一种导流墙

1.本实用新型属于水利工程技术领域，具体涉及一种导流墙。


背景技术：

2.水闸泵站枢纽可以实现水流的多目标调控，对于改善水资源优化配置、减小洪涝灾害损失，降低水环境污染，改善水生态具有重要的作用，广泛应用于农业灌概、防洪排涝、防灾减灾、城镇供排水及跨区域调水等方面。随着城市化的高速发展，为综合解决城市水质污染、防洪排涝、生态治理以及河道通航等多方面的问题，我国平原地区规划并兴建立了大量的闸站枢纽。
3.闸站合建枢纽相较于早期的分建型式，具有节约土地资源的特点，一般情况下，闸站合建工程为各自单独运行，则水流流向与河床呈一定夹角，改变了原河道的水流流态和动量分布，打破了河道维系的能量平衡，使河床左右动量不均衡，在枢纽上下游引起剧烈的回流和斜流，在流道进口引起漩涡，甚至严重淘刷岸坡，削弱建筑物基础，威胁工程安全。在闸站上游为两河交汇口的情况下，两侧水流分别以侧向进流的方式进入前池。泵站进水前池是引渠和进水池或进水流道之间的连接部分，其作用是为了保证引渠中的水流在良好的水流条件下，扩散至进水池或进水流道。前池内的流态是否良好，直接影响到闸站枢纽能否安全高效得运行。前池形式若布置不当，则会在池中形成不良水流流态。首先前池内出现大范围回流区，其强度、分布范围取决于上游进口流速、引渠与前池中心线交角以及前池进口形状，容易导致回流区内泥沙淤积，水流偏斜并对主流产生压迫，长期的泥沙淤积不仅会直接影响进水池内的流态和水泵运行，还会引起水泵效率降低。其次为流道进口的漩涡，流道进口处的漩涡有间隙吸气涡、串通吸气涡、表面凹陷涡等，表面凹陷涡对水泵吸水能力的影响很小可忽略，当发生间隙吸气涡和串通吸气涡时，会将空气带入水泵内，引发汽烛，极易造成水泵振动，影响建筑物的安全。
4.因此，亟需一种稳定进水前池水流和消除进口流道漩涡的导流墙。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于克服现有技术中的不足，提供导流墙，能够在实际双侧进流水利工程中的闸站进口处进行消涡和稳流，以保证泵站高效安全运行。
6.为达到上述目的，本实用新型是采用下述技术方案实现的：
7.一种导流墙，设置于双侧进流闸站的进水前池；所述双侧进流闸站包括自上游至下游顺序设置的上游双侧流道、进水前池段、进水流道段、站身段和出水池段；所述上游双侧流道包括上游第一流道和上游第二流道；所述导流墙设置于进水前池段的外边缘，所述导流墙的横断面中间向外凸起，两端平缓，为宽檐帽形。通过设置中间向外凸起的导流墙，可以降低水流交汇导致的回流区流速，改善流速不均匀情况，重新分布回流区范围，使泵站进水流道不受回流区影响，改善泵站进水流道内的漩涡，保证泵站高效安全稳定运行。
8.进一步的，所述导流墙的横断面中间向外凸起部分设置于所述双侧进流闸站的两
股进水水流交汇处。导流墙其凸出部分位于两股水流交汇处，来自两侧的水流顺导流墙方向平顺地进入进水前池，在导流墙凸出部分降低交汇流速，使水流得到充分扩展，回流区流速大幅度下降并远离泵站进水流道，使水流在流道前转为正向进入泵站进水流道，从而保证进水前池水面平稳，泵站安全运行。
9.进一步的，所述导流墙为钢筋混凝土导流墙且迎水面表面平整。导流墙为钢筋混凝土结构，需保证表面平整，从而减小水流冲刷作用带来的表面破坏现象。
10.进一步的，所述导流墙的长度为所述双侧进流闸站的进水流道的宽的8-9 倍，使水流充分消能稳定后进入泵站进水流道。
11.进一步的，所述导流墙两侧布置分别与所述双侧进流闸站的上游第一流道和上游第二流道的出口相切，使水流平顺地进入进水前池。
12.进一步的，所述导流墙布置位置距进水流道的最远距离为所述双侧进流闸站的上游双侧流道的最大流道宽的2.5-3.5倍，能够重新分布回流区范围，降低回流区流速。
13.进一步的，所述导流墙包括连续布置的第一圆弧、第二圆弧、第三圆弧、第四圆弧、第五圆弧、第六圆弧、第七圆弧、第八圆弧、第九圆弧；
14.所述第一圆弧的圆心角θ1＝10
°
及半径r1＝199.0m；
15.所述第二圆弧的圆心角θ2＝16
°
及半径r2＝75.6m；
16.所述第三圆弧的圆心角θ3＝8
°
及半径r3＝250.6m；
17.所述第四圆弧的圆心角θ4＝69
°
及半径r4＝77.2m；
18.所述第五圆弧的圆心角θ5＝3
°
及半径r5＝436.8m；
19.所述第六圆弧的圆心角θ6＝16
°
及半径r6＝175.9m；
20.所述第七圆弧的圆心角θ7＝16
°
及半径r7＝55.5m；
21.所述第八圆弧的圆心角θ8＝41
°
及半径r8＝21.2m；
22.所述第九圆弧的圆心角θ9＝15
°
及半径r9＝12.7m。
23.进一步的，所述导流墙宽0.8m，高度与所述上游双侧流道的高度齐平，过渡平滑，无过高的应力突变，成本低，可靠性高。
24.与现有技术相比，本实用新型所达到的有益效果：
25.本实用新型提供导流墙，结构简单、成本相对低廉且施工方便；该装置实施后，可以降低水流交汇导致的回流区流速，改善流速不均匀情况，重新分布回流区范围，使泵站进水流道不受回流区影响，改善泵站进水流道内的漩涡，保证泵站高效安全稳定运行。
附图说明
