模块化堰塞湖应急泄流虹吸潜水整流装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种模块化堰塞湖应急泄流虹吸潜水整流装置，包括模块化虹吸潜水整流器及模块化安装辅助设备；模块化虹吸潜水整流器包括依次连接的法兰、拼装式整流器外壳体、拼装式底座以及设于拼装式整流器外壳体内部的内整流元件，内整流元件包括多个竖直排列于拼装式整流器外壳体内部的三角内流道单元、形成于三角内流道单元内的文丘里管内流道，拼装式底座具有多侧向进水口以及位于拼装式底座中部的机械式导流锥；模块化安装辅助设备包括拼装式浮岛压水板及吊装设备，模块化虹吸潜水整流器通过吊装设备从拼装式浮岛压水板的中孔放入下方的堰塞湖水体中。本发明专利技术可形成快速铺设、低压真空强吸附的大管径虹吸装备，实现复杂环境下的堰塞湖快速泄流。

【技术实现步骤摘要】
模块化堰塞湖应急泄流虹吸潜水整流装置
本专利技术涉及应急抢险大功率排水
，具体是一种模块化堰塞湖应急泄流虹吸潜水整流装置。
技术介绍
堰塞湖在库水位不断抬高，水量不断累积，渗透、漫顶、掏蚀、冲刷等作用下，极易发生失控性溃决。由于过流通道完全堵塞，大量过流滞留，一旦失控溃决，洪水淹没灾害随着溃口的发展和溃决洪水的演进加剧传播，对下游造成极大威胁。可供应急处置的时间极为有限，需采取切实可行的应急处置技术。一般采取的技术有：通过水泵强排库水、开挖引流槽、爆破施工形成引流槽、铺埋排水管、局部加固防漫坝等。通过水泵强排库水，该措施较经济易于实施，因排水管过水能力小、库内水体体积较大，需要布置多台水泵同时抽排，由于堰塞湖一般地处偏远地区，或因为地震灾害道路被阻断时有发生，水泵抽排需耗费动力，需将水泵、发电机、燃料等物资同时运送到受灾地区。小型抽水泵排水效率约0.03m3/s～0.05m3/s，大型抽水泵排水效率约0.3m3/s～0.5m3/s，即使24H不间断作业，仅起到局部削峰降低水位的作用，适用于库容较小的堰塞湖。例如：2004年，日本新泻县中越地区地震引起滑坡形成的堰塞湖就采用了水泵紧急排水作为首要排险措施，开挖导流渠之前，又在原河道上挖沟填埋了5根DN1000排水管，完工后将水泵的排水软管与填埋的排水管相连接，改由排水管重力流排水。开挖或者爆破引流槽则是采用物理机制，甚至需要考虑梯级堰塞湖的连锁除险，统筹上下游险情，避免上下游泄流量叠加发生更大灾害。人工溃决的成败需要进行综合计算和预判，并进行正确科学的决策。溃坝洪水在堰塞湖行进时，沿程水位、流速、流量、过水断面等均随时间变化，属于明渠非恒定流，对特征指标的精度需要准确地把控，排险方案的制定有一定的风险性和不可控性存在，且堰塞体由松散土石料经天然堆积形成，在冲刷、侵蚀、溶解、崩塌等作用下，本身溃口的发展与水位涨幅、水沙耦合、土石粒径级配都相关联，很少能够保持长期稳定，如不应急处置则溃决风险日益攀升。“大功率虹吸泄流”相较于“水泵强排库水”，可做到大管径，大流量，可跨越堰塞坝体，运行无需大功率动力消耗，利用重力作用，在充满水的管道中，由上、下游水位差产生的重力压力差作为动力驱动管内水流动，无需外加动力驱动使水源源不断从高处流向低处。水泵排水为定量排水，流量受限于水泵功率、扬程等参数。真空虹吸泄流为按需动态排水，当上游来水量增大，上下游水位差出现变化，排水驱动力同时增大，流量提高，更有利于快速应急泄流。“大功率虹吸泄流”最大程度地利用自然力，因势利导，以自然的方式解决自然的灾害。“大功率虹吸泄流”相较于开挖、爆破引流槽，为非开挖泄流方式，可提升堰塞湖抢险水平，避免开挖效率低、泄流冲刷过程可控性差等问题，紧急控制易导致溃坝的洪峰流量，延缓坝前水位的上升，可同时配置多管，确保流量可控可调，持续可控。开挖、爆破引流槽在堰塞湖应急处置阶段，很难及时获取坝体材料、物质结构组成、岩土力学特性等稳定性分析相关参数，使得相关的数学模型不能准确研判，使分析过程和最终结果存在较大的差距，不确定性很强。相对而言，“大功率虹吸泄流”无需具体判断溃决发展进程，可在不开挖条件下确保堰塞湖水量的安全控泄，同时可通过流量控制手段，避免引起过大洪峰对下游造成二次灾害。传统水库虹吸管是将库水跨越大坝从上游引向下游的密封性输水管道，大虹吸形成难运行控制难，其存在如下缺陷：1、管径小，多为300mm以下，虹吸进口要求水流稳定，流速分布均匀，且管子顶端与库水水面之间高程差不能大于7m，在海拔高气压低的库区，这个值还会更小。