[发明专利]一种采用S型弯管的井式进出水口结构

说明书

本发明公开了一种采用S型弯管的井式进出水口结构，包括从上到下依次连接的分流体、竖井、弯管、平洞，弯管由上圆弧弯管和下圆弧弯管组成，上圆弧弯管与下圆弧弯管为两段反向圆弧弯管，分流体、竖井、上圆弧弯管、下圆弧弯管、平洞的轴线在同一平面上且垂直于地面。将井式进出水口的下部弯管段由纺锤体型改为S型等直径弯管后，抽水工况下竖井上部各孔口出流更趋于均匀化，从而可改善各孔口平面及垂向流速分布不均问题，拦污栅断面底部负流速消失，水头损失明显减小，经济效益高，在组合工况下各项水力学指标均能满足设计和规范要求。与传统体型相比，体型及结构设计简单化，水力学条件更好，值得在抽水蓄能项目中广泛推广和应用。

技术领域

本发明涉及抽水蓄能电站工程进出水口，尤其涉及一种可改善流速平面及垂向分布、且可消除拦污栅孔口底部负流速的采用S型弯管的井式进出水口结构。

背景技术

抽水蓄能电站进出水口型式主要有侧式和井式两种，井式进出水口可以布置在库盆底部的任何位置，布置灵活，能较好的解决进出水口过坝问题，国内的西龙池、溧阳、沂蒙等抽水蓄能电站均采用了井式进出水口型式，应用愈加广泛。抽水蓄能电站具有抽水和发电两种运行工况，水流是双向的，受竖井底部弯管段影响，井式进出水口在抽水工况下存在各流道分流比不均匀、拦污栅断面流速分布系数大、底部出现负流速等水力学问题，对工程运行存在不利影响。传统的井式进出水口底部弯管采用纺锤体型，在此基础上科研人员前后做了大量的数值分析和模型试验研究工作，但仍然没有得到实质性的改善，因此急需转变思路找到一种行之有效的办法，研发出一种新型的井式进出水口结构型式，彻底解决以上水力学问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种采用S型弯管的井式进出水口结构，改善抽水工况下各孔口流道水力学条件较差的问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种采用S型弯管的井式进出水口结构，包括从上到下依次连接的分流体、竖井、弯管、平洞，弯管由上圆弧弯管和下圆弧弯管组成，上圆弧弯管与下圆弧弯管为两段反向圆弧弯管，分流体、竖井、上圆弧弯管、下圆弧弯管、平洞的轴线在同一平面上且垂直于地面。

所述竖井由扩散段和直管段组成。

所述上圆弧弯管和下圆弧弯管的横断面为圆形等直径管，且与竖井直管和平洞直径相同。

所述上圆弧弯管和下圆弧弯管轴线相切，且上圆弧弯管与竖井轴线也相切，下圆弧弯管与平洞轴线也相切。

所述上圆弧弯管和下圆弧弯管的转弯半径相等，下圆弧弯管的转角大于上圆弧弯管转角。

本发明的有益效果是：将井式进出水口的下部弯管段由纺锤体型改为S型等直径弯管后，竖井上部出流更趋于均化，从而可改善抽水工况流速分布不均问题，同时拦污栅断面底部负流速消失，水头损失减小，在组合工况下的各项水力学指标均能满足设计和规范要求。与传统体型相比，本发明体型设计更简单，水力学条件更好，值得在抽水蓄能项目中广泛推广和应用。

附图说明

图1是本发明采用S型弯管的井式进出水口结构的立面示意图；

图2是本发明采用S型弯管的井式进出水口结构的平面示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“反向”、“顶/底部”、“上/下部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。