一种竖井溢洪道的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种竖井溢洪道，包括溢流堰，所述溢流堰底部通过过渡段与竖井顶部连接，所述竖井底部与消力井顶部连接，所述消力井一侧与退水隧洞连通；所述消力井内设置有连通管，所述连通管包括水平段和与所述水平段连通的竖直段，所述水平段与所述消力井底部连通，所述竖直段与所述退水隧洞进口连通；所述过渡段与所述退水隧洞均通过通气管与外部连通。本发明能确保退水隧洞混凝土结构的安全，同时使得退水隧洞内的水流流态平稳顺畅。
【专利说明】一种竖井溢洪道
【技术领域】
[0001] 本发明涉及水利水电工程坚井溢洪道的泄洪消能领域，特别是一种坚井溢洪道。
【背景技术】
[0002] 坚井溢洪道用于水利水电工程的泄洪消能，如图1所示，其主要组成部分为：溢流 堰1、过渡段2、坚井3、消力井4及退水隧洞5。退水隧洞与坚井(或消力井）连接。
[0003] 坚井溢洪道的水流经过溢流堰，在溢流堰曲线下端形成高速水流；高速水流在过 渡段脱离坚井井壁，并在坚井空腔内自由跌落，在跌落过程中与空气发生剪切和卷吸作用， 挟带大量的气体射入消力井内的水体中，引发激烈的碰撞、剪切和掺混，消刹大量的能量； 水流在坚井(或消力井）内以有压流或明流的方式转向进入退水隧洞，再流入下游河渠。
[0004] 坚井内自由跌落的水流卷吸掺气，呈乳白色泡沫状。水流高速射入消力井，与消力 井内的水体发生碰撞，产生强烈的激溅和弹射，水流表面翻滚涌动，消力井内水流形成大尺 度的漩涡运动。激溅和弹射的水体拍击退水隧洞进口区段的顶部，对洞顶混凝土结构带来 不利的影响。当翻滚涌动的水流以明流的方式转向进入退水隧洞时，退水隧洞内的水流流 态极不稳定。因此，为了确保退水隧洞混凝土结构的安全，同时使得退水隧洞内的水流流态 平稳顺畅，坚井溢洪道内需要有一种稳定水流流态的结构。
【发明内容】
[0005] 本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种坚井溢洪道，确保退 水隧洞混凝土结构的安全，同时使得退水隧洞内的水流流态平稳顺畅。
[0006] 为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种坚井溢洪道，包括溢流 堰，所述溢流堰底部通过过渡段与坚井顶部连接，所述坚井底部与消力井顶部连接，所述消 力井一侧与退水隧洞连通；所述消力井内设置有连通管，所述连通管包括水平段和与所述 水平段连通的坚直段，所述水平段与所述消力井底部连通，所述坚直段与所述退水隧洞进 口连通；所述过渡段与所述退水隧洞均通过通气管与外部连通。
[0007] 所述退水隧洞进口顶部通过通气管与外部连通，通气管能够更好地排放掺气水流 内部溢出的气泡，进一步保证退水隧洞内的水流流态平稳顺畅。
[0008] 与所述过渡段连通的通气管、与所述退水隧洞连通的通气管互通，施工方便。
[0009] 与现有技术相比，本发明所具有的有益效果为：本发明在坚井溢洪道的消力井内 设置连通管，连通管将退水隧洞进口与水流激溅区在平面上发生分离，从而避免激溅水体 拍击退水隧洞洞顶，确保了退水隧洞混凝土结构的安全；翻滚涌动的水流经过连通管的调 整，水流能够平稳地转向进入退水隧洞，从而改善了退水隧洞内的水流流态，使得退水隧洞 内的水流流态平稳顺畅；当退水隧洞的水流由明流流动转变为有压流动时，与过渡段连通 的通气管能够向坚井内补气，与退水隧洞顶部连通的通气管能够排放掺气水流内部溢出的 气泡，进一步保证退水隧洞内的水流流态平稳顺畅。
【专利附图】
【附图说明】
[0010] 图1为现有的坚井溢洪道剖视图； 图2为本发明一实施例剖视图。
【具体实施方式】
[0011] 如图2所示，本发明一实施例包括溢流堰1，所述溢流堰1底部通过过渡段2与坚 井3顶部连接，所述坚井3底部与消力井4顶部连接，所述消力井4 一侧与退水隧洞5连通； 所述消力井4内设置有连通管6,所述连通管6包括水平段和与所述水平段连通的坚直段， 所述水平段与所述消力井4底部连通，所述坚直段与所述退水隧洞5进口连通；所述过渡段 2与所述退水隧洞5进口均通过通气管7与外部连通。
[0012] 本发明中，坚井溢洪道进口采用环型溢流堰，环型直径4m，堰顶上游曲线为1/4圆 弧曲线，堰顶下游为1/4椭圆曲线；过渡段2采用渐扩方式与坚井3连接；坚井采用内径为 3m的圆形坚井；坚井底部设消力井4 ;连通管6的水平段和坚直段均采用内径为2m的圆形 管道；退水隧洞5与连通管的坚直段连通，退水隧洞进口的底部高程比消力井井底高程高 4m，退水隧洞为城门洞型结构；通气管7分别与过渡段下端及退水隧洞进口顶部连通，通气 管7上端与大气相通，通气管内径为0. 5m。
【权利要求】
1. 一种坚井溢洪道，包括溢流堰（1)，所述溢流堰（1)底部通过过渡段（2)与坚井（3)顶 部连接，所述坚井（3)底部与消力井（4)顶部连接，所述消力井（4) 一侧与退水隧洞（5)连 通；其特征在于，所述消力井（4)内设置有连通管（6)，所述连通管（6)包括水平段和与所述 水平段连通的坚直段，所述水平段与所述消力井（4)底部连通，所述坚直段与所述退水隧洞 (5)进口连通；所述过渡段（2)与所述退水隧洞（5)均通过通气管（7)与外部连通。
2. 根据权利要求1所述的坚井溢洪道，其特征在于，所述退水隧洞（5)进口的顶部通过 通气管（7)与外部连通。
3. 根据权利要求1或2所述的坚井溢洪道，其特征在于，与所述过渡段（2)连通的通气 管、与所述退水隧洞（5)连通的通气管互通。
【文档编号】E02B8/06GK104088259SQ201410371737
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年7月31日 优先权日:2014年7月31日
【发明者】戴晓兵 申请人:中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司