專利名稱：阻抗與溢流相結(jié)合的調(diào)壓井結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及水電工程中引水發(fā)電洞調(diào)壓井，尤其是涉及阻抗與溢流相結(jié)合的調(diào)壓井結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
在水電站工程中，機(jī)組負(fù)荷變化時(shí)會(huì)引起壓力引水隧洞產(chǎn)生水錘壓力。為減輕水錘壓力，使機(jī)組負(fù)荷變化時(shí)能穩(wěn)定運(yùn)行，以確保發(fā)電質(zhì)量，常在有壓引水隧洞與壓力管道銜
接處建造調(diào)壓室。對(duì)于長(zhǎng)引水隧洞水電站，如果兩岸山體較低，根據(jù)調(diào)壓井最高涌波確定的調(diào)壓井頂部高程可能會(huì)高出原地面很多。為降低調(diào)壓井高度，減少投資，同時(shí)也使機(jī)組反應(yīng)迅速及時(shí)，更快恢復(fù)穩(wěn)定，就需要降低調(diào)壓井最高涌波。阻抗式調(diào)壓井具有削減調(diào)壓井最高水位和抬高最低水位，以及使水位波動(dòng)很快衰減的作用。但是，由于阻抗作用過(guò)大會(huì)導(dǎo)致調(diào)壓井反射水錘波作用減小，從而導(dǎo)致水錘波穿井率高，所以，單靠設(shè)阻抗孔來(lái)降低調(diào)壓井涌波是有限度的。而傳統(tǒng)的溢流式調(diào)壓井又因頂部溢流后需設(shè)堰下水室而使得結(jié)構(gòu)過(guò)于復(fù)雜。因此，合適的調(diào)壓井結(jié)構(gòu)形式對(duì)減少工程投資、降低調(diào)壓井最高涌波及使機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型目的在于提供一種阻抗與溢流相結(jié)合的調(diào)壓井結(jié)構(gòu)，從而更有效、更簡(jiǎn)便地降低最高涌波。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型可采取以下技術(shù)方案本實(shí)用新型所述阻抗與溢流相結(jié)合的調(diào)壓井結(jié)構(gòu)，包括鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的調(diào)壓井，所述調(diào)壓井的井口沿為圓弧狀溢流堰結(jié)構(gòu)；圍繞調(diào)壓井設(shè)置有鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的環(huán)形消力池，所述環(huán)形消力池的池底寬度依據(jù)調(diào)壓井溢流時(shí)的跌落水水舌長(zhǎng)度Ld確定，環(huán)形消力池的池壁高度低于調(diào)壓井的井壁高度；環(huán)形消力池的池壁為喇叭口結(jié)構(gòu)；在環(huán)形消力池的一側(cè)設(shè)置有與其連通的、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的泄水道；在調(diào)壓井的底部中心位置垂直向下設(shè)置有與引水發(fā)電洞相連通的鋼筋混凝土連接管道，所述連接管道的直徑根據(jù)阻抗孔要求確定。所述跌落水水舌長(zhǎng)度Ld = 4. 3D0·27P ;其中
3D = ^-J .
gp式中q——為單寬流量，m3/s ;取調(diào)壓井甩負(fù)荷時(shí)的最大引用流量除以調(diào)壓井井口周長(zhǎng)；P——為井頂至池底板的高差，m ；g——重力加速度，m/s2 ；D——調(diào)壓井井筒內(nèi)直徑。本實(shí)用新型優(yōu)點(diǎn)在于調(diào)壓井布置緊湊、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工程量少，投資節(jié)省。電站機(jī)組甩荷時(shí)調(diào)壓井井筒水位抬高，水位超出井筒堰頂高程后開(kāi)始溢流，水流通過(guò)空中摻氣消能后，跌入井周邊環(huán)形消力池，在環(huán)形消力池中進(jìn)一步消能，然后通過(guò)泄水道排入原河道(或附近排水溝)。由于阻抗及溢流作用，調(diào)壓井水位壅高大幅降低，機(jī)組運(yùn)行很快趨于穩(wěn)定，弓丨水發(fā)電洞內(nèi)水錘壓力也較小。電站機(jī)組增荷時(shí)調(diào)壓井向引水發(fā)電洞補(bǔ)水，井筒水位開(kāi)始降低，由于連接管道直徑尺寸較小，對(duì)水流起阻抗作用，調(diào)壓井水位波動(dòng)小，機(jī)組運(yùn)行穩(wěn)定。具體體現(xiàn)為I、阻抗與溢流相結(jié)合，使調(diào)壓井最高涌波大幅度下降，同時(shí)又適當(dāng)抬高了調(diào)壓井最低水位，有效地改善了電站機(jī)組的運(yùn)行條件。2、調(diào)壓井最高涌波的大幅度降低，使調(diào)壓井高度也大幅度降低，井壁混凝土及配筋量相應(yīng)減少很多；由于調(diào)壓井頂部四周直接進(jìn)行空中溢流，利用水流在空氣中摻氣消能，
自流跌落到井周環(huán)形消力池后又利用水池中水深的水墊作用再進(jìn)一步消能。

圖I是本實(shí)用新型的調(diào)壓井平面布置圖。圖2是圖I的A-A向剖面圖。圖3是圖I的B-B向剖面圖。
