进水倒虹吸多管道进水口组合消涡装置，结构简单、成本相对低廉且施工方便；该装置实施后，可以稳定侧向来流，水流在消涡板下发生分离，能有效地将底流与面流掺混，重新分布沿主流方向的流速，破坏立轴旋涡产生的条件，有效地消除进水池的回流及旋涡。

附图说明

图1为本实用新型一种应用于侧向进水倒虹吸多管道进水口组合消涡装置的俯视结构示意图；

图2为图1中在a处的截面结构示意图。

图中附图标记如下：1-椭圆曲线边墙；2-梯形竖梁；3-导流墩；4-横向消涡板；5-二道消涡板。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步描述，以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

如图1和图2所示，本实用新型提供一种应用于侧向进水倒虹吸多管道进水口组合消涡装置，包括椭圆曲线边墙1、梯形竖梁2、导流墩3、横向消涡板4和二道消涡板5。侧向进水时，水流与进水池轴线成一定角度，受水流惯性力的作用及边壁的约束，导致进水池内流速在横向和纵向严重分布不均匀，形成回流区，甚至产生不同程度的回流和旋涡。本实用新型在侧向进水处设置椭圆曲线边墙1，能够使进水口连接处侧向来流平稳流动，消除侧向进水所引起的偏流。优选地，椭圆曲线为长短半轴比为4:1。

椭圆曲线边墙1贴墙设置有梯形竖梁2，梯形竖梁2设置在进水口分缝处，可有效阻断边墙管口前的旋涡。优选地，梯形竖梁2的下底与高之比为7:4。导流墩3平行设置在进水口处，导流墩3延长至6～12m，优选为8.3m，一定长度的导流墩3可以有效地消除回流，使水流平顺。横向消涡板4设置在距进水口闸门前方1.5～2m处，优选为1.8m，与底板高程差为6.5～7.5m，优选为6.9m。横向消涡板4垂直于进水口水流方向，水流在横向消涡板4下发生分离，使得下游流速分布均匀。二道消涡板5与分缝平行，且位于横向消涡板4前方，距坡底分缝0.5～1m，优选为0.8m，与底板高程差为6.5～7.5m，优选为7.2m，能有效地将底流与面流掺混，重新分布沿主流方向的流速，破坏立轴旋涡产生的条件。横向消涡板4及二道消涡板5均布置在在正常运行水位以下并且与进口底板有一定高程差，横向消涡板4板底低于二道消涡板5板底0.3m。本实用新型中，梯形竖梁2、横向消涡板4和二道消涡板5均与进水口闸门顶具有相同的高程。

本实用新型的一种应用于侧向进水倒虹吸多管道进水口组合消涡装置，其布置方式能有效改善进水口水流流态，破坏立轴旋涡的形成条件，使倒虹吸管进口水流分布均匀，达到消除进水口前旋涡的目的。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

技术特征：

1.一种应用于侧向进水倒虹吸多管道进水口组合消涡装置，其特征在于：包括椭圆曲线边墙(1)、梯形竖梁(2)、导流墩(3)、横向消涡板(4)和二道消涡板(5)，所述椭圆曲线边墙(1)贴墙设置有所述梯形竖梁(2)，所述梯形竖梁(2)设置在进水口分缝处，所述导流墩(3)平行设置在进水口处，所述横向消涡板(4)设置在进水口闸门前方且垂直于进水口水流方向，所述二道消涡板(5)与进水口分缝平行且位于所述横向消涡板(4)前方。

2.根据权利要求1所述的一种应用于侧向进水倒虹吸多管道进水口组合消涡装置，其特征在于：所述椭圆曲线边墙(1)的长短半轴比为4:1。

3.根据权利要求1所述的一种应用于侧向进水倒虹吸多管道进水口组合消涡装置，其特征在于：所述梯形竖梁(2)的下底与高之比为7:4。

4.根据权利要求1所述的一种应用于侧向进水倒虹吸多管道进水口组合消涡装置，其特征在于：所述导流墩(3)长度为6～12m。

5.根据权利要求1所述的一种应用于侧向进水倒虹吸多管道进水口组合消涡装置，其特征在于：所述横向消涡板(4)距进水口闸门1.5～2m，与底板高程差为6.5～7.5m。

6.根据权利要求1所述的一种应用于侧向进水倒虹吸多管道进水口组合消涡装置，其特征在于：所述二道消涡板(5)距坡底分缝0.5～1m，与底板高程差为6.5～7.5m。

7.根据权利要求1所述的一种应用于侧向进水倒虹吸多管道进水口组合消涡装置，其特征在于：所述梯形竖梁(2)、横向消涡板(4)和二道消涡板(5)均与进水口闸门顶具有相同的高程。

8.根据权利要求1所述的一种应用于侧向进水倒虹吸多管道进水口组合消涡装置，其特征在于：所述横向消涡板(4)板底低于所述二道消涡板(5)板底0.3m。

技术总结
本实用新型公开了一种应用于侧向进水倒虹吸多管道进水口组合消涡装置，包括椭圆曲线边墙(1)、梯形竖梁(2)、导流墩(3)、横向消涡板(4)和二道消涡板(5)，所述椭圆曲线边墙(1)贴墙设置有所述梯形竖梁(2)，所述梯形竖梁(2)设置在进水口分缝处，所述导流墩(3)平行设置有进水口处，所述横向消涡板(4)设置在进水口闸门前方且垂直于进水口水流方向，所述二道消涡板(5)与进水口分缝平行且位于所述横向消涡板(4)前方。本实用新型提供的一种应用于侧向进水倒虹吸多管道进水口组合消涡装置，结构简单，施工方便，成本低廉。

技术研发人员：傅宗甫;张茹玉;吕家才
受保护的技术使用者：河海大学
技术研发日：2020.08.05
技术公布日：2021.05.25