專利名稱：一種品字型均流防渦方法和裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種品字型均流防渦方法和裝置，是一種水利工程方法和裝置， 用于導流、均流和消除兩垂直交匯水流所產(chǎn)生渦流的方法和裝置。
背景技術：
在水利工程領域，尤其是目前的調水工程，由于線路較長，途經(jīng)城市一般 都有用水要求。為了保證輸水沿線各城市的用水要求，常修建分水口或在線調 節(jié)水庫，后者在與輸水干線橫向銜接時需要修建連接井，這里所述的連接井是 一種矩形的分叉交匯口。在線調節(jié)水庫的作用是調節(jié)供水不均勻性，它可通過 泵站抽取千線來水進行自身補水，也可在干線來水不能滿足用戶需求時向干線 補水，而這些作用的實現(xiàn)都要通過連接井來完成。另一方面，水庫事故情況緊 急退水也要通過連接井將水排入干線。在這樣的連接井輸水系統(tǒng)中，水流存在90°轉彎可能導致連接井及分水口內部出現(xiàn)惡劣流態(tài)，那么設計水力性能優(yōu)良、 分水或匯水平穩(wěn)的防渦導、均流裝置就顯得非常重要。發(fā)明內容本發(fā)明的目的是提出一種品字型均流防渦方法和裝置。為解決上述技術問 題提出了一個解決的方案。本發(fā)明所述方法和裝置設計簡單、布置合理，既不 影響干線輸水的均勻性，又能在橫向分水、匯水時減小連接井的內部沖刷，保 證連接井下游水流流態(tài)良好、分流均勻且沒有漩渦產(chǎn)生。本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的 一種品字型均流防渦裝置，所述裝置的設施 包括連接井，所述的連接井的兩個相對的邊開有主干進水口和主干出水所述主千進水口和主干出水口組成主干進水口為上游、主干出水口為下游的主 干流通道，所述的主干出水口由主干近端隔墻、主干遠端隔墻將主干出水口分
為主干近端出水口、主干中段出水口、主干遠端出水口；所述連接井的主干流 通道的一側設置有支干分叉口 ，所述的支干分叉口由支干中部隔墻將支干分叉 口分為支干近端分叉口、支干遠端分叉口；在所述主干流通道上設置有近端導 流墻、中心導流墻、遠端導流墻；所述的近端導流墻、中心導流墻、遠端導流 墻成品字型設置。
一種使用上述裝置的品字型均流防渦的方法，所述方法的支干進水主干出 水的均流防渦步驟如下
水流乂人支干分叉口流出，由支干中部隔墻將水流分為近端出水流和遠端出 水流；
所述的近端出水流由近端導流墻分為兩部分，離支干中部隔墻較遠的 一部 分水流在流出支干近端分叉口后立刻90°轉彎直接流入主干近端出水口，離支 干中部隔墻較近的一部分水流在近端導流墻和中心導流墻的共同作用下，通過 近端導流墻和中心導流墻之間的空隙流入主干中端出水口 ；
所述的遠端出水流流出支干遠端分叉口后沖向中心導流墻，在中心導流墻
的作用下，遠端出水流分為兩部分，其中離支干中部隔墻接近的水流通過近端
導流墻和中心導流墻之間的空隙流入主干中段出水口 ，大部分遠端出水流繞過
中心導流墻流向主干出水口 ；
所述的繞過中心導流墻的大部分遠端出水水流在遠端導流墻和中心導流墻
的共同作用下，又分為兩部分， 一部分流經(jīng)遠端導流墻和中心導流墻之間的空隙進入主干中端出水口，另一部分在遠端導流墻的作用下，進入主干遠端出水
cr 。
本發(fā)明產(chǎn)生的有益效果是通過合理布置導流墻使品字型均流防渦方法和 裝置具有下述優(yōu)點
(1) 均流效果明顯，下游出流分布均勻。
(2) 有效的防渦，明顯減小對連接井邊墻的沖刷。
(3) 頭部為圓弧設計，基本不增加連接井水頭損失，不影響輸水能力。
(4) 不影響主干線輸水及支干水庫橫向分水。
(5) 設計和結構均十分簡單、施工方便，投資少，無需任何維修。


下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。
