本发明涉及水利水电工程领域，具体涉及一种用于消除局部低压的自动充水装置。
背景技术：
高水头，大流量的泄洪洞空化空蚀问题在实际工程中备受关注。在大流量、高水头泄洪洞中，由于工作闸门制造尺寸的限制，常通过设置中隔墩来减小闸门的总推力，但设置中隔墩后，其头部形成一个狭长的低压区，从而导致空化空蚀破坏。
查新发现，对于上述问题，目前采用的措施主要有两种，其一是优化中隔墩墩头体型，采用细长的流线型体型，但该措施结构复杂、施工不便；其二是在墩头部位采用合金材料，但该措施耗费昂贵、维护不便。
技术实现要素：
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提出一种用于消除局部低压的自动充水装置，在中隔墩上进行技术改造，以解决中隔墩在高水头工作条件下的空化空蚀问题。
为了达到上述的目的，本发明所采用的技术方案是：
一种用于消除局部低压的自动充水装置，包括中隔墩，在所述中隔墩内垂直设置导流管，在所述导流管两翼的中隔墩内沿导流管等距设置导流孔，所述导流孔一端与导流管连通，另一端穿透所述中隔墩表面；在所述中隔墩外设置与所述导流管连通的连通管；所述连通管一端与导流管上端连接，另一端置于上游水面以下。
进一步的是，所述导流管设置于靠近所述中隔墩头部位置。
进一步的是，所述导流管直径d1＝0.1～0.6b，所述导流孔直径d2＝0.2～0.5b，所述连通管直径d3＝0.1～0.6b，其中b为中隔墩平均宽度，保证过水量。
进一步的是，所述连通管水平段长度l大于等于中隔墩的长度l，保证连通管的前端刚好位于上游水流高压区域；各导流孔之间的间距l1小于3倍导流孔直径d2，能更好更全面的消除中隔墩低压区。
进一步的是，所述导流管、导流孔和连通管为不锈钢管，可抵御水流的腐蚀。
本发明的有益效果是：
1、减小空化发生几率：通过连接管将上游高压处与中隔墩头部产生局部低压的地方连接，水流能自动的由高压处流向低压处，减小了空化发生的可能；
2、适应性强，改善流态；
3、由于制作材料为不锈钢管，造价低廉；
4、结构简单，便于设计施工。
附图说明
图1是本发明自动充水装置结构正视图；
图2是本发明自动充水装置结构俯视图；
图3是水流经过本发明所述自动充水装置的流动示意图；
图4是本发明所述自动充水装置的实施例示意图。
图中：1、连通管；2、导流管；3、导流孔；4、中隔墩；5、闸门。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明作进一步阐述。
在本实施例中，如图1～4所述，一种用于消除局部低压的自动充水装置，包括中隔墩4，在所述中隔墩4内垂直设置导流管2，在所述导流管2两翼的中隔墩4内沿导流管2等距设置导流孔3，所述导流孔3一端与导流管2连通，另一端穿透所述中隔墩4表面；在所述中隔墩4外设置与所述导流管2连通的连通管1；所述连通管1一端与导流管2上端连接，另一端置于上游水面以下。
优选的，所述导流管2设置于靠近所述中隔墩4头部位置。
优选的，所述导流管2直径d1＝40cm，所述导流孔3直径d2＝20cm，所述连通管1直径d3＝40cm，其中b＝1m为中隔墩4平均宽度，保证过水量。
优选的，所述连通管1水平段长度l＝4m，中隔墩4的长度l＝4m，保证连通管1的前端刚好位于上游水流高压区域；各导流孔3之间的间距l1＝30cm，能更好更全面的消除中隔墩4低压区。
优选的，所述导流管2、导流孔3和连通管1为不锈钢管，可抵御水流的腐蚀。
下面结合一个具体例子对本发明做进一步的说明。
如图4所示，某大型电站泄洪洞闸室出口段，工作闸室段前的压力洞直径为10m，在中隔墩4之前，是一段由圆变方的过渡段，弧形闸门出口尺寸12m×8m，最大水头为115m，最大下泄流量为3217m3/s，弧形闸门出口最大流速为33m/s。采用自动充水装置的结构如图4所示，其具体尺寸为：导流管2直径d1＝40cm，导流孔3直径d2＝20cm，连通管4直径d3＝40cm，中隔墩4平均宽度b＝1m，连通管1水平段长度l＝4m，中隔墩4的长度l＝4m，各导流孔3之间的间距l1＝30cm。
采用该装置后，中隔墩4头部未出现明显漩涡区，未观测到空化现象。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。