一种弧形进水堰的制作方法

本发明涉及水渠布水领域，具体是一种弧形进水堰。

背景技术：

1、生物滤池，是由碎石或塑料制品填料所构成的生物处理构筑物。通过污水与填料表面上生长的微生物膜间隙接触，从而使污水得到净化。其中反硝化滤池因减少甚至无需投加碳源这一特点，从根本上降低运营成本而深受人们喜爱。

2、反硝化滤池的工作原理是利用微生物的反硝化作用，将硝酸盐氮还原为氮气，从而达到净化水质的目的。再配合滤池两侧的进水渠上布置的凝土堰或普通直板堰去除水中的悬浮物，以获得浊度更低的水。

3、但该直板堰，一方面，不仅受到水流流势快且流向集中的影响，而且还受直板堰的堰口形状平直的限制；以上均会导致水流对直板堰形成的冲击大且集中，而堰口平直无法对流向起到很好的过渡导向作用，也就无法很好的引导水流向池周扩散并起到良好的分配效果，最终会导致布水不均的问题。另一方面，因水渠两侧存在高度差，水流上游渠道水流流经直板堰后自由跌落到下游渠道形成跌水，而跌水高度又与跌水所形成的溶解氧量正相关。很显然，水中溶解氧不仅对于反硝化菌有抑制作用，而且还会消耗大量碳源，导致滤池的运行费用增加。因此亟待解决。

技术实现思路

1、为了避免和克服现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种弧形进水堰。本发明不仅设置波浪形的堰流口以实现均匀布水，而且还设置了顺合流势的堰板面以降低跌水，两者自然过渡形成过滤效果良好的水源行经面。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种弧形进水堰，包括安设于进水渠上的进水堰，所述进水堰上布置有弧形槽，该弧形槽沿进水堰长度方向间隔均布，形成波浪状的堰流口；

4、本装置还包括坡面状的堰板面；所述堰板面与堰流口之间自然过渡布置，从而共同构成槽口逐级外扩以用于引流的布水段，所述堰板面形成用于降低水流高度差的导流段。

5、作为本发明进一步的方案：所述进水堰为分瓣式面状构造，由沿波峰处依序对合的拼板拼接形成；所述拼板由彼此之间自然过渡的第一曲面和第二曲面构成；其中第一曲面为水源行经面；

6、以拼板进水方向为正面视角，以拼板左上角顶点处的铅垂状延长线与拼板左下角宽度延长线的交点为原点，以拼板长度方向为轴，以拼板宽度方向为轴，以拼板高度方向为轴,建立立体坐标系；

7、由正面视角，所述拼板顶沿投射至面形成的第一曲线，该曲线同时满足以下公式：

8、z＝154.3+12.07cos(0.03141x)-0.6833sin(0.03141x)-0.1763cos(0.06282x)+0.01989sin(0.06282x)

9、所述第一曲面波谷处的铅垂剖面上，沿右侧视角，波谷处的剖面外轮廓线投射至面形成的第二曲线，该曲线同时满足以下公式：

10、z＝-2×10-8y6+4×10-6y5-0.0003y4+0.0119y3-2046y2+1.6093y+140.39

11、所述第二曲面波峰处的铅垂剖面上，沿右侧视角，波峰处的剖面外轮廓线投射至面形成的第三曲线，该曲线同时满足以下公式：

12、

13、作为本发明再进一步的方案：所述拼板为一体式不锈钢板折弯制形成，相邻的拼板之间通过卡扣件构成可拆卸式连接。

14、作为本发明再进一步的方案：所述卡扣件包括卡扣，相邻的拼板板面上对应布置有连接口，所述连接口与卡扣的卡头构成卡嵌配合。

15、作为本发明再进一步的方案：所述进水堰还包括由堰板面沿铅垂方向顺延布置的固定板，所述固定板上安设有用于调节进水堰在堰池内高度的调节件。

16、作为本发明再进一步的方案：所述进水渠内壁嵌设有膨胀螺栓的膨胀端，所述膨胀螺栓的螺头端穿过固定板上贯穿的腰孔以实现压紧固定；所述腰孔的孔长与固定板的高度平行。

17、作为本发明再进一步的方案：所述固定板与进水渠之间的缝隙处填充有用于密封的橡胶垫片，所述橡胶垫片通过膨胀螺栓压紧固定于缝隙处。

18、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

19、1、本发明的创造性部分在于进水堰的堰板面与堰流口之间自然过渡形成弧形状的布水段。该布水段相较于传统的进水堰，一方面，不仅将平直状的堰流口变成波浪形堰流口，从而起到引导水流向池周扩散实现良好的分配效果。而且堰流口再配合堰板面形成槽口逐级外扩构造，既对集中的水流流势进行缓冲，同时槽口外扩也更加优化了上述均匀布水的效果。另一方面，坡面状的堰板面对上游和下游的水流起到中间承接作用，减小了水渠两侧的高度差，因此减少跌水效果显著，缩减了滤池的运行成本。

