[实用新型]有压隧洞渐变段结构

说明书

一、技术领域

本实用新型涉及有压泄水或引水隧洞，特别是有压泄水或引水隧洞的渐变段结构。

二、背景技术

在有压泄水或引水隧洞中，渐变段广泛使用。渐变段常常被用在不同形状的隧洞过流断面之间起平顺连接的作用，通常包括两种型式，一种型式是由矩形断面过渡圆形断面的渐变段；另一种型式是由圆形断面过渡矩形断面的渐变段。

目前通常使用的渐变段结构，是在四个转角处采用斜圆锥面将矩形断面或圆形断面逐渐过渡到圆形断面或矩形断面。在顺水流方向，这种采用斜圆锥面的渐变段表面存在一定的突变，对于高速泄水隧洞，容易造成冲蚀现象，引起隧洞衬砌的破坏；对于引水隧洞，则加大了水头损失，造成了更多的能量损耗。

三、实用新型内容

鉴于现有斜圆锥面渐变段存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种在顺水流方向更加平顺的有压隧洞渐变段结构。

本实用新型的具体结构如下：有压隧洞渐变段结构，具有矩形口、圆形口以及连接矩形口和圆形口之间的曲面，所述的曲面是以矩形口和圆形口为准线形成的直纹曲面。

所述的矩形口为进水口、圆形口为出水口。

所述的矩形口为出水口、圆形口为进水口。

本实用新型的优越之处在于它在顺水流方向上更加平顺，对于高速泄水隧洞，能够减轻冲蚀现象的发生，尽可能地避免因冲蚀而引起的隧洞破坏情况的发生；对于引水隧洞，则可以减小水头损失，提供更多的水头用于发电或其它用途。

四、附图说明

附图1是转角采用斜圆锥方式过渡渐变段结构的主视图和左视图。

附图2是本实用新型渐变段由圆形到矩形结构的主视图和左视图。

附图3是本实用新型渐变段由矩形到圆形结构的主视图和左视图.

五、具体实施方式

本实用新型的具体结构请参照附图2和附图3。该渐变段具有矩形口1、圆形口2以及连接矩形口和圆形口之间的曲面3，所述的曲面3是以矩形口1和圆形口2为准线形成的直纹曲面。

矩形口1可以是出水口或者是进水口；与之匹配的圆形口2可以是进水口或者是出水口。

通过数学方式可以求出任意截面的方程(参见附图2)，只需求出截面上任意一点坐标(x，y)。圆心位于坐标原点，已知矩形宽b、高h，圆半径r，角度α，截面距离圆形口的距离与渐变段总长之比β。以位于第一象限的部分截面为例，根据直纹曲面定义：

l1=2πrα360]]>

l12πr=l22(b+h)]]>(即等比例移动)

x₁＝rcos(α)

y₁＝rsin(α)

x2=b2]]>

y₂＝l₂

x＝x₁+β(x₂-x₁)

y＝y₁+β(y₂-y₁)

以上方程联立，即可求得该部分截面上任意一点坐标(x，y)。其余部分截面上任意一点坐标可以类似求出。可以证明，截面并非由圆弧段组成。圆变方求解方法类似。

用于生产时，分截面分段给出参数方程，施工人员即可据此铺设模板，浇筑混凝土。