圖1是傳統(tǒng)的連接井平面圖2是傳統(tǒng)的連接井主干流通道方向的縱剖面圖3是傳統(tǒng)的連接井支干流通道方向的縱剖面圖4是平面示意圖本發(fā)明實施例二所述品字型均流防渦裝置；
圖5是本發(fā)明實施例四所述品字型均流防渦裝置；
圖6是調節(jié)水庫橫向補水最不利工況下連接井下游箱涵垂向流速分布圖7是實施例三所述連接井下游箱涵垂向流速分布圖。
具體實施方式
實施例一
一種傳統(tǒng)的連接井工程布置如圖1、 2、 3所示，它主要由主干進水口 3、連 接井2、主干出水口 l和支干分叉口 4組成。其中主干進水口和主干出水口在同 一條主干軸線上，支干分叉口垂直主干軸線方向布置。主干進水口和主干出水口連接輸水干線，支干分叉口連接調節(jié)水庫，調節(jié)輸水干線的水量。當輸水干
線水量不足時，調節(jié)水庫可以向輸水干線補水；當輸水干線水量過大時可以通 過連接井將多余的水量輸往調節(jié)水庫。這樣出現(xiàn)三種情況主干線來流，支干 線無水；主干線來流并向支干線分水；主干線來流或無水，支干線向主干線補 水。前兩種情況連接井中水流流態(tài)問題不大，第三種情況會出現(xiàn)問題。
調節(jié)水庫通過連接井向輸水干線補水時，如果補水流量較大，那么進入連
接井的水體含有較大的支干水流方向的動量(圖1中箭頭方向)。在沒有任何導 流、均流、防渦裝置的條件下，這部分水體將直接沖向支干分/匯水口對面連接 井井壁，由于井壁對輸水水體的阻擋導流作用，該部分流體流動軌跡呈現(xiàn)分流 曲面(Shear plane),其轉彎曲率使水體易于雍入下游的中段出水口和遠端出水 口，(如圖l箭頭方向)，在支干近端出水口一側出現(xiàn)干線方向順時針漩渦(如圖 1中A點箭頭方向)，造成水體停留，同時在連接井主干遠端出水口前部形成較 大的旋渦(如圖1中B點箭頭方向)。如果產(chǎn)生立軸漩渦，漩渦挾氣進入下游出 口閘，可能危及建筑物的安全。很顯然，在這種情況下水庫橫向補水導致下游 三孔分流不均勻。傳統(tǒng)情況下為適應某一工程專門設計特殊的導流方法。這種 導流方式可能能較好的滿足某單一工況，但是在補水、分水等多種工況下，個 別工況往往會出現(xiàn)惡劣流態(tài)，比如說影響分水流量。同時，布置的導流墻結構 體型如果太復雜， 一方面會增加整個連接井的局部水頭損失，導致過流能力下 降，另一方面，也會增加整個連接井工程的造價。
為了使調節(jié)水庫來流90°轉彎后均勻的進入主干出水口三孔，本發(fā)明考慮 在連接井內布置導流墩或者導流墻，利用導流墩或導流墻的導流作用對調節(jié)水 庫來水進行阻擋，迫使一部分水體迅速轉彎進入下游主干近端出水口，其余水 體越過導流墻或導流墩以較小曲率進入其它兩孔，使下游三孔分流均勻。經(jīng)過試驗和計算機數(shù)值模擬確定導流墻或者成排密集排列類似導流墻的導流墩效果 較好，最后確定使用導流墻。導流墻的布置位置、長短、厚度等參數(shù)非常關鍵。 布置導流墻以后，不能影響主干線來流的均勻性，同時，主干線向支干分水工 況下的分流量也不受影響。
本實施例是一種品字型均流防渦裝置，圖4所示。本實施例的設施包括 矩形的連接井2，連接井的兩個相對的邊開有主干進水口 3和主干出水口 1。主 干進水口和主干出水口組成主干進水口為上游、主干出水口為下游的主干流通 道。所述的主干進水口由主干近端隔墻105、主干遠端隔墻102將主干出水口分 為主干近端出水口 104、主干中段出水口 103、主干遠端出水口 101。連接井的 主干流通道的一側設置有支干分叉口 4。支干分叉口由支千中部隔墻402將支干 分叉口分為支干近端分叉口 401、支干遠端分叉口 403。在主干流通道上設置有 近端導流墻6、中心導流墻7、遠端導流墻5。所述的近端導流墻、中心導流墻、 遠端導流墻成品字型設置。