20、2、进一步来说，考虑到滤池普遍体积较大，本装置贴心的将进水堰设置为分瓣式面状构造，由依序对合的拼板拼接形成。如此一来，就存在三个优点。优点一，进水堰的安装和运输上减小了劳动输出。优点二，相比较一体化设置，显然拆装更加方便。第三，任一一块拼板损坏后均可以维修替换，成本低，且不影响使用。不仅如此，拼板还是沿波峰处对合，主要是考虑到波谷处的第一曲面为水源行经面，拼接产生的缝隙不仅容易造成漏水，而且长时间浸至水中更加容易锈蚀腐坏。

21、3、进一步来说，拼板为一体式不锈钢板折弯制形成，不仅线条流畅，而且强度高，耐腐蚀。而相邻的拼板之间通过卡扣件连接。此处值得一提的是，市面上任意可以连接两部分的连接件均满足本申请的方案，而卡扣件因连接时无需辅助工具，且对产品外观造成的损伤小，更加能保证拼板板面的完整性，而更加符合本申请的要求。

22、4、进一步来说，进水堰还包括固定板，且固定板还安设有调节件。可以根据上游的水流实际高度、净化的需求等调节进水堰在堰池内高度，从而提高出水的水质和均匀性。且本装置中对于该调节方式优选用膨胀螺栓与腰孔配合，也正是因为膨胀螺栓安装后安全、牢固和稳定的特性。不得不提的是，安装时可以同步将橡胶垫片填充于固定板与进水渠之间的缝隙处，以增加固定板与进水渠之间的密封性，提高净化效果。

技术特征：

1.一种弧形进水堰，包括安设于进水渠上的进水堰(20)，其特征在于，所述进水堰(20)上布置有弧形槽，该弧形槽沿进水堰(20)长度方向间隔均布，形成波浪状的堰流口(20a)；

2.根据权利要求1所述的一种弧形进水堰，其特征在于，所述进水堰(20)为分瓣式面状构造，由沿波峰处依序对合的拼板(21)拼接形成；所述拼板(21)由彼此之间自然过渡的第一曲面(210)和第二曲面(211)构成；其中第一曲面(210)为水源行经面；

3.根据权利要求2所述的一种弧形进水堰，其特征在于，所述拼板(21)为一体式不锈钢板折弯制形成，相邻的拼板(21)之间通过卡扣件(40)构成可拆卸式连接。

4.根据权利要求3所述的一种弧形进水堰，其特征在于，所述卡扣件(40)包括卡扣(42)，相邻的拼板(21)板面上对应布置有连接口(41)，所述连接口(41)与卡扣(42)的卡头构成卡嵌配合。

5.根据权利要求1-4任一所述的一种弧形进水堰，其特征在于，所述进水堰(20)还包括由堰板面(20b)沿铅垂方向顺延布置的固定板(20c)，所述固定板(20c)上安设有用于调节进水堰(20)在堰池(10)内高度的调节件(30)。

6.根据权利要求5所述的一种弧形进水堰，其特征在于，所述进水渠内壁嵌设有膨胀螺栓(32)的膨胀端，所述膨胀螺栓(32)的螺头端穿过固定板(20c)上贯穿的腰孔(31)以实现压紧固定；所述腰孔(31)的孔长与固定板(20c)的高度平行。

7.根据权利要求6所述的一种弧形进水堰，其特征在于，所述固定板(20c)与进水渠之间的缝隙处填充有用于密封的橡胶垫片(33)，所述橡胶垫片(33)(6)通过膨胀螺栓(32)压紧固定于缝隙处。

技术总结
本发明涉及水渠布水领域，具体是一种弧形进水堰。该装置包括安设于进水渠上的进水堰；进水堰上布置有弧形槽，该弧形槽沿进水堰长度方向间隔均布，形成波浪状的堰流口；本装置还包括坡面状的堰板面；堰板面与堰流口之间自然过渡布置，从而共同构成槽口逐级外扩以用于引流的布水段，堰板面形成用于降低水流高度差的导流段。本发明的创造性部分在于进水堰的堰板面与堰流口之间自然过渡形成弧形状的布水段。一方面，将平直状的堰流口变成波浪形堰流口，从而起到引导水流向池周扩散实现良好的分配效果。另一方面，坡面状的堰板面起到承接作用，减小了水渠两侧的高度差，因此减少跌水效果显著，缩减了滤池的运行成本。

技术研发人员：李坚,施海仁,李伟,赵姗姗,李驰骋
受保护的技术使用者：合肥中盛水务发展有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15