一种闸站结合式泵站整流组合式控涡设施的制作方法

本发明涉及闸站工程前池的结构，属于水利工程技术领域。

背景技术：

闸站结合成为平原地区常见的布置形式，闸站结合式泵站布置形式特殊，在前池容易发生严重的回旋、漩涡等不良流态，为了获得更好的进水流态，保证泵站的安全运行，由于导流墩在闸站结合中改善流态优势明显，而被广泛使用，但现有的导流墩都是规则的导流墩，无论延长或者缩短都不能很好改善前池的流态，鉴于上述的缺陷，本发明人积极研究创新，以期望在规则的导流墩的基础上进行创新，并配合其他导流设施，用来消除闸站结合式泵站前池漩涡，改善前池流态。

技术实现要素：

本发明的目的就是针对现有闸站结合式泵站前池结构存在的不足，提供一种用于闸站结合式泵站前池的组合式控涡设施，能有效改善泵站不良流态，且不诱发新的回流区或漩涡。该设施能够有效消除闸站结合式泵站前池的回流和漩涡，调整进水流场的流态，提高入泵水流的均匀性和泵站运行的稳定性。

本发明的目的是这样实现的，提供一种用于闸站结合式泵站前池的组合式控涡设施，其特征是，沿水流方向设有开孔导流墩、2个梯形底隔墩和1个三角形底隔墩；开孔导流墩设置在泵站与水闸的分缝处，三角形底隔墩设置泵站联间分缝处，2个梯形底隔墩分别设置在靠近泵站联间分缝的泵室隔墩处,2个梯形底隔墩位于三角形底隔墩两侧。

优选的，所述开孔导流墩由导流墩上沿水流方向设置若干个相同的凹槽形成，凹槽开口朝上，开孔导流墩的长度为8.62倍水泵叶轮直径，凹槽宽度为1.55倍水泵叶轮直径，相邻凹槽中心间距为2.16倍水泵叶轮直径，凹槽高度为0.5倍前池水深，开孔导流墩的宽度与水闸和泵站分缝处的宽度相等。

优选的，所述开孔导流墩的凹槽是从靠近闸站站身处开始。

优选的，所述梯形底隔墩为扁平的四棱柱结构，四棱柱结构的底面为倒直角梯形，底面竖向设置，四棱柱结构的斜侧面朝向进水侧，四棱柱结构底面的上底长度与前池最底处的长度相等，四棱柱结构底面的下底长度等于前池最底处与前池斜坡段水平长度的和，四棱柱结构底面的高度为前池斜坡段竖直长度，四棱柱结构的侧棱高度与泵室隔墩处的宽度相等。

优选的，所述三角形底隔墩为竖向设置的三棱台结构，三角形底隔墩其中两个侧面为迎水面，一个侧面与泵站联间分缝处相贴合，三棱台结构底面的底边长度与泵站联间分缝处的宽度相等，三棱台结构底面的高度与前池最底处的长度相等，三角形底隔墩侧棱高度为前池斜坡段高度。

优选的，所述三棱台结构底面为等腰三角形。

优选的，所述开孔导流墩、梯形底隔墩和三角形底隔墩都紧靠着闸站站身，并且与闸站站身垂直设置。

优选的，所述开孔导流墩、梯形底隔墩和三角形底隔墩均为钢筋混凝土结构。

与现有技术相比，本发明通过将原导流墩开孔，并在泵站联间分缝处加设三角形底隔墩，泵站联间分缝的泵室隔墩处加设2个梯形底隔墩时，相比原来不开孔的导流墩，能有效改善前池流态，减少导流墩附近的回旋区，水泵入口流速分布均匀度得到提高。本方案应用于闸站工程建设与改造，可发挥巨大的经济的效益。