管径小、流量小、流态不稳、跨越高度低，容易断流，达不到堰塞湖抢险环境需求。2、常规虹吸管容易因真空被破坏，管道气密性低而不能正常放水。常规虹吸管难以符合进水流量要求，淹没深度不够，空气易从进水口进入管道而无法排除，在驼峰顶部聚集破坏真空。3、进口无整流装置，或整流装置设计不合理，形不成大管径虹吸，或虹吸不稳定不可控，均无法满足堰塞湖应急泄流需求。4、现有固定式虹吸整流装置，体型大重量高，直径是配套管径的2-3倍，满足不了堰塞湖灾难现场的交通运输环境，且现有固定式虹吸潜水装备，需要大型吊运设备进行施工操作方可实施，在堰塞湖现场无法满足施工条件需求。
技术实现思路
本专利技术提供一种模块化堰塞湖应急泄流虹吸潜水整流装置，可避免开挖坝体，克服工程技术难点，突破传统虹吸管径限制，突破传统虹吸跨越高度，可大幅度提高泄流流量；本专利技术从传统的非标定制、分段制造、现场焊接、现场施工等方法发展而来，目标是形成一套适应于应急抢险，方便运输、施工快捷、无动力、易装配、轻量化、造价低廉、运行稳定高效、安全可靠的大功率虹吸应急排水装备。一种模块化堰塞湖应急泄流虹吸潜水整流装置，包括模块化虹吸潜水整流器及模块化安装辅助设备；所述模块化虹吸潜水整流器包括从上至下依次连接的法兰、拼装式整流器外壳体、拼装式底座以及设于拼装式整流器外壳体内部的内整流元件，所述法兰包括与管道对接的上法兰以及与上法兰对接的拼装式下法兰，所述拼装式下法兰与所述拼装式整流器外壳体对接，所述拼装式整流器外壳体与拼装式底座可拆卸式连接；所述内整流元件包括多个竖直排列于拼装式整流器外壳体内部的三角内流道单元、形成于三角内流道单元内的文丘里管内流道，所述拼装式底座具有多侧向进水口以及位于拼装式底座中部的机械式导流锥；所述模块化安装辅助设备包括拼装式浮岛压水板及固定于拼装式浮岛压水板上的吊装设备，所述拼装式浮岛压水板设有中孔，所述模块化虹吸潜水整流器通过吊装设备从中孔放入拼装式浮岛压水板下方的堰塞湖水体中。进一步的，所述拼装式底座由若干底座组件拼装而成，所述底座组件包括底座框架、进水口侧板、锥面机械导流板，底座框架上设有开孔作为侧向进水口，开孔处安装有进水口拦污网，所述底座框架的相对两个侧边分别安装有进水口侧板，所述底座框架的底边安装有锥面机械导流板，若干底座组件中的锥面机械导流板拼装后形成所述机械式导流锥。进一步的，所述底座框架的两侧分别设有锁紧块公头和锁紧块母头，底座框架的中部设有快装手柄，所有底座组件组装时其中一个节点采用螺栓锁紧块紧固，其他节点采用锁紧块公头与锁紧块母头进行节点快装，最后在底座框架的中部采用快装手柄与上部所述拼装式整流器外壳体进行整体的固定。进一步的，所述吊装设备包括气动葫芦支架、固定于气动葫芦支架的气动葫芦、给气动葫芦提供气源的气动发生装置。进一步的，所述三角内流道单元用于安装三角内流道单元区块，所述三角内流道单元区块包括三角内流道单元区块A、三角内流道单元区块B、三角内流道单元区块C，其中三角内流道单元区块A内设有内流道扩散管，三角内流道单元区块B内设有内流道喉管，三角内流道单元区块C内设有内流道收缩管，内流道扩散管、内流道喉管、内流道收缩管依次连接形成所述文丘里管内流道。进一步的，所述三角内流道单元的开口处设有蝶形止回阀板，所述蝶形止回阀板包括铰接于三角内流道单元的开口侧边的阀板轴及与阀板轴连接的蝶形阀片，所述蝶形阀片随着阀板轴旋转可本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种模块化堰塞湖应急泄流虹吸潜水整流装置，其特征在于：包括模块化虹吸潜水整流器及模块化安装辅助设备；所述模块化虹吸潜水整流器包括从上至下依次连接的法兰、拼装式整流器外壳体、拼装式底座以及设于拼装式整流器外壳体内部的内整流元件，所述法兰包括与管道对接的上法兰以及与上法兰对接的拼装式下法兰，所述拼装式下法兰与所述拼装式整流器外壳体对接，所述拼装式整流器外壳体与拼装式底座可拆卸式连接；所述内整流元件包括多个竖直排列于拼装式整流器外壳体内部的三角内流道单元、形成于三角内流道单元内的文丘里管内流道，所述拼装式底座具有多侧向进水口以及位于拼装式底座中部的机械式导流锥；所述模块化安装辅助设备包括拼装式浮岛压水板及固定于拼装式浮岛压水板上的吊装设备，所述拼装式浮岛压水板设有中孔，所述模块化虹吸潜水整流器通过吊装设备从中孔放入拼装式浮岛压水板下方的堰塞湖水体中。/n

