一种虹吸式溢洪道启动结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种虹吸式溢洪道启动结构，属于水工建筑结构领域，用以解决现有的虹吸式溢洪道启动虹吸作用要求的水位较高的问题。所述一种虹吸式溢洪道启动结构，包括坝体，在坝体内设置有虹吸管道，在虹吸管道内靠近其出口端设置有水封；还包括设置于坝体内的引风管道和压力管道，所述引风管道的入口端与虹吸管道的中部连通，引风管道的出口端从坝体内穿出；所述压力管道的入口端与上游河道连通，压力管道的出口端与引风管道的中部连通，并且当压力管道将从上游河道的水流引流至压引风管道内时，可在引风管道的入口端产生抽吸作用；进而可抽出位于虹吸管道内部的气体，使其具有一定真空度，进而最终产生虹吸作用。

【技术实现步骤摘要】
一种虹吸式溢洪道启动结构
本技术涉及水工建筑结构领域，尤其涉及一种用于水电站挡水坝的虹吸式溢洪道启动结构。
技术介绍
虹吸式溢洪道是利用虹吸管原理，借助大气压力泄洪的设备，具有可在较小的堰顶水头下得到较大的泄流量、不用闸门而可自动泄洪、自动停泄、管理简便、结构相对简单等优点。但是传统的虹吸式溢洪道，其适用水位范围受限，需要上游河道水位高于虹吸管道的堰顶高程时，才能在虹吸管道内产生虹吸作用；而虹吸作用自然停止时上游河道库水水位的终点则通常为虹吸管道的进水口高程所在位置，即当有空气从虹吸管道的入口端进入到虹吸管道内时；因此传统的虹吸式溢洪道对上游河道库水的调节范围较小。
技术实现思路
本技术解决的技术问题是：现有的虹吸式溢洪道启动虹吸作用要求的水位较高的问题。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种虹吸式溢洪道启动结构，包括坝体，在坝体内设置有虹吸管道，虹吸管道的入口端与上游河道连通，虹吸管道的出口端与下游河道连通，在虹吸管道内靠近其出口端设置有水封；还包括设置于坝体内的引风管道和压力管道，所述引风管道的入口端与虹吸管道的中部连通，引风管道的出口端从坝体内穿出；所述压力管道的入口端与上游河道连通，压力管道的出口端与引风管道的中部连通，并且当压力管道将从上游河道的水流引流至压引风管道内时，可在引风管道的入口端产生抽吸作用。进一步的是：在坝体内设置有与行人廊道连通的操作室，在压力管道上设置有控制阀，所述控制阀位于操作室内。进一步的是：在压力管道的出口端安装有喷嘴。进一步的是：所述喷嘴水平设置，并且引风管道内位于喷嘴下游的管段为水气排出管段，所述水气排出管段水平设置且其走向与喷嘴的喷射方向一致。进一步的是：虹吸管道的出口端埋没于下游河道内的水位以下。进一步的是：在虹吸管道靠近出口端的位置设置有U形管段。进一步的是：引风管道的出口端从坝体的下游侧穿出。进一步的是：在虹吸管道顶部弯拱处开设置有通气孔，在通气孔处设置有可开关该通气孔的阀门。本技术的有益效果是：本技术所述的一种虹吸式溢洪道启动结构，其在传统的虹吸管道结构的基础上，增加设置相应的压力管道和引风管道，利用压力管道可将上游河道内的库水在重力作用下引流至引风管道内，进而在引风管道的入口端产生抽吸作用，可抽出位于虹吸管道内部的气体，使其具有一定真空度，进而最终产生虹吸作用。因此本技术可实现在上游河道水位低于堰顶高程的情况下产生虹吸作用，扩大了虹吸式溢洪道的水位适用范围，提高了使用灵活性，同时可增加对上游河道内库水的调节区间。附图说明图1为本技术所述的一种虹吸式溢洪道启动结构的示意图；图中标记为：虹吸管道1、通气孔2、压力管道3、引风管道4、水气排出管段5、操作室6、控制阀7、喷嘴8、U形管段9。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本技术进一步说明。如图1中所示，本技术所示的一种虹吸式溢洪道启动结构，包括坝体，在坝体内设置有虹吸管道1，虹吸管道1的入口端与上游河道连通，虹吸管道1的出口端与下游河道连通；在虹吸管道1内靠近其出口端设置有水封；还包括设置于坝体内的引风管道4和压力管道3，所述引风管道4的入口端与虹吸管道1的中部连通，引风管道4的出口端从坝体内穿出；所述压力管道3的入口端与上游河道连通，压力管道3的出口端与引风管道4的中部连通，并且当压力管道3将从上游河道的水流引流至压引风管道4内时，可在引风管道4的入口端产生抽吸作用。其中，虹吸管道1是用于产生虹吸作用的主体结构，通常沿其管道流向设有上拱的弯曲管段、在弯曲管段的下游设置有产出抽吸作用的驱动管段。本技术中通过增加设置相应的引风管道4和压力管道3，其中压力管道3是用于从上游河道库水中引水，利用水流自身重力作用，在压力管道3的出口端产生水流喷射效果，进而实现在引风管道4内产生抽吸作用，以将虹吸管道1中部的气体抽出；当虹吸管道1内部气体被部分抽走后，其内部将产生相应的真空度，若此时虹吸管道1的入口端和出口端均有水封时，则会在两端进行吸水；而当入口端的吸水超过虹吸管道1的堰顶高程后，即当虹吸管道1内部达到一定的真空度时，将可以产生虹吸作用，之后则由虹吸管道1的虹吸作用而进行溢流。