本發(fā)明涉及閘站工程前池的結(jié)構(gòu)，屬于水利工程技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

閘站結(jié)合成為平原地區(qū)常見的布置形式，閘站結(jié)合式泵站布置形式特殊，在前池容易發(fā)生嚴(yán)重的回旋、漩渦等不良流態(tài)，為了獲得更好的進(jìn)水流態(tài)，保證泵站的安全運行，由于導(dǎo)流墩在閘站結(jié)合中改善流態(tài)優(yōu)勢明顯，而被廣泛使用，但現(xiàn)有的導(dǎo)流墩都是規(guī)則的導(dǎo)流墩，無論延長或者縮短都不能很好改善前池的流態(tài)，鑒于上述的缺陷，本發(fā)明人積極研究創(chuàng)新，以期望在規(guī)則的導(dǎo)流墩的基礎(chǔ)上進(jìn)行創(chuàng)新，并配合其他導(dǎo)流設(shè)施，用來消除閘站結(jié)合式泵站前池漩渦，改善前池流態(tài)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的就是針對現(xiàn)有閘站結(jié)合式泵站前池結(jié)構(gòu)存在的不足，提供一種用于閘站結(jié)合式泵站前池的組合式控渦設(shè)施，能有效改善泵站不良流態(tài)，且不誘發(fā)新的回流區(qū)或漩渦。該設(shè)施能夠有效消除閘站結(jié)合式泵站前池的回流和漩渦，調(diào)整進(jìn)水流場的流態(tài)，提高入泵水流的均勻性和泵站運行的穩(wěn)定性。

本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的，提供一種用于閘站結(jié)合式泵站前池的組合式控渦設(shè)施，其特征是，沿水流方向設(shè)有開孔導(dǎo)流墩、2個梯形底隔墩和1個三角形底隔墩；開孔導(dǎo)流墩設(shè)置在泵站與水閘的分縫處，三角形底隔墩設(shè)置泵站聯(lián)間分縫處，2個梯形底隔墩分別設(shè)置在靠近泵站聯(lián)間分縫的泵室隔墩處,2個梯形底隔墩位于三角形底隔墩兩側(cè)。

優(yōu)選的，所述開孔導(dǎo)流墩由導(dǎo)流墩上沿水流方向設(shè)置若干個相同的凹槽形成，凹槽開口朝上，開孔導(dǎo)流墩的長度為8.62倍水泵葉輪直徑，凹槽寬度為1.55倍水泵葉輪直徑，相鄰凹槽中心間距為2.16倍水泵葉輪直徑，凹槽高度為0.5倍前池水深，開孔導(dǎo)流墩的寬度與水閘和泵站分縫處的寬度相等。

優(yōu)選的，所述開孔導(dǎo)流墩的凹槽是從靠近閘站站身處開始。

優(yōu)選的，所述梯形底隔墩為扁平的四棱柱結(jié)構(gòu)，四棱柱結(jié)構(gòu)的底面為倒直角梯形，底面豎向設(shè)置，四棱柱結(jié)構(gòu)的斜側(cè)面朝向進(jìn)水側(cè)，四棱柱結(jié)構(gòu)底面的上底長度與前池最底處的長度相等，四棱柱結(jié)構(gòu)底面的下底長度等于前池最底處與前池斜坡段水平長度的和，四棱柱結(jié)構(gòu)底面的高度為前池斜坡段豎直長度，四棱柱結(jié)構(gòu)的側(cè)棱高度與泵室隔墩處的寬度相等。

優(yōu)選的，所述三角形底隔墩為豎向設(shè)置的三棱臺結(jié)構(gòu)，三角形底隔墩其中兩個側(cè)面為迎水面，一個側(cè)面與泵站聯(lián)間分縫處相貼合，三棱臺結(jié)構(gòu)底面的底邊長度與泵站聯(lián)間分縫處的寬度相等，三棱臺結(jié)構(gòu)底面的高度與前池最底處的長度相等，三角形底隔墩側(cè)棱高度為前池斜坡段高度。

優(yōu)選的，所述三棱臺結(jié)構(gòu)底面為等腰三角形。

優(yōu)選的，所述開孔導(dǎo)流墩、梯形底隔墩和三角形底隔墩都緊靠著閘站站身，并且與閘站站身垂直設(shè)置。

優(yōu)選的，所述開孔導(dǎo)流墩、梯形底隔墩和三角形底隔墩均為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過將原導(dǎo)流墩開孔，并在泵站聯(lián)間分縫處加設(shè)三角形底隔墩，泵站聯(lián)間分縫的泵室隔墩處加設(shè)2個梯形底隔墩時，相比原來不開孔的導(dǎo)流墩，能有效改善前池流態(tài)，減少導(dǎo)流墩附近的回旋區(qū)，水泵入口流速分布均勻度得到提高。本方案應(yīng)用于閘站工程建設(shè)與改造，可發(fā)揮巨大的經(jīng)濟(jì)的效益。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實施例所述的組合式控渦設(shè)施平面圖（俯視）；

圖2是圖1中的開孔導(dǎo)流墩示意圖；

圖3是圖1中的梯形底隔墩示意圖；

圖4為本發(fā)明實施例所述的為去除梯形底隔墩、三角形底隔墩，只保留沒開孔導(dǎo)流墩的流場狀態(tài)圖；

圖5為本發(fā)明實施例所述的組合式控渦設(shè)施流場狀態(tài)圖；

圖6為本發(fā)明實施例所述去除梯形底隔墩、三角形底隔墩、只保留沒開孔導(dǎo)流墩與加設(shè)組合式控渦設(shè)施的各進(jìn)水流道流速分布均勻度對比圖。

