专利名称：液压水下卧倒门闸的闸下清淤用射流管及其应用方法
技术领域：
本发明涉及一种液压水下卧倒门闸的闸下清淤用射流管及其应用方法，属于流体
力学技术领域。
背景技术：
河口地区地理位置优越，水资源及各种物产都极其丰富，一直是人类青睐的栖息 宝地。人类在此地繁衍生息数几千年，通过贸易、航运等手段，使得河口地区逐渐成为经济 中心，居住在此的人口数目众多，彼此的生活交流广泛，渐渐地它成为了人类生存发展的重 要聚集地和发展地。为了更好的利用本地资源及更好的为河口地区人们服务，一般需要在 河口处建立挡水闸门。 闸门兴建伊始，它能有效的防潮蓄淡，稳固地改善河口上游地区对于土地扩张的 需求，为上游地区工农业的发展做出一定的贡献。但随着时间的进展，挡水闸闸下淤积现象 便逐渐显现，各个河口的闸门都或多或少的存在淤积，有些淤积较轻，有些淤积严重，有些 甚至淤死而不能正常运行。闸下淤积的问题越来越突出，而其带来的损失也正在扩大，它正 严重制约着当地经济的发展。 于是各种清淤的措施应运而生，如水力冲淤、人工挖淤、机船挖淤、机船拖淤、纳潮 冲淤、裁弯取直、水力冲塘等。 这些清淤的措施虽起到一定的清淤效果，也在当今的某些闸门正发挥着作用，但 总体看来，这些清淤措施均存在着以下缺点 1、建闸后上游流量减少，导致上游下泄流量减少，上下游水位差变小，靠单纯的下 泄冲淤已经很难保证泥沙被冲走。 2、机械清淤等措施，耗费大量的人力物力财力，起到的效果只是暂时的，要随时及 时的工作，并非长久之计。 3、破环原有的人文景观或生态景观，违背当地相应政策所要求的和谐发展。
发明内容
发明目的 本发明的目的在于针对上述缺点，提出一种适合液压水下卧倒门闸的清淤方法，
在既不破环原有的人文、生态景观的条件下，高效、合理的实现闸下泥沙的清理。 技术方案 —种液压水下卧倒门闸的闸下清淤用射流管，管体为圆柱形，两端开口且管体为 空心，在管体的一侧面、沿管体长度方向依次等间距地设置有n个直径相同的开 L n为自 然数；所述开孔的中心连线与管体的长边平行。 本发明的射流管每相邻两个开孔的圆心连线1/2处的正下方，还设置有一个与所 述开孔直径相同的下开孔，所述下开孔的圆心分别与其上方相邻两个开孔的圆心连线成 30° 60° 。
本发明的射流管的开孔与下开孔的孔径为射流管管径的20% 35%。
本发明的射流管采用有机塑料管或不锈钢管。
本发明的射流管的应用方法，包括如下步骤 A、制作与液压水下卧倒门闸的宽度尺寸相同的射流管，并将其放置于液压水下卧 倒门闸闸下； B、放置时，未开孔的一面与闸门底部紧靠贴合，开孔的一面与水流的方向相同。
C、射流管的射流孔中心线与闸门的垂直线成15° 90°斜向上放置。
本发明的射流管的另一种应用方法，包括如下步骤 制作与液压水下卧倒门闸的宽度尺寸相同的长管，长管的结构也可与射流管的结
构相同。将已经加工好的射流管依次排列到长管上表面，具体排列方式为 (1)、依据闸门的横向长度，以及选用射流管的长度，确定射流管的数量； (2)、将所选射流管等间距排开，每根射流管均与闸门的横向相垂直，整个射流管
的管口与水流方向相同，且每相邻的两根射流管的开孔水平且相对放置； (3)、将每根射流管的射流孔中心线与闸门的垂直线成15° 90°斜向上放置。 本发明的射流管的应用方法中每根射流管的射流孔中心线与闸门的垂直线最好
成75°斜向上放置。
有益效果 该发明的射流管通过闸下射流管射流孔的位置不同，对闸下水流起到扰动的作 用，紊乱的流态达到闸下泥沙的启动流速，随着下泄流量冲到下游较远处。适用于液压水下 卧倒门闸闸下的清淤，通过实验表明该射流管具有效率高，不受天气、地理环境的限制，能 耗小节约水资源等优点，其用来冲淤的射流水源可以是纳潮得来的水等，不用浪费宝贵的 自来水资源。
图1 :本发明的射流管侧面视图。
图2 :本发明的射流管正视图。
具体实施例方式
下面结合附图对本发明的技术方案进行详细说明 如图1 ，图2所示，本发明的液压水下卧倒门闸的闸下清淤用射流管，管体为圆柱 形，两端开口且管体为空心，在管体的一侧面、沿管体长度方向依次等间距地设置有n个直 径相同的上开 L n为自然数；在每相邻两个上开孔的圆心连线1/2处的正下方，还设置有 一个与上开孔直径相同的下开孔，所述每个上开孔的中心连线以及下开孔的中心连线分别 与管体的长边平行。射流管的上开孔与下开孔的孔径为射流管管径的20% 35%。
本发明的射流管的应用方法，包括如下步骤 A、制作与液压水下卧倒门闸的宽度尺寸相同的射流管，并将其放置于液压水下卧 倒门闸闸下； B、放置时，未开孔的一面与闸门底部紧靠贴合，开孔的一面与水流的方向相同。
C、射流管的射流孔中心线与闸门的垂直线成15° 90°斜向上放置。
本发明的射流管的另一种应用方法，包括如下步骤 制作与液压水下卧倒门闸的宽度尺寸相同的长管，长管的结构与射流管的结构可 以相同，也可以不相同，将已经加工好的射流管依次排列到长管上表面，具体排列方式为