本技术所述的虹吸式溢洪道启动结构可以实现在上游河道库水水位在低于虹吸管道1堰顶高程的情况下启动虹吸作用的目的；当然，上述过程中要启动虹吸作用的前提条件必然是上游河道库水水位高于虹吸管道1的入口端的进水口高程。其中，压力管道3和引风管道4可利用文丘里喷射管的工作原理；具体可参照附图1中所示，从压力管道3的出口端喷射出的水流将携带引风管道4内的空气从引风管道4的出口端排出，以此形成抽吸作用以将虹吸管道1内的空气抽出。更具体的，为了提高压力管道3的出口端的水流喷射效果，进一步还可在压力管道3的出口端安装有喷嘴8结构。另外，压力管道3的出口端所在高程应当与上游河道库水水位有较大落差，以产生足够速度的喷射水流；而引风管道4的入口端则应与虹吸管道1的中部适当位置连通，以尽量可抽出虹吸管道1内部较多的空气，并产生足够的真空度。另外，参照附图1中所示，为了保证在喷嘴8的下游形成较好的喷射效果，可将喷嘴8水平设置，并且引风管道4内位于喷嘴8下游的管段为水气排出管段5，所述水气排出管段5水平设置且其走向与喷嘴8的喷射方向一致；即从喷嘴8喷出的高速水流将携带空气后经水气排出管段5后从引风管道4的出口端排出。不失一般性，引风管道4的出口端通常可从坝体的下游侧穿出。另外，为了保证在虹吸管道1内形成相应的虹吸作用，由压力管道3和引风管道4所产生的抽吸作用，其产生的抽吸力需要满足至少可将上游河道库水吸起后的高程高于虹吸管道1的堰顶高程。另外，为了实现对压力管道3的开关控制，进一步可在坝体内设置有与行人廊道连通的操作室6，在压力管道3上设置有控制阀7，所述控制阀7位于操作室6内。其中行人廊道为常规设置于坝体内用于人员通行的通道；这样，可通过在操作室6内对控制阀7的开关控制，实现对压力管道3的开关控制，进而实现对虹吸管道1的虹吸作用启动控制。为了避免在压力管道3和引风管道4在产生抽吸作用时从虹吸管道1的出口端进入空气，需要在虹吸管道1内靠近其出口端设置有水封。具体的该水封至少可通过如下两种方式实现：第一种、将虹吸管道1的出口端埋没于下游河道内的水位以下，这样直接利用下游河道内的水作为其水封；第二种、在虹吸管道1靠近出口端的位置设置有U形管段9，通过在U形管段9内储存足量的水后可形成水封。当然，不失一般性，也可在虹吸管道1内靠近其出口端设置有与水封效果类似的结构，如设置单向阀、控制阀门等结构。上述本技术所述的虹吸式溢洪道启动结构通过压力管道3和引风管道4所产生的抽吸作用，可在上游河道库水水位位于虹吸管道1的堰顶高程和进水口高程之间时启动虹吸作用。而为了进一步实现在上述水位条件下，在已启动虹吸作用以后，可主动控制虹吸作用的停止，进一步在虹吸管道1顶部弯拱处开设置有通气孔2，在通气孔2处设置有可开关该通气孔2的阀门，如附图1中所示。通气孔2可直接开设在虹吸管道1顶部弯拱处的坝体内，并从坝体表面穿出，或者也可埋设相应的通气管路。这样，当在虹吸管道1内已形成虹吸作用后，其只需要开启通气孔2处的阀门即可通过向虹吸管本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种虹吸式溢洪道启动结构，包括坝体，在坝体内设置有虹吸管道(1)，虹吸管道(1)的入口端与上游河道连通，虹吸管道(1)的出口端与下游河道连通，其特征在于：在虹吸管道(1)内靠近其出口端设置有水封；还包括设置于坝体内的引风管道(4)和压力管道(3)，所述引风管道(4)的入口端与虹吸管道(1)的中部连通，引风管道(4)的出口端从坝体内穿出；所述压力管道(3)的入口端与上游河道连通，压力管道(3)的出口端与引风管道(4)的中部连通，并且当压力管道(3)将从上游河道的水流引流至压引风管道(4)内时，可在引风管道(4)的入口端产生抽吸作用。

【技术特征摘要】
1.一种虹吸式溢洪道启动结构，包括坝体，在坝体内设置有虹吸管道(1)，虹吸管道(1)的入口端与上游河道连通，虹吸管道(1)的出口端与下游河道连通，其特征在于：在虹吸管道(1)内靠近其出口端设置有水封；还包括设置于坝体内的引风管道(4)和压力管道(3)，所述引风管道(4)的入口端与虹吸管道(1)的中部连通，引风管道(4)的出口端从坝体内穿出；所述压力管道(3)的入口端与上游河道连通，压力管道(3)的出口端与引风管道(4)的中部连通，并且当压力管道(3)将从上游河道的水流引流至压引风管道(4)内时，可在引风管道(4)的入口端产生抽吸作用。2.如权利要求1所述的一种虹吸式溢洪道启动结构，其特征在于：在坝体内设置有与行人廊道连通的操作室(6)，在压力管道(3)上设置有控制阀(7)，所述控制阀(7)位于操作室(6)内。3.如权利要求1所述的一种虹吸式溢洪道启动结构，...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊先涛，彭薇薇，
申请(专利权)人：中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：四川,51