[发明专利]一种减小旋流洞出口流速的旋流泄洪洞

权利要求书

1.一种减小旋流洞出口流速的旋流泄洪洞，其特征在于：包括泄水闸室（17）、引水洞（1）、涡室（2）、竖井（10）、扩体连接段、消力池（12）和导流洞（14），所述的引水洞（1）上游与泄水闸室（17）连接，所述的引水洞（1）下游与涡室（2）之间通过过渡段（3）连接，所述的过渡段（3）内设有分水隔墙（4）；所述的涡室（2）下端通过竖井连接段（11）与竖井（10）连接，所述的扩体连接段将竖井（10）下部与导流洞（14）连通，导流洞（14）一端进行了封堵；所述的扩体连接段内设有分流墩（18），所述的消力池（12）设在竖井（10）底部；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所述的一种减小旋流洞出口流速的旋流泄洪洞，其特征在于：所述的扩体连接段包括竖直段（13）、转弯段（15）和压坡段（16），所述的竖直段（13）与压坡段（16）通过转弯段（15）连接，转弯段（15）和压坡段（16）侧墙宽度与导流洞（14）宽度A相同；所述的竖直段（13）由竖井半圆渐变过渡到外侧为圆拱、内侧为直线的体型；所述的转弯段（15）的顶拱是以竖直段（13）末端为起点、以1/4椭圆长轴转弯形式过渡至压坡段（16）起点，其中椭圆方程为，a、b根据导流洞宽度A确定， a取值为(1～3)A，b取值为(0.3～1)a；所述的转弯段（15）底部采用倒坡型式，转弯段（15）底部的坡比为1：n3,n3取1~10；所述的压坡段（16）顶拱坡比为1：n4,n4取1~20。

3.根据权利要求1所述的一种减小旋流洞出口流速的旋流泄洪洞，其特征在于：所述的分流墩（18）布置在下部扩体连接段的压坡段（16）处，分流墩（18）的迎水面和背水面两端形状均是半圆弧，迎水面半径R1≤背水面半径R2，R2取值为(0.1～0.4)A，其中，A为导流洞宽度，分流墩（18）的侧面起点是迎水面圆弧的两个末端，分流墩（18）的侧面终点是背水面圆弧的两个末端。

4.根据权利要求3所述的一种减小旋流洞出口流速的旋流泄洪洞，其特征在于：所述的分流墩（18）顶部与扩体连接段中的压坡段（16）顶部接触连接，分流墩（18）长度与压坡段（16）长度相同。

5.根据权利要求1所述的一种减小旋流洞出口流速的旋流泄洪洞，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。

6.根据权利要求1所述的一种减小旋流洞出口流速的旋流泄洪洞，其特征在于：所述的涡室（2）上设有通气孔（9）。

7.根据权利要求1所述的一种减小旋流洞出口流速的旋流泄洪洞，其特征在于：所述的消力池（12）深度为2～10m。