26.图1为本实用新型导流墙的俯视结构示意图；
27.图2为导流墙处的截面结构示意图。
28.图中：
29.1、上游第一流道；2、上游第二流道；3、导流墙；4、进水前池段；5、进水流道段；6、站身段；7、出水池段。
具体实施方式
30.下面结合附图对本实用新型作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本
实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。
31.在本实施例的描述中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等，其所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实施例和简化描述，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实施例的限制。
32.实施例一：
33.本实施例提供一种导流墙3，设置于双侧进流闸站的进水前池；所述双侧进流闸站包括自上游至下游顺序设置的上游双侧流道、进水前池段4、进水流道段 5、站身段6和出水池段7；所述上游双侧流道包括上游第一流道1和上游第二流道2；所述导流墙3设置于进水前池段4的外边缘，所述导流墙3的横断面中间向外凸起，两端平缓，为宽檐帽形。
34.实施原理：通过设置中间向外凸起的导流墙3，可以降低水流交汇导致的回流区流速，改善流速不均匀情况，重新分布回流区范围，使泵站进水流道不受回流区影响，改善泵站进水流道内的漩涡，保证泵站高效安全稳定运行。
35.实施例二：
36.如图1和图2所示，本实施例提供一种导流墙3，设置于双侧进流闸站的进水前池；所述双侧进流闸站包括自上游至下游顺序设置的上游双侧流道、进水前池段4、进水流道段5、站身段6和出水池段7；所述上游双侧流道包括上游第一流道1和上游第二流道2；所述导流墙3设置于进水前池段4的外边缘，所述导流墙3的横断面中间向外凸起，两端平缓，为宽檐帽形。
37.双侧进水时，水流分别以侧向方式进入进水前池，易在前池形成回流，造成泥沙淤积及水泵运行效率降低。本实用新型在进水前池设置导流墙3，可以缓解进水前池因双侧水流交汇形成的不良流态，并形成大范围高速回流区的情况，使水面平稳。优选的是，所述导流墙3其凸出部分位于两股水流交汇处，可使回流区尽量远离泵站进水流道，使进水流道不受水流交汇影响。
38.优选的是，所述导流墙3为钢筋混凝土结构，需保证表面平整，从而减小水流冲刷作用带来的表面破坏现象。所述导流墙3长度为双侧进流闸站进水流道宽的8-9倍，使水流充分消能稳定后进入泵站进水流道，优选8.1倍。
39.导流墙3两侧布置分别于双侧流道出口相切，使水流平顺地进入进水前池。
40.所述导流墙3距进水流道的最远距离为双侧流道宽的2.5-3.5倍，重新分布回流区范围，降低回流区流速，经过试验，优选3.4倍。可以最大程度的降低流速。
41.优选的是，所述导流墙3包括连续布置的第一圆弧、第二圆弧、第三圆弧、第四圆弧、第五圆弧、第六圆弧、第七圆弧、第八圆弧、第九圆弧，圆心角及半径从左至右分别为θ1＝10
°
r1＝199.0m、θ2＝16
°
r2＝75.6m、θ3＝8
°ꢀ
r3＝250.6m、θ4＝69
°
r4＝77.2m、θ5＝3
°
r5＝436.8m、θ6＝16
°
r6＝175.9m、θ7＝16
°
r7＝55.5m、θ8＝41
°
r8＝21.2m、θ9＝15
°
r9＝12.7m。这种结构的导流墙3，经检测，可以有效降低水流交汇导致的回流区流速，改善流速不均匀情况，重新分布回流区范围，使泵站进水流道不受回流区影响，改善泵站进水流道内的漩涡，保证泵站高效安全稳定运行，同时，建造节省材料，使用耐久性好，综合寿命长。
42.优选的是，所述导流墙3宽0.8m，高度与双侧流道齐平，从而达到成本低，可靠性高的目的。
43.导流墙3其凸出部分位于两股水流交汇处，来自两侧的水流顺导流墙3方向平顺地进入进水前池，在导流墙3凸出部分降低交汇流速，使水流得到充分扩展，回流区流速大幅度下降并远离泵站进水流道，使水流在流道前转为正向进入泵站进水流道，从而保证进水前池水面平稳，泵站安全运行。
44.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征，在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
45.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
46.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
47.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”，“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
48.尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。