急流平面交汇整流装置.doc

说 明 书 摘 要当两股急流水平交汇时，由于水流方向与交汇后渠道的轴线存在一个夹角，如果不采用一些工程措施，水流会对边墙的直接冲击，洞内水流形态紊乱，对建筑物破坏性很大若是在隧洞中，水流可能会冲击到洞顶，洞顶稳定性受到影响同时若两个隧洞交汇的夹角太小，交汇处会出现尖角，受力条件不好，施工难度很大通过在两洞交汇处设置调流装置、尾墩、圆弧段和折流板，可以有效的调整水流流态，避免和减小水流对洞顶和边墙的直接冲击调流装置的结构尺寸根据水流流速大小、交汇处夹角确定，圆弧段半径、折流板半径和角度也与流速大小有关1权 利 要 求 书2说 明 书 附 图急流平面交汇整流装置技术领域本发明属于水利水电工程中的水流衔接专门建筑物，特别涉及一种用于水平相交泄洪洞交汇处水流流态的控制装置背景技术当两个泄洪洞出现平面交汇时，由于泄洪洞之间有一定的夹角，泄洪洞1运行时水流在交汇处右侧未受约束，水流向右边扩散，形成水流左高右低的形态，再对直冲击对面边墙，致使水流发生串顶，爬高的水流的主流顺顶拱旋转后跌入水中，危及洞的顶部和底板稳定；当顺直的泄洪洞2运行时，水流在交汇处左边没有约束，水流向左边扩散，流速增加，水流冲击泄洪洞连接处墙，水流也会爬高。

故在水流在泄洪洞内交汇时会出现很多难题，还有交汇处泄洪洞的应力稳定性等其它问题急流平面交汇很少有人研究，即使研究也多停留在多交汇处尖角的加固处理上，使用了一些抗冲刷的材料，例如钢板衬护虽然解决了结构稳定问题，但是水流流态不佳，水流串顶现象仍然存在发明内容本发明针对急流平面交汇的难点，提出了一种调整水流的整流装置此装置克服了泄洪洞交汇时出现的不利水力现象，调整了水流流态，避免和减小对泄洪洞顶部和边墙的冲刷，提高交汇尖角处的受力和稳定本发明所述的急流平面交汇整流装置包括调流装置、尾墩、圆弧段和折流板利用调流装置调整交汇前泄洪洞的收缩比例，将水流导向远离冲击的边墙；并且在水流直接冲击的对面边墙上布置适当尺寸的折流板，将来流翻卷回泄洪洞中，避免冲击洞顶；设置的圆弧和尾墩起到了平顺水流的作用本发明有以下效果：1、 调流装置和墩头及圆弧段调整和平顺了水流，调流装置调整水流方向，尽量使水流不扩散开，而墩头和圆弧使建筑物平滑连接，水流流过时不会发生急剧的变化，而是平顺的水流2、 折流板将斜槽泄洪洞的水流挡了回去，使水流不能达到洞顶，防止了水流冲击洞顶（即串顶）3、 尖角变成了胶宽的调流装置和墩头，降低了施工难度，一般的衬砌就能满足要求，不必使用钢板等特殊的抗冲刷的材料，节约了工程造价。

4、 折流板不仅使水流达不到洞顶，也是折回的水流对底板冲击力很小故结构稳定，受力合理附图说明图1、2、3是本发明所述急流平面交汇装置结构示意图，装置由调流装置、反弧段和折流板构成 其中图1在交汇处尾墩是使用的简单的直线连接，图2是使用的圆弧尾墩，图3是使用的曲线型尾墩图中，1—泄洪洞1、2—泄洪洞2、3—调流装置、4—圆弧段、5—泄洪洞3、6—折流板、7—交汇夹角处尾墩、B1—泄洪洞1宽度、B2—泄洪洞2宽度、B3—泄洪洞3宽度、L1—折流板总长度、L2—交汇点上游折流板长度、L3—泄洪洞1收缩段长度、L4—泄洪洞2收缩段长度、—洞1收缩比、—泄洪洞2收缩比、—交汇处圆弧半径、—泄洪洞1与泄洪洞2夹角、—折流板角度、—折流板半径、—折流板离直墙顶部距离、—泄洪洞1交汇前流速、—泄洪洞2交汇前流速具体实施方式实施例1本实例所述急流平面汇交整流装置的形状、构造如图1，图2，图3所示，图1中未加尾墩，图2增加的是圆弧型尾墩，图3增加的是流线型尾墩构成本发明的调流装置长度为4B~6B，B为洞的宽度；收缩比＝1:10～1:30；尾墩的宽度一般为1米以上；圆弧的半径与水流速度有关，＝15B~25B；折流板的长度L1＝8 B1~10 B1，且与流速，泄洪洞1和泄洪洞2的夹角有关；折流板的半径＝1m~2m，折流板角度取135度。

实施例2本实施例为某大型水电站的两泄洪洞交汇处， 1#泄洪洞与2＃泄洪洞结合段，断面尺寸都为为7.5m（宽）×9m（高），调流装置长度为为30米；收缩比＝1:10；未加尾墩，交叉处的宽度为1米；圆弧的半径为120米；折流板的长度为40米，折流板的半径＝1m，折流板角度取135度，设置在距离底板5米的地方从实验结果的出，其效果很好，达到了以上叙述的效果图1图2图3。