(1)、依据闸门的纵向宽，以及选用射流管的长度，确定射流管的数量；
(2)、将所选射流管等间距排开，每根射流管均与闸门的横向相垂直，射流管的管 口与水流方向相同，且每相邻的两根射流管的开孔水平且相对放置； (3)、将每根射流管的射流孔中心线与闸门的垂直线成15° 90°斜向上放置。 本发明的工作原理 静水中圆形紊动射流具有如下性质 直径为D的射流孔射流时，根据流动的形态可将射流划分为起始段(包括核心区 和混合区两个部分)、过渡段和主体段。
在起始段(x《6. 2D)内
核心区u = u。
混合区w = "o exp — 主体段(x > 6. 2D) w = wm exp
《
在射流轴线上流速分布为
W。 X
其中D——射流孔直径；
U迈. b
1/2
-距离射流孔的横向坐标； -任意断面上距离轴线r处的流速； -射流初始处流速度； -轴线上距离射流源x处的流速；
——流速等于U乂2的射流空间点径向坐标，称作半值宽；
R——是x < 6. 2D范围内，射流管上下两点与起始段结束断面的中心线连线所组
成的圆锥的各断面半径； r——任意断面上距离轴线的距离。 为实现液压水下卧倒门闸闸下的高效、节能的清淤，在闸下布置射流管进行冲淤。
射流管材质的选择有机塑料管或不锈钢管。其选择主要依据闸门上下游水位差、 流量及周围的环境条件。 射流管的制作过程为在选择相应材质的管子上按照一定的排列方式钻孔。钻孔
排列方式为沿管子长度方向依次并排打若干个直径相同的孔，再在相邻两个孔下方，与两
孔连线成30度角的地方打一个直径相同的孔。将已经加工好的射流管依次排列到液压水
下卧倒门闸闸下。
具体排列方式为
5
(1)、依据闸门的横向宽，决定选用射流管的数量。 (2)、将所选射流管等间距排开，每根射流管均垂直闸门的横向放置。相邻的两根 射流管的开孔水平且相对放置。 (3)、每根射流管的射流孔中心线应该与垂直线最好成75度斜向上放置，防止出 现壁面射流，减少射流动量损耗。 通过射流的紊动加速作用，液压水下卧倒门闸闸下的淤积泥沙可以很好的启动并 被冲下下游，以达到清淤、减淤的效果。
权利要求
一种液压水下卧倒门闸的闸下清淤用射流管，管体为圆柱形，两端开口且管体为空心，其特征在于在管体的一侧面、沿管体长度方向依次等间距地设置有n个直径相同的开孔，n为自然数；所述开孔的中心连线与管体的长边平行。
2. 根据权利要求l所述的射流管，其特征在于在所述每相邻两个开孔的圆心连线1/2处的正下方，还设置有一个与所述开孔直径相同的下开孔，所述下开孔的圆心分别与其上方相邻两个开孔的圆心连线成30。 60° 。
3. 根据权利要求2所述的射流管，其特征在于所述开孔与下开孔的孔径为射流管管径的20% 35%。
4. 根据权利要求1或2所述的射流管，其特征在于射流管采用有机塑料管或不锈钢管。
5. —种基于权利要求1所述的射流管的应用方法，其特征在于包括如下步骤A、 制作与液压水下卧倒门闸的宽度尺寸相同的射流管，并将其放置于液压水下卧倒门 闸闸下；B、 放置时，未开孔的一面与闸门底部紧靠贴合，开孔的一面与水流的方向相同；C、 射流管的射流孔中心线与闸门的垂直线成15° 90°斜向上放置。
6. —种基于权利要求1所述的射流管的应用方法，其特征在于包括如下步骤制作 与液压水下卧倒门闸的宽度尺寸相同的长管，将已经加工好的射流管依次排列到长管上表 面，具体排列方式为(1) 、依据闸门的横向长度，以及选用射流管的长度，确定射流管的数量；(2) 、将所选射流管等间距排开，每根射流管均与闸门的横向相垂直，整个射流管的管 口与水流方向相同，且每相邻的两根射流管的开孔水平且相对放置；(3) 、将每根射流管的射流孔中心线与闸门的垂直线成15。 90°斜向上放置。
7. 根据权利要求5或6所述的射流管的应用方法，其特征在于，所述每根射流管的射流 孔中心线与闸门的垂直线成75。斜向上放置。
8. 根据权利要求6所述的射流管的应用方法，其特征在于所述长管的结构与射流管 的结构相同。
全文摘要
本发明公开了一种液压水下卧倒门闸的闸下清淤用射流管。该管的管体为圆柱形，两端开口且管体为空心，在管体的一侧面、沿管体长度方向依次等间距地设置有n个直径相同的上开孔，n为自然数；在每相邻两个上开孔的圆心连线1/2处的正下方，还设置有一个与上开孔直径相同的下开孔，每个上开孔的中心连线以及下开孔的中心连线分别与管体的长边平行。本发明的射流管通过闸下射流管射流孔的位置不同，对闸下水流起到扰动的作用，紊乱的流态达到闸下泥沙的启动流速，适用于液压水下卧倒门闸闸下的清淤。
文档编号E02F5/28GK101768986SQ20101010226
公开日2010年7月7日 申请日期2010年1月28日 优先权日2010年1月28日
发明者于朋朋, 卢永金, 唐洪武, 王继保, 田志军, 肖洋 申请人:河海大学