【技术特征摘要】
1.一种模块化堰塞湖应急泄流虹吸潜水整流装置，其特征在于：包括模块化虹吸潜水整流器及模块化安装辅助设备；所述模块化虹吸潜水整流器包括从上至下依次连接的法兰、拼装式整流器外壳体、拼装式底座以及设于拼装式整流器外壳体内部的内整流元件，所述法兰包括与管道对接的上法兰以及与上法兰对接的拼装式下法兰，所述拼装式下法兰与所述拼装式整流器外壳体对接，所述拼装式整流器外壳体与拼装式底座可拆卸式连接；所述内整流元件包括多个竖直排列于拼装式整流器外壳体内部的三角内流道单元、形成于三角内流道单元内的文丘里管内流道，所述拼装式底座具有多侧向进水口以及位于拼装式底座中部的机械式导流锥；所述模块化安装辅助设备包括拼装式浮岛压水板及固定于拼装式浮岛压水板上的吊装设备，所述拼装式浮岛压水板设有中孔，所述模块化虹吸潜水整流器通过吊装设备从中孔放入拼装式浮岛压水板下方的堰塞湖水体中。


2.如权利要求1所述的模块化堰塞湖应急泄流虹吸潜水整流装置，其特征在于：所述拼装式底座由若干底座组件拼装而成，所述底座组件包括底座框架、进水口侧板、锥面机械导流板，底座框架上设有开孔作为侧向进水口，开孔处安装有进水口拦污网，所述底座框架的相对两个侧边分别安装有进水口侧板，所述底座框架的底边安装有锥面机械导流板，若干底座组件中的锥面机械导流板拼装后形成所述机械式导流锥。


3.如权利要求2所述的模块化堰塞湖应急泄流虹吸潜水整流装置，其特征在于：所述底座框架的两侧分别设有锁紧块公头和锁紧块母头，底座框架的中部设有快装手柄，所有底座组件组装时其中一个节点采用螺栓锁紧块紧固，其他节点采用锁紧块公头与锁紧块母头进行节点快装，最后在底座框架的中部采用快装手柄与上部所述拼装式整流器外壳体进行整体的固定。


4.如权利要求1所述的模块化堰塞湖应急泄流虹吸潜水整流装置，其特征在于：所述吊装设备包括气动葫芦支架、固定于气动葫芦支架的气动葫芦、给气动葫芦提...

【专利技术属性】
技术研发人员：翁怡萌，
申请(专利权)人：北京中瀚环球真空流体科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京;11