[发明专利]多进口汇流、多出口分流水工设施

说明书

本发明提供一种多进口汇流、多出口分流水工设施，结构自上游至下游依次为进水段、跌落段、退水段，所述跌落段自上至下由依次相接的顶部空腔段、涡室、收缩段、直段、底部水垫保护井相接构成，所述进水段与涡室相接，退水段与直段下端相接，所述进水段和退水段分别设置多个，整个水工设施通过各进水段分别与上游各引水隧洞衔接，通过各退水段与下游各引水隧洞衔接。该水工设施在保证完成基本消能任务的同时，通过合理布置上下游水流衔接设施的进出口型式，提高调水、排水或给水过程中多支流引水、多支流分流的复杂水环境下上下游水流衔接灵活性，降低工程难度，增强工程的实用性和安全性。

技术领域

本发明属于水利水电工程中的水流衔接技术领域，特别涉及一种多进口、多出口水工设施。

背景技术

在落差大、管线多的调水、排水或给水等工程中，需要考虑在水流输水管线分布复杂、上下游支流数量不止一个时合理的进行水流衔接，即有效地消除水流携带的多余能量。特别是对落差大的水流进行消能的主要形式为掺气水流在跌落过程中和在底部水垫保护井内上下翻滚，相互冲撞将大部分能量消除，从而保证水工建筑物及下游出口河床在过流时的安全。为确保过流时的安全可靠，通常需要保证水流衔接设施内的流速、掺气浓度等水力学指标在安全指定范围内。传统的水流衔接设施为单进口单出口型式，因而在较为复杂的输水网络环境下适应性差，缺乏灵活性，且其进水段与退水段洞室开挖面积大，施工难度高，进而影响工程整体效益。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种多进口汇流、多出口分流的水工设施，在保证完成基本消能任务的同时，通过合理布置上下游水流衔接设施的进出口型式，提高调水、排水或给水过程中多支流引水、多支流分流的复杂水环境下上下游水流衔接灵活性，降低工程难度，增强工程的实用性和安全性。

本发明提供的多进口汇流、多出口分流水工设施，结构自上游至下游依次为进水段、跌落段、退水段，所述跌落段自上至下由依次相接的顶部空腔段、涡室、收缩段、直段、底部水垫保护井相接构成，所述进水段与涡室相接，退水段与直段下端相接，所述进水段和退水段分别设置多个，整个水工设施通过各进水段分别与上游各引水隧洞衔接，通过各退水段分别与下游各引水隧洞衔接。

上述多进口汇流、多出口分流水工设施，各进水段布置在跌落段的同一高程，多个进水段沿涡室周向均匀布置，所述涡室、收缩段各设置一个；或各进水段布置在跌落段的不同高程，且高程数为2，对应于每个进水段，在跌落段上分别设置一个与该进水段相接的涡室和与涡室相接的收缩段。

上述多进口汇流、多出口分流水工设施，各进水段布置在跌落段的同一高程时，沿涡室周向均匀布置2～3个进水段；各进水段布置在跌落段的不同高程时，沿每个涡室周向均匀布置1～3个进水段。

上述多进口汇流、多出口分流水工设施，对应同一涡室布置的相邻进水段之间的夹角为30°～180°。

上述多进口汇流、多出口分流水工设施，各退水段布置在跌落段中直段下端的同一高程，各退水段根据所需分流方向布置；或各退水段布置在跌落段中直段下端的不同高程且高程数为2～3个，各退水段根据下游所需分流高程和方向布置。

上述多进口汇流、多出口分流水工设施，所述退水段布置在跌落直段下端的同一高程时，沿直段周向均匀布置2～3个退水段；所述退水段布置在跌落直段下端的不同高程时，沿直段周向均匀布置1～3个退水段。

上述多进口汇流、多出口分流水工设施，布置在同一高程的相邻两个退水段之间的夹角为30°～180°。

上述多进口汇流、多出口分流水工设施，所述进水段由上平段与变坡段沿进水方向相接构成，进水段断面为矩形，变坡段底板高程沿进水方向降低，变坡段一侧边壁与涡室相切，另一侧边壁沿进水方向向内收缩，使水流通道变窄。