其中：1、前池；2、第一梯形底隔墩；3、第二梯形底隔墩；4、前池最底處；5、三角形底隔墩；6、開孔導(dǎo)流墩；7、水閘；8、泵站進(jìn)水流道；9、泵站聯(lián)間分縫處；10、泵室隔墩處；11、前池斜坡段；12、泵站與水閘的分縫處；13、沒開孔的導(dǎo)流墩；l1、導(dǎo)流墩的相鄰開孔中心間距；l2、導(dǎo)流墩的開孔高度；l3、導(dǎo)流墩的開孔寬度；l4、開孔導(dǎo)流墩的長度；l5、梯形底隔墩頂邊的長度；l6、梯形底隔墩底邊的長度；l7、梯形底隔墩的高度；l8、三角形底隔墩底邊寬度；l9、三角形底隔墩長度；l10、第一梯形底隔墩的寬度；l11、第二梯形底隔墩的寬度；l12、開孔導(dǎo)流墩的寬度。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。

如圖1～3所示，本實施例提供了一種閘站結(jié)合式泵站整流組合式控渦設(shè)施，包括前池1、第一梯形底隔墩2、第二梯形底隔墩3、前池最底處4、三角形底隔墩5、開孔導(dǎo)流墩6、水閘7、泵站進(jìn)水流道8、前池斜坡段11，各個水泵進(jìn)水流道8均連通有一個水泵機(jī)組（圖中未示出）。

在泵室隔墩處10前的前池斜坡段11處至前池最底處4的設(shè)置第一梯形底隔墩2、第二梯形底隔墩3，梯形底隔墩底邊長度l6與前池最底處4的長度相等，頂邊的長度l5等于前池最底處4與前池斜坡段11水平長度的和，高度l7為前池斜坡段11豎直長度，寬度l10、l11與泵室隔墩處10的寬度相等。

第一梯形底隔墩2、第二梯形底隔墩3為扁平的四棱柱結(jié)構(gòu)，四棱柱結(jié)構(gòu)的底面為倒直角梯形，底面豎向設(shè)置，四棱柱結(jié)構(gòu)的斜側(cè)面朝向進(jìn)水側(cè)，四棱柱結(jié)構(gòu)底面的上底長度與前池最底處的長度相等，四棱柱結(jié)構(gòu)底面的下底長度等于前池最底處與前池斜坡段水平長度的和，四棱柱結(jié)構(gòu)底面的高度為前池斜坡段豎直長度，四棱柱結(jié)構(gòu)的側(cè)棱高度與泵室隔墩處的寬度相等。

在前池最底處的泵站聯(lián)間分縫處9設(shè)置三角形底隔墩5，三角形底隔墩5底邊寬度l8與泵站聯(lián)間分縫處9的寬度相等，長度l9與前池最底處4的長度相等，高度為前池斜坡段11豎直長度。

三角形底隔墩5為豎向設(shè)置的三棱臺結(jié)構(gòu)，三角形底隔墩5其中兩個側(cè)面為迎水面，一個側(cè)面與泵站聯(lián)間分縫處相貼合，三棱臺結(jié)構(gòu)底面的底邊長度與泵站聯(lián)間分縫處的寬度相等，三棱臺結(jié)構(gòu)底面的高度與前池最底處的長度相等，三角形底隔墩（5）側(cè)棱高度為前池斜坡段高度。

三棱臺結(jié)構(gòu)底面為等腰三角形。

然后將原導(dǎo)流墩開孔，開孔導(dǎo)流墩由導(dǎo)流墩上沿水流方向設(shè)置若干個相同的凹槽形成，凹槽開口朝上，開孔導(dǎo)流墩6的參數(shù)為：長度l4為8.62倍所述水泵葉輪直徑，凹槽寬度l3為1.55倍所述水泵葉輪直徑，相鄰凹槽中心間距l(xiāng)1為2.16倍所述水泵葉輪直徑，凹槽高度l2為0.5倍所述前池1水深，導(dǎo)流墩的寬度l12與分縫處12的寬度相等。

如圖4和5所示，當(dāng)無整流組合式控渦設(shè)施時，在導(dǎo)流墩13的附近和左岸有漩渦產(chǎn)生，會使水泵入口流速分布不均勻，導(dǎo)致泵站運行效率降低。當(dāng)加設(shè)該整流組合式控渦設(shè)施，即將導(dǎo)流墩13開孔并加第一梯形底隔墩2、第二梯形底隔墩3和一個三角形底隔墩5，相比于未開孔的導(dǎo)流墩方案，導(dǎo)流墩開孔附近的水流重新分布，導(dǎo)流墩附近的回旋區(qū)和左岸的回旋區(qū)明顯被消除，前池1流態(tài)得到明顯改善。如圖6所示，可以得出，加設(shè)該整流組合式控渦設(shè)施，六個進(jìn)水流道8的流速分布均勻度都得到明顯提高。

綜上所述，本實施例的閘站工程中的組合式控渦設(shè)施，通過將原有的閘站結(jié)合工程的導(dǎo)流墩13開孔，泵站聯(lián)間分縫處9設(shè)置三角形底隔墩5，靠近泵站聯(lián)間分縫的泵室隔墩處10設(shè)置第一梯形底隔墩2、第二梯形底隔墩3能有效地改善閘站結(jié)合式泵站前池流態(tài)，提高水泵進(jìn)口流速分布均勻度。