本發(fā)明所述的連接井在水利工程中通常是分叉交匯口。分叉交匯口具有主 干流的進、出口和一個或多個分水口或匯水口。在本發(fā)明中僅一個主干流的進、 出水口， 一個即分水也匯水的水口，稱為支干分叉口。
本實施例為類似引、排水系統(tǒng)連接井建筑物提供一種簡單、實用的防渦均 流裝置。將導流墻巧妙的布置成品字型，可將橫向來流分成三部分。通過調節(jié) 三個導流墻的相對位置，近端導流墻迫使橫向來流第一部分水體迅速拐彎，中 心導流墻對橫向來流第二部分水體進行阻擋，阻擋后轉彎進入下游，另一部分 水體將繞過中心導流墻圓弧頭，在遠端導流墻的導流、分流作用下轉彎進入下 游，總體達到三分水體導流、均流作用，同時原本連接井內的大漩渦被分散， 如主干近端出水口附近的漩渦，避免較大立軸漩渦帶氣進入下游出口閘室，裝置起到防渦作用。橫向來流纟皮均分后，也會大大減小對連接井邊墻的沖刷。由 于品字型導流墻的特殊布置形式，品字型頭部上游側仍留有if交大空間，不會干 擾主干出水口 一側的橫向取水。 實施例二
本實施例是實施例一的改進，實施一所述品字型導流墻設置的細化。近端 導流墻和遠端導流墻的一端分別與主干近端隔墻、主干遠端隔墻的端頭連接， 形成主干近端隔墻、主千遠端隔墻在連接井中的延伸。近端導流墻和遠端導流
墻的另一端延伸至支干近端分叉口的中心線404的延長線附近。中心導流墻平 行的設置在近端導流墻和遠端導流墻之間，中心導流墻的一端設置在接近支干 中部隔墻的支干近端分叉口一側墻面的延長線上405,中心導流墻的另一端設置 在接近支干遠端分叉口的側壁的延長線406附近。
導流墻的截面為扁平的矩形，各導流墻的設置位置和長短十分關鍵。導流 墻可以用一排緊密排列的導流墩代替。導流墻的厚度通常不大于主千進、出水 口的隔墻厚度。
實施例三
本實施例是實施例一二的改進，是實施例一、二關于導流墻的端頭和高度 的細化。本實施例所述的近端導流墻、中心導流墻、遠端導流墻的高度與支干 分叉口的高度相近。近端導流墻、遠端導流墻的迎水端和中心導流墻的兩端為 圓弧形。
導流墻圓弧形端頭可以避免產(chǎn)生水體在通過端頭時產(chǎn)生渦流，使流線均勻， 流態(tài)平穩(wěn)。導流墻的高度可以與支干分叉口的高度接近，過高意義不大，過低 起不到導流作用，應選取適當。
本實施例具體應用在南水北調中線一期工程天津干線西起河北省保定市徐水縣西黑山村，東至天津市外環(huán)河西，全長155.352km。天津干線采用全箱涵無 壓接有壓全自流輸水方案。天津市市內配套工程王慶坨水庫通過王慶坨連接井 與天津干線工程銜接，該水庫以安全備用為主，調節(jié)供水不均勻性為輔。王慶 坨水庫可通過泵站抽取天津干線來水進行自身補水，也可在干線來水不能滿足 用戶需求時向干線補水；抽水與補水最大流量均為25mVs。水庫事故情況緊急 退水也通過王慶坨連"^井來完成。
王慶坨連接井主要由進口閘、連接井水池、出口閘、明槽段和分水閘組成。 其中分水閘位于連接井水池左側，垂直天津干線軸線布置，其后為通往王慶坨 水庫的2-4. 0mx4. Om箱涵。
選取水庫補水、取水時幾個較不利的工況進行了模型試驗分析，分析的內 容主要包括水深、流速分布、水位波動情況、下游箱涵各孔流量和流速分布情 況等，試驗的結果如下
(1) 支干向主千線補水時，進入連接井的水體含有較大的支干水流方向的 動量，水流遇到連接井內水體及邊墻阻擋作用后，容易壅入下游遠端邊孔和中 孔出口閘。支干補水30mVs時的理論下游三孔平均流速為0. 52m/s,實測的連 接井遠端孔的斷面平均流速為0.70 m/s左右，分流量為13. 56 mVs，中孔流速 為0. 5 m/s,分流量為9. 68 m3/s，近端孔流速僅為0. 31 m/s,分流量為6 m3/s, 最大分流量是最小流量的2. 2倍左右。也就是說，當連接井內無導流裝置時， 下游箱涵各孔流量和流速分布差別較大，即存在三孔箱涵過流能力不均的問題。