具體實(shí)施方式
如圖I、圖2、圖3所示，本實(shí)用新型所示阻抗與溢流相結(jié)合的調(diào)壓井結(jié)構(gòu)，包括鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的調(diào)壓井1，所述調(diào)壓井I的井口沿為圓弧狀溢流堰2結(jié)構(gòu)；圍繞調(diào)壓井I設(shè)置有鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的環(huán)形消力池3，所述環(huán)形消力池3的池底寬度依據(jù)調(diào)壓井I溢流時(shí)的跌落水水舌長(zhǎng)度Ld確定，即Ld = 4. 3D0.27P ;其中
2D = ^-J ；
SP式中q——為單寬流量，m3/s ;取調(diào)壓井甩負(fù)荷時(shí)的最大引用流量除以調(diào)壓井井口周長(zhǎng)；P——為井頂至池底板的高差，m ；g——重力加速度，m/s2 ；D——調(diào)壓井井筒內(nèi)直徑。環(huán)形消力池3的池壁高度低于調(diào)壓井I的井壁高度；環(huán)形消力池3的池壁為喇叭口結(jié)構(gòu)，其坡度根據(jù)地質(zhì)情況確定的穩(wěn)定邊坡開(kāi)挖，并根據(jù)環(huán)形消力池3中水深情況進(jìn)行襯護(hù)；在環(huán)形消力池3的一側(cè)設(shè)置有與其連通的、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的泄水道4 ;在調(diào)壓井I的底部中心位置垂直向下設(shè)置有與引水發(fā)電洞5相連通的鋼筋混凝土連接管道6，所述連接管道6的直徑根據(jù)阻抗孔要求確定。
權(quán)利要求1.一種阻抗與溢流相結(jié)合的調(diào)壓井結(jié)構(gòu)，包括鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的調(diào)壓井(1)，其特征在于所述調(diào)壓井(I)的井口沿為圓弧狀溢流堰(2)結(jié)構(gòu)；圍繞調(diào)壓井(I)設(shè)置有鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的環(huán)形消力池(3)，所述環(huán)形消力池(3)的池底寬度依據(jù)調(diào)壓井(I)溢流時(shí)的跌落水水舌長(zhǎng)度Ld確定，環(huán)形消力池(3)的池壁高度低于調(diào)壓井(I)的井壁高度；環(huán)形消力池(3)的池壁為喇叭口結(jié)構(gòu)；在環(huán)形消力池(3)的一側(cè)設(shè)置有與其連通的、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的泄水道(4);在調(diào)壓井(I)的底部中心位置垂直向下設(shè)置有與引水發(fā)電洞(5)相連通的鋼筋混凝土連接管道(6 )，所述連接管道(6 )的直徑根據(jù)阻抗孔要求確定。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述阻抗與溢流相結(jié)合的調(diào)壓井結(jié)構(gòu)，其特征在于所述跌落水水舌長(zhǎng)度Ld = 4. 3D0.27P ;其中
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種阻抗與溢流相結(jié)合的調(diào)壓井結(jié)構(gòu)，包括鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的調(diào)壓井，所述調(diào)壓井的井口沿為圓弧狀溢流堰結(jié)構(gòu)；圍繞調(diào)壓井設(shè)置有鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的環(huán)形消力池，所述環(huán)形消力池的池底寬度依據(jù)調(diào)壓井溢流時(shí)的跌落水水舌長(zhǎng)度Ld確定，環(huán)形消力池的池壁高度低于調(diào)壓井的井壁高度；環(huán)形消力池的池壁為喇叭口結(jié)構(gòu)；在環(huán)形消力池的一側(cè)設(shè)置有與其連通的、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的泄水道；在調(diào)壓井的底部中心位置垂直向下設(shè)置有與引水發(fā)電洞相連通的鋼筋混凝土連接管道，所述連接管道的直徑根據(jù)阻抗孔要求確定。本實(shí)用新型優(yōu)點(diǎn)在于調(diào)壓井布置緊湊、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工程量少，投資節(jié)省。
文檔編號(hào)E02B9/00GK202577250SQ20122019145
公開(kāi)日2012年12月5日 申請(qǐng)日期2012年5月2日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月2日
發(fā)明者史海英, 楊順群, 段世超, 宋海印, 胡永生, 劉軍, 巴海濤, 周雪梅, 韓秋茸, 代巧枝, 刑建營(yíng), 鄭春洲 申請(qǐng)人:黃河勘測(cè)規(guī)劃設(shè)計(jì)有限公司