[实用新型]用于泄洪深孔的掺气装置

说明书

技术领域

本实用新型属于水利水电工程泄洪消能技术领域，涉及一种泄水建筑物的掺气装置，特别涉及一种用于泄洪深孔的掺气装置。 

背景技术

随着坝工技术的提高和水电事业的迅速发展，我国高坝建设规模日益增大。然而由于高坝泄水建筑物中的最高泄流流速超过40m/s，由此引出的空化、空蚀等一系列高速水力学问题日渐突出，当高坝建筑设计不周或施工不慎时，常常发生材料剥蚀的现象，即在砼或金属的表面轻则造成斑点麻面，重则形成蜂窝状甚至大洞，这种现象被称为空蚀，发生的空蚀破坏直接影响建筑物的安全及稳定，这些已经成为高坝建设发展的制约因素，因此备受水利工作者的广泛关注。 

经过水力学工作者的大量研究，掺气减蚀已经被证明是解决空化、空蚀等破坏的最有效途径，因此目前掺气减蚀设施已在溢洪道、泄洪洞、陡槽等高水头大单宽泄流的泄水建筑物中得到广泛应用，并取得了很大的成功。虽然掺气减蚀技术已有了一定的工程经验，但目前国内外高水头泄水建筑物中因高速水流引起的空蚀破坏现象仍然时有发生。在这些泄洪洞的正常运行中，当遇到高速水流时，水流自身产生的掺气、空化、空蚀、脉动、震动等问题，使得在现有的施工条件下因高速水流而出现的空蚀破坏问题在所难免。这主要是由于掺气设施设置不合理导致掺气浓度不够造成的。据试验表明，当水中的掺气浓度为1%～2%时，能大大减轻固体边壁的空蚀破坏；当掺气浓度为5%～7%时，空蚀破坏完全消失。于是，优化掺气设施，保证泄水建筑物的掺气浓度是防止空蚀破坏问题有效途径。 

综上所述，提供一种能够解决现有技术中的因掺气浓度达不到而产生的空蚀现象，成为本领域技术人员亟待解决的问题。 

公开于该发明背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本实用新型的 一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。 

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种用于泄洪深孔的掺气装置，所述用于泄洪深孔的掺气装置可以有效的提高泄水建筑物的掺气浓度，防止空蚀破坏的问题。 

为了达到上述目的，本实用新型提供一种用于泄洪深孔的掺气装置，其特征在于，所述掺气装置通过短有压管与所述泄洪深孔相连，所述掺气装置的下游与明流陡槽相连，所述掺气装置包括：跌坎，所述跌坎位于所述短有压管与所述明流陡槽之间，所述跌坎包括正面和背立面；及通气装置，所述通气装置包括：第一通气孔，所述通气孔设于所述跌坎的背立面；通气管，所述通气管位于所述跌坎的底部，与所述通气孔相连；及通气井，所述通气井的一端与所述通气管相通，另一端与大气相通。 

优选地，所述短有压管中设置有检修闸门。 

优选地，所述跌坎设置有挑坎，所述跌坎的后方设置有水平底坡，所述水平底坡与所述明流陡槽相连。 

优选地，所述掺气装置还包括折流器，所述折流器分别设置在所述跌坎上游的两面侧墙上。 

优选地，所述两面侧墙背立面上分别设置有第二通气孔，所述第二通气孔位于所述折流器的后方，并与通气井衔接。 

优选地，在所述通气管与所述通气井之间设置变截面段。 

优选地，所述通气管沿所述变截面段的底部连接，所述变截面段的顶部衔接于所述通气井的下端。 

优选地，所述变截面段为截圆锥形。 

优选地，所述变截面段的轴线的斜率范围为1-1.5。 

本实用新型的有益效果是： 

1、跌坎的设置能满足闸门孔口偏心绞变形止水要求，便于高压止水； 

2、跌坎背立面第一通气孔连接的通气管与侧墙背立面的第二通气孔衔接的是同一通气井，这样可以同时满足跌坎底部掺气及侧墙掺气的 需要，通过改变单一的底部掺气方式，大大提高明流陡槽段高速水流残气量，有效的避免底板与边墙的空蚀破坏； 

3、通气井与通气管之间通过变截面段连接，使得空气流通平稳顺畅，保证了跌坎背立面的通气孔与侧墙背立面的通气孔的风速不至于相差太大。 

附图说明

通过说明书附图以及随后与说明书附图一起用于说明本实用新型某些原理的具体实施方式，本实用新型所具有的其它特征和优点将变得清楚或得以更为具体地阐明。 

图1为本实用新型俯视图； 

图2为图1中A-A剖面示意图； 

图3为图2中C部分的结构放大示意图； 

图4为图1中B-B剖面示意图； 

图5为本实用新型变截面段与通气井、通气管的衔接图。