(2) 支干向主干線補水時的充水過程中發(fā)現(xiàn)遠端孔出口閘閘前出現(xiàn)較大的 漩渦，后水位上升后，漩渦不太明顯。也就是說如果橫向來流流量較大，出口 閘閘頭前部很可能出現(xiàn)漩渦帶氣進入下游，這對工程安全有影響。
(3) 水庫從干線取水即主千線向支干分水時，水庫分水閘進口流態(tài)均勻，壓力傳感器結果顯示支千兩孔導墻附近沒有流體脫離現(xiàn)象，無負壓。支干兩孔流速大致相同，分流比4交均勻。
(4)連接井內部沒有導流、阻流裝置，水庫補水長時間運行可能導致連接井邊墻的沖刷問題。
由于水庫補水工況情況下下游存在明顯的分流不均，必須/人連4妄井內部著手采取導均流措施，才能滿足工程運行的安全性和可靠性，使得設計更加完善。本著不顯著增加工程^投資的原則，對連接井工程布置和結構體型進行模型試驗、數(shù)值模擬等優(yōu)化分析，并基于大量的物理模型試驗，連接井工程內部設置本實施例所述裝置。
本實施例所述品字型導流墻為圓弧頭接方形棱柱體，棱柱體高4m，圓弧半徑O. 5ra。圓弧頭的作用一方面是減小正對來流的沖擊，另一方面是便于橫向來流能平滑的繞過，形成平穩(wěn)的流線，防止繞流產(chǎn)生較大漩渦。近端導流墻、遠端導流墻的棱柱體長7m,分別沿連接井干線軸線布置，保證干線來流三孔對三孔。中心導流墻的棱柱體長3m,布置在連接井干線中軸線方向，此導流墻的主要作用是阻擋橫向來流，迫使橫向來流上游側水體轉彎進入下游中孔，上游側另一部分水體繞過導流墻圓弧頭，分流轉彎進入下游左邊孔。需要說明的是，品字型三排導流墻沿干線的布置位置非常關鍵，組合起來的作用要達到三分水體的目的。建立在大量工況的模型試驗和對三維流場數(shù)值模擬的基礎上，三排導流墻的布置采用了如圖4和圖5所示的布置方式，形成品字型均流防渦裝置。
為驗證和分析上述技術方案建立了實體模型進行試驗驗證，模型和原型的比尺是l: 14。
為了驗證本實施例的均流防渦功能，在下游三孔箱涵直段沿垂向斷面布置了旋漿流速儀，選取5個測點對流速進行測量，以連4妄井底板高程為基準，這5個測量點垂向分別距離底板0. 168m、 1. 008m、 1. 848m、 2. 688m、 3. 528m，試驗中旋漿流速儀的采樣時間為30秒，每一測點位置測3次，然后取平均。
圖6是調節(jié)水庫對黃向補水最不利工況下連接井下游箱涵垂向流速分布圖，圖7為應用本實施例后連4妻井下游箱涵垂向流速分布圖。兩圖中的8、 9、 10分別是主干近端出水口、主干中段出水口、主干遠端出水口的垂向流速分布。
從圖6可明顯看出，支干分叉口來流易進入主干遠端出水口，即主干遠端出水口整體流速大于主干中段出水口和主干近端出水口。圖7中，主干三個出水口垂向流速比較接近。這表明，品字型近端導流墻迫使支干分叉口來流第一部分水體迅速拐彎進入下游，這將直接增加該孔的分流量，中心導流墻對支干岔口來流水體進行阻擋，阻擋后轉彎進入下游，繞過中心導流墻圓弧頭的水體在遠端導流墻的導流、分流作用下轉彎進入下游。對比圖6,原有偏流水流結構完全被改變，流速分布明顯改善?？偟膩碚f，出流均勻，同時原本連接井內的大旋渦被分散，裝置起到防渦作用。
應用本實施例后，下游箱涵流速分布是同一高程位置測點處的流速三者相差不大，主干中段出水口比左右的主干遠端出水口、主干近端出水口稍大。連接井主干遠端出水口斷面平均流速為0.53 m/s左右，分流量為10.22 m3/s,主干中段出水口流速為0.56 m/s，分流量為10.77 m3/s，主干近端出水口流速僅為0.44 m/s,分流量為8.52 mVs,計算不均勻系數(shù)為《=0.087 ,也比較小。試驗結果表明應用本實施例后在水庫補水最不利工況下能夠使得下游分流比較均勻。