附图说明

图1是本发明实施例所述的组合式控涡设施平面图（俯视）；

图2是图1中的开孔导流墩示意图；

图3是图1中的梯形底隔墩示意图；

图4为本发明实施例所述的为去除梯形底隔墩、三角形底隔墩，只保留没开孔导流墩的流场状态图；

图5为本发明实施例所述的组合式控涡设施流场状态图；

图6为本发明实施例所述去除梯形底隔墩、三角形底隔墩、只保留没开孔导流墩与加设组合式控涡设施的各进水流道流速分布均匀度对比图。

其中：1、前池；2、第一梯形底隔墩；3、第二梯形底隔墩；4、前池最底处；5、三角形底隔墩；6、开孔导流墩；7、水闸；8、泵站进水流道；9、泵站联间分缝处；10、泵室隔墩处；11、前池斜坡段；12、泵站与水闸的分缝处；13、没开孔的导流墩；l1、导流墩的相邻开孔中心间距；l2、导流墩的开孔高度；l3、导流墩的开孔宽度；l4、开孔导流墩的长度；l5、梯形底隔墩顶边的长度；l6、梯形底隔墩底边的长度；l7、梯形底隔墩的高度；l8、三角形底隔墩底边宽度；l9、三角形底隔墩长度；l10、第一梯形底隔墩的宽度；l11、第二梯形底隔墩的宽度；l12、开孔导流墩的宽度。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

如图1～3所示，本实施例提供了一种闸站结合式泵站整流组合式控涡设施，包括前池1、第一梯形底隔墩2、第二梯形底隔墩3、前池最底处4、三角形底隔墩5、开孔导流墩6、水闸7、泵站进水流道8、前池斜坡段11，各个水泵进水流道8均连通有一个水泵机组（图中未示出）。

在泵室隔墩处10前的前池斜坡段11处至前池最底处4的设置第一梯形底隔墩2、第二梯形底隔墩3，梯形底隔墩底边长度l6与前池最底处4的长度相等，顶边的长度l5等于前池最底处4与前池斜坡段11水平长度的和，高度l7为前池斜坡段11竖直长度，宽度l10、l11与泵室隔墩处10的宽度相等。

第一梯形底隔墩2、第二梯形底隔墩3为扁平的四棱柱结构，四棱柱结构的底面为倒直角梯形，底面竖向设置，四棱柱结构的斜侧面朝向进水侧，四棱柱结构底面的上底长度与前池最底处的长度相等，四棱柱结构底面的下底长度等于前池最底处与前池斜坡段水平长度的和，四棱柱结构底面的高度为前池斜坡段竖直长度，四棱柱结构的侧棱高度与泵室隔墩处的宽度相等。

在前池最底处的泵站联间分缝处9设置三角形底隔墩5，三角形底隔墩5底边宽度l8与泵站联间分缝处9的宽度相等，长度l9与前池最底处4的长度相等，高度为前池斜坡段11竖直长度。

三角形底隔墩5为竖向设置的三棱台结构，三角形底隔墩5其中两个侧面为迎水面，一个侧面与泵站联间分缝处相贴合，三棱台结构底面的底边长度与泵站联间分缝处的宽度相等，三棱台结构底面的高度与前池最底处的长度相等，三角形底隔墩（5）侧棱高度为前池斜坡段高度。

三棱台结构底面为等腰三角形。

然后将原导流墩开孔，开孔导流墩由导流墩上沿水流方向设置若干个相同的凹槽形成，凹槽开口朝上，开孔导流墩6的参数为：长度l4为8.62倍所述水泵叶轮直径，凹槽宽度l3为1.55倍所述水泵叶轮直径，相邻凹槽中心间距l1为2.16倍所述水泵叶轮直径，凹槽高度l2为0.5倍所述前池1水深，导流墩的宽度l12与分缝处12的宽度相等。

如图4和5所示，当无整流组合式控涡设施时，在导流墩13的附近和左岸有漩涡产生，会使水泵入口流速分布不均匀，导致泵站运行效率降低。当加设该整流组合式控涡设施，即将导流墩13开孔并加第一梯形底隔墩2、第二梯形底隔墩3和一个三角形底隔墩5，相比于未开孔的导流墩方案，导流墩开孔附近的水流重新分布，导流墩附近的回旋区和左岸的回旋区明显被消除，前池1流态得到明显改善。如图6所示，可以得出，加设该整流组合式控涡设施，六个进水流道8的流速分布均匀度都得到明显提高。

综上所述，本实施例的闸站工程中的组合式控涡设施，通过将原有的闸站结合工程的导流墩13开孔，泵站联间分缝处9设置三角形底隔墩5，靠近泵站联间分缝的泵室隔墩处10设置第一梯形底隔墩2、第二梯形底隔墩3能有效地改善闸站结合式泵站前池流态，提高水泵进口流速分布均匀度。