[发明专利]一种改善水流流态的旋流泄洪洞

权利要求书

1.一种改善水流流态的旋流泄洪洞，其特征在于：包括引水洞（1）、过渡段（3）、涡室（2）、竖井（10）、消力池（12）、隔水板（15）和导流洞（14），所述的过渡段（3）上游与引水洞（1）连接，引水洞（1）上游连接有泄水闸室（17）；所述的过渡段（3）下游与涡室（2）连接，所述的涡室（2）下端通过竖井连接段（11）与竖井（10）连接，所述的消力池（12）位于竖井（10）底端，所述的涡室（2）直径大于竖井（10）直径，竖井（10）直径大于消力池（12）直径；所述的竖井（10）下部通过连接段（13）与导流洞（14）连通，导流洞（14）一端进行了封堵；所述的隔水板（15）设在连接段（13）末端；所述的过渡段（3）内设有分水隔墙（4）；所述的过渡段（3）包括由底板（5）、侧墙一（7）、侧墙二（8）和顶拱（6）组成，所述的侧墙一（7）和侧墙二（8）一外一内竖直设在底板（5）和顶拱（6）之间，所述的底板（5）倾斜设置，侧墙一（7）布置在远离涡室（2）侧，侧墙二（8）布置在靠近涡室（2）侧，其高度均由引水洞（1）的侧墙过渡到涡室（2）的墙高；侧墙一（7）和侧墙二（8）顺水流向分别包括直线段和弧形段，侧墙一（7）、侧墙二（8）的弧形段均与涡室（2）侧壁连接；所述的底板（5）坡比为1：n1,n1取1~10，起坡点距离涡室（2）中心线距离为L1，L1取涡室（2）直径的2~7倍；所述的顶拱（6）包括直线段和斜坡段，其斜坡段坡比为1：n2,n2取0.5~5；底板（5）宽度与引水洞（1）宽相同；分水隔墙（4）布置在过渡段（3）的底板（5）上，靠近过渡段（3）的侧墙二（8）布置；所述的分水隔墙（4）其断面形状呈三角形状；分水隔墙（4）包括迎水面、背水面、侧面一和侧面二，所述的迎水面由圆弧组成，半径R1取（1/30~1/10）D，圆弧角度取90°；背水面由直线段组成，其宽度a2，取（1/5~1/2）D，其与过渡段（3）的侧墙一（7）距离a1，取（1/3~4/5）D；侧面一靠近过渡段（3）的侧墙一（7），侧面二靠近过渡段（3）的侧墙二（8），侧面一和侧面二起始点分别为迎水面圆弧的两个末端，终点分别为背水面直线段两端点；分水隔墙（4）背水面距离涡室（2）为L3，L3取（0.5~5）R,其中， R为涡室（2）半径；分水隔墙（4）顺水流长为L2，L2取（0.5~5）D；上述D均为引水洞（1）宽度。

2.根据权利要求1所述的一种改善水流流态的旋流泄洪洞，其特征在于：所述的隔水板（15）上设有多个分水孔（16）。

3.根据权利要求1所述的一种改善水流流态的旋流泄洪洞，其特征在于：所述的连接段（13）包括竖直段、圆弧段和斜坡段，所述的竖直段与斜坡段通过圆弧段连接；所述的竖直段上端与竖井（10）下部连接，所述的斜坡段末端与导流洞（14）连接；所述的竖直段长b1为（1~3）D1，圆弧段的弧长为b2，其弧长角度为60°~90°，圆弧段的圆弧半径R2为（0.5~2）D1；斜坡段长b3为（0.1~5）D1、斜坡段的坡比为1：n,n取1~20，上述D1为导流洞（14）宽度。

4.根据权利要求2所述的一种改善水流流态的旋流泄洪洞，其特征在于：所述隔水板（15）为混凝土或钢衬混凝土结构，隔水板（15）宽度与导流洞（14）洞宽相同，隔水板（15）高度h1为导流洞（14）洞高的0.2~0.8倍。

5.根据权利要求1所述的一种改善水流流态的旋流泄洪洞，其特征在于：所述的消力池（12）深度为导流洞（14）宽度的0.05~0.5倍。

6.根据权利要求1所述的一种改善水流流态的旋流泄洪洞，其特征在于：所述的竖井连接段（11）为上大下小的空心柱体结构，上端内径与涡室（2）直径相同，下端内径与竖井（10）直径相同。

7.根据权利要求1所述的一种改善水流流态的旋流泄洪洞，其特征在于：所述的涡室（2）上设有通气孔（9）。