應用本實施例后，導流墻不影響干線來流的均勻性，同時，干線向調節(jié)水庫分水工況下的分流量也基本不受影響。由于導流墻的圓弧頭結構，安裝本實施例后也基本沒有增大整個連接井的局部水頭損失，效果是很理想的。實施例四
本實施例是^f吏用實施例一、二、三所述的裝置的品字型均流防渦的方法，所述方法的支干進水主干出水的防渦步驟
水流/人支干分叉口流出，由支干中部隔墻將水流分為近端出水流和遠端出水流。
近端出水流由近端導流墻分為兩部分，離支干中部隔墻較遠的一部分水流在流出支干近端分叉口后立刻90°轉彎直接流入主干近端出水口 ，離支干中部隔墻較近的一部分水流在近端導流墻和中心導流墻的共同作用下，通過近端導流墻和中心導流墻之間的空隙流入主干中段出水口 。
遠端出水流流出支干遠端分叉口后沖向中心導流墻，在中心導流墻的作用下，遠端出水流分為兩部分，其中離支干中部隔墻接近的水流通過近端導流墻和中心導流墻之間的空隙流入主干中段出水口 ，大部分遠端出水流繞過中心導流墻流向主干出水口 。
繞過中心導流墻的大部分遠端出水水流在遠端導流墻和中心導流墻的共同作用下，又分為兩部分， 一部分流經(jīng)遠端導流墻和中心導流墻之間的空隙進入主干中段出水口，另一部分在遠端導流墻的作用下，進入主干遠端出水口。
品字型均流防渦方法是建立在水力學理論基礎上的發(fā)明創(chuàng)造。橫向進水、分水的水流結構具有復雜的三維水力特性，不少學者對此水流結構進行了研究，如Weber(2001)、 Hager (2003)、茅澤育(2004)、曹繼文(2003)等人通過模型試驗及理論分析，Neary(1996)、 Huang(2002)、 Shabayek(2002)等依靠三維數(shù)值模擬來揭示橫向水流特性(上述研究成杲出處見參考文獻目錄)。
通過水力學模型試驗，利用三維超聲波流速儀量測不同水力條件下連接井內的三維水流結構，并結合水力學紊流模型對連接井水流進行了數(shù)值模擬。將這兩種結果進行對比，獲得比較詳盡的連接井內流速分布，了解其水力特性后，構思出了品字型均流防渦方法。通過局部調整體型、位置，針對來流流速場的分布，采取"分、導、消，，的設計原則，最終形成實施例一至三的裝置。多種工況下的試驗結果表明品字型均流防渦方法和裝置能夠有效的均流、防渦，可推廣到類似的橫向進水、分水工程中。
本實施例是通過如實施例一所述形成品字型導流結構。當支干橫向進水連
接井內的流動情況是進入連接井的水體含有較大的支干方向的動量，支干下游側大部分水體遇到近端導流墻的阻擋作用后，涌入下游主干近端出水口，如圖5中箭頭C的方向。另外一部分水體從近端導流墻和中心導流墻頭部弧頂滑過進入主干中段出水口，圖5中箭頭D的方向。支干上游側水體一部分直接進入主干中段出水口，圖5中箭頭D的方向，另一部分直接沿支干方向向前流動，遇到中心導流墻的阻擋后，又分為兩部分， 一部分進入主干中段出水口，圖5中箭頭D的方向，另一部分沿中心導流墻弧頂擴散繼續(xù)向前，遇到連接井邊墻阻擋后，折返后一部分涌入主干中段出水口，如圖5中E箭頭方向，另一部分涌入下游主干遠端出水口，如圖5中F箭頭方向。水深達到該工況水深后，連接井表面有間斷性的不吸氣漩渦，水面波動不太明顯，主干正對側的導流墻附近有比較微弱的陣發(fā)性的水體紊動翻滾，出口閘前部近區(qū)偶有凹陷凝渦，主干出口前部出現(xiàn)較對稱分布的薄層狀漣漪。同時整個連接井下游明流區(qū)域也沒有發(fā)生貫通性漩渦等不利水力現(xiàn)象。
本實施例適應能力強，能滿足多種工況的需要，并且本實施力所使用的裝置結構非常簡單，三排導流墻是在流道底平面修建，泥沙可以通過，不會淤積。與單一導流裝置或者復雜導流設備的不同點是
(1)本實施例是建立在模型試驗、數(shù)值模擬的基礎上，將支干來流沿主干方向進行分流、導流，破壞原有水流、漩渦結構，使得水體分散，均勻的轉角。
(2) 本實施例適應能力強。本實施例具有4艮好的改變來流方向并且均流的
作用，且不影響橫向分流，尤其中心導流墻能有效阻水，減小水流對井邊墻沖刷的作用。
