[实用新型]一种竖直消力井辅助消能装置

说明书

本实用新型涉及一种竖直消力井辅助消能装置，属于水工结构工程与模型试验研究领域。本实用新型包括进水管道、消力井、橡胶板、缓冲叶片组、出水管道；消力井位于进水管道的正下方，消力井两侧内壁上交错设置有若干个跌水消能平台，一个跌水消能平台包括一个橡胶板和缓冲叶片组，橡胶板位于缓冲叶片组上方，橡胶板上设有若干个导流孔，出水管道与进水管道、消力井均连通，出水管道高程高于消力井高程。由于消力井中下泄流速高，交汇处水流流态复杂，故会产生巨大能量。当水流冲击到橡胶板与缓冲叶片组所形成的跌水消能平台时，能够减少大部分的能量。本实用新型通过采用多级分层缓冲，降解了水压力，使其平顺流向下游，充分消能。

技术领域

本实用新型涉及一种竖直消力井辅助消能装置，属于水工结构工程与模型试验研究领域。

背景技术

消力井也叫做消能井，是减少水流动能的设施。现在水资源相对贫乏且时空分布不均衡，所以区域性调水和跨流域调水就成为解决当前水资源分布不均的重要途径之一。迄今为止，远距离输水基本采用2 种方式，渠道输水和管道输水。管道输水相比渠道输水有着节约土地资源、减少投资、保持水质不受破坏等优点，因此管道输水成为发展趋势。但由于地形、地貌等原因，管道在输水过程中，局部压强可能会超出管道所能承受的范围，为了保证管道的安全，这部分多余的能量就必须消除。而消力井作为一种经济、有效的消能方式，在长距离输水管道工程中常被采用。现有的消力井，消能效果不佳，水流落差大产生较大动能，仍然会对管道造成冲击破坏，高速含沙水流会对管道磨损破坏。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种竖直消力井辅助消能装置，解决了水流落差大产生较大动能，对管道造成冲击破坏和高速含沙水流对管道磨损破坏等问题，同时保证了水流的稳定性，有效的控制雾化，减少水流对下游河岸的冲刷。

本实用新型采用的技术方案是：一种竖直消力井辅助消能装置，包括进水管道1、消力井2、橡胶板3、缓冲叶片组4、出水管道5；

所述的消力井2位于进水管道1的正下方，消力井2两侧内壁上交错设置有若干个跌水消能平台，一个跌水消能平台包括一个橡胶板3和缓冲叶片组4，橡胶板3位于缓冲叶片组4上方，橡胶板3上设有若干个导流孔，出水管道5与进水管道1、消力井2均连通，出水管道5高程高于消力井2高程。

具体地，所述缓冲叶片组4包括固定钢管6、叶片组，两固定钢管6之间连接有平行放置的若干个叶片组，一个叶片组包括贯穿钢管、叶片、堵头、连接钢管，若干个叶片均匀分布在贯穿钢管表面，贯穿钢管为空心且套在连接钢管上，贯穿钢管两端的连接钢管上设有堵头，堵头的直径大于贯穿钢管的直径，连接钢管一端与一侧的固定钢管6连接，另一端与另一侧的固定钢管6连接，固定钢管6的固定端固定在消力井2的内壁上。

优选地，所述的堵头焊接在连接钢管上，连接钢管与固定钢管6焊接，固定钢管6的固定端焊接在消力井2的内壁上。

优选地，所述的橡胶板3上设有若干层椭圆形导流孔，每一层的椭圆形导流孔均匀布置，层与层之间的间距从上至下逐层变大，椭圆形导流孔的孔径从上至下逐层缩小。

优选地，同一个跌水消能平台中缓冲叶片组4的长度和橡胶板3的长度相近。

优选地，上下相邻的两个跌水消能平台之间的垂直距离相等。

优选地，上下相邻的两个跌水消能平台之间的水平距离约为消力井2底部宽度的0.2~0.3倍。

优选地，左侧所有橡胶板3的长度相同，右侧橡胶板3的长度相同，且左侧橡胶板3的长度为0.3倍的消力井2底部宽度；右侧橡胶板3的长度为0.4倍的消力井2底部宽度。

优选地，所述叶片的材料为EVA和聚氨酯组成的复合材料。

优选地，相邻两叶片之间的夹角为30~45°。