[发明专利]一种双竖井旋流消能泄洪洞结构型式

说明书

本发明公开了一种双竖井旋流消能泄洪洞结构型式，包括水平旋流竖井，其是地下钢筋混凝土圆形断面结构，且水平旋流竖井的内壁固定设置有水平旋流掺气坎，并且水平旋流竖井的底部固定连接有水平旋流起旋室，而且水平旋流起旋室的端部固定安装有水平旋流下平洞，并且水平旋流下平洞是由导流洞改建的钢筋混凝土圆形断面结构。该双竖井旋流消能泄洪洞结构型式，通过设置的水平旋流竖井和竖直旋流竖井，使得该泄洪结构哪怕在水头和流量逐渐增多的情况下也能稳定的完成旋流消能操作进行稳定泄洪，进而极大的提高了该装置的耐用性和适用性，并且通过将临时性导流隧洞改建为永久性泄洪洞，使得该泄洪结构布置灵活、施工方便和造价较低。

技术领域

本发明涉及水利工程技术领域，具体为一种双竖井旋流消能泄洪洞结构型式。

背景技术

现有水利水电工程中，大多地质条件复杂，泄洪消能建筑物布置比较困难，特别是对一些当地材料坝的枢纽而言，导流洞工程量比较大，如何有效利用导流洞后期改建为泄洪洞是工程设计中一个技术难点。现有的竖井旋流泄洪洞虽然能够实现这一作用，但随着水头与流量的增加，单个竖井旋流泄洪洞已不能满足需求，并且一般的旋流消能泄洪洞结构型式的消能效果较差，当水流量过大时，水流冲击在竖井内容易对内部结构造成较大破坏，进而存在一定的使用缺陷。

针对上述问题，急需在原有旋流消能泄洪洞结构的基础上进行创新设计。

发明内容

本发明的目的在于提供一种双竖井旋流消能泄洪洞结构型式，以解决上述背景技术中提出的随着水头与流量的增加，单个竖井旋流泄洪洞已不能满足泄洪需求和消能效果较差的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种双竖井旋流消能泄洪洞结构型式，包括：

水平旋流竖井，其是地下钢筋混凝土圆形断面结构，且水平旋流竖井的内壁固定设置有水平旋流掺气坎，并且水平旋流竖井的底部固定连接有水平旋流起旋室，而且水平旋流起旋室的端部固定安装有水平旋流下平洞，并且水平旋流下平洞是由导流洞改建的钢筋混凝土圆形断面结构；

水平旋流通气竖井，其一端口与大气连通另一端口与水平旋流起旋室连通；

竖直旋流竖井，其用来竖直对水流进行泄洪操作，且竖直旋流竖井的顶部固定连接有竖直旋流涡室，并且竖直旋流竖井的边侧固定安装有竖直旋流下平洞段，而且竖直旋流下平洞段与水平旋流下平洞相通，并且竖直旋流竖井的内部平行贯穿固定连接有固定杆，而且固定杆的外壁焊接有下螺旋板。

优选的，所述水平旋流竖井的边侧开设有水平旋流进水口，且水平旋流进水口的内部嵌合安装有控制阀门，并且控制阀门为实用堰型式控制闸门，而且水平旋流竖井的内部也平行贯穿连接有固定杆，并且固定杆竖直贯穿在水平旋流掺气坎的内部，而且水平旋流掺气坎顶部在固定杆的外壁焊接有上螺旋板，并且水平旋流掺气坎底部在固定杆的外壁焊接有下螺旋板。

优选的，所述水平旋流起旋室是由导流洞改建的钢筋混凝土结构，且水平旋流起旋室水流出口的一侧设置有水平旋流折流坎。

优选的，所述竖直旋流涡室的内部设置有竖直旋流导流坎，且竖直旋流涡室的边侧固定连接有竖直旋流连接段，并且竖直旋流连接段的端部固定安装有竖直旋流上平洞段，而且竖直旋流上平洞段的顶部固定连接有竖直旋流进口闸室段，并且竖直旋流涡室的顶部为拱顶。

优选的，所述竖直旋流导流坎由挡水面、背水面和连接面围成；所述的挡水面是一竖直设置的平面，背水面是一竖直设置的弧面，弧面半径R为涡室内径0.1~0.5倍，弧面对应的角60-90°，连接面与涡室内侧壁贴合。

优选的，所述竖直旋流连接段由底板、顶板和侧板组成的空心框体，且底板由抛物线段底板与陡坡段底板连接组成，抛物线段底板与竖直旋流上平洞段的底坡连接，陡坡段底板与竖直旋流涡室连接，并且顶板由水平段顶板和压坡连接段顶板连接组成，水平段顶板与竖直旋流上平洞段的顶板连接，压坡连接段顶板与竖直旋流涡室连接，而且竖直旋流连接段与涡室连接处的侧墙形状符合抛物线方程。