(3) 達到同樣均流防渦效果投資差別大。 一般情況下，本實施例只需合理平行布設3排導流墻，結構簡單，投資少也是顯而易見的。
最后應說明的是，以上僅用以說明本發(fā)明的技術方案而非限制，盡管參照較佳布置方案對本發(fā)明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發(fā)明的技術方案(比如導流墻外形、大小、品字型安排等)進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術方案的精神和范圍。
參考文獻 Weber L J, Sch腹ate E D and Mawer N. Experiments on flow at a 90fl open channel junction[J]. Journal ofhydraulic engineering, ASCE, 2001, 127(5):340-350. Hager W H. Discussion of "Experiments on flow at a 900 open channel junction，，[J]. Journal of hydraulicengineering, ASCE， 2003， 129(2):165-166.. Journal of hydraulic engineering, ASCE, 2002, 128(3):268-280. Shabayek S， Steffler P and Hicks F. Dynamic model for subcritical combining flows in channel junctions[J].Journal of hydraulic engineering, ASCE, 2002, 128(9):821-828. Neary V S， Sotiropoulos F, Odgaard A J. Three-dimensional numerical model of lateral-intake inflow[J].Journal of hydraulic engineering, ASCE, 1996, 125(2):126-140.曹繼文，陳惠泉，賀益英.明渠岸邊橫向取水口水力特性的試驗研究[J].水利學報，2003，34(0):32-37.[7]茅澤育，趙升偉，張磊，黃繼湯.明渠交匯口三維水力特性試驗研究[J].水利學報,2004,35(2):1-8.
權利要求
1. 一種品字型均流防渦裝置，所述裝置的設施包括連接井，所述的連接井的兩個相對的邊開有主干進水口和主干出水口，所述主干進水口和主干出水口組成主干進水口為上游、主干出水口為下游的主干流通道，所述的主干出水口由主干近端隔墻、主干遠端隔墻將主干出水口分為主干近端出水口、主干中段出水口、主干遠端出水口；所述連接井的主干流通道的一側設置有支干分叉口，所述的支干分叉口由支干中部隔墻將支干分叉口分為支干近端分叉口、支干遠端分叉口；其特征在于在所述主干流通道上設置有近端導流墻、中心導流墻、遠端導流墻；所述的近端導流墻、中心導流墻、遠端導流墻成品字型設置。
2. 根據(jù)權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述近端導流墻和遠端導流 墻的一端分別與主干近端隔墻、主干遠端隔墻的端頭連接，形成主干近端隔墻、 主干遠端隔墻在連接井中的延伸，所述近端導流墻和遠端導流墻的另 一端延伸 至支干近端分叉口的中心線的延長線附近；所述中心導流墻平行的設置在近端 導流墻和遠端導流墻之間，中心導流墻的一端設置在接近支干中部隔墻的支干 近端分叉口一側墻面的延長線上，中心導流墻的另一端設置在接近支干遠端分 叉口的側壁的延長線附近。
3. 根據(jù)權利要求1或2所述的裝置，其特征在于，所述的近端導流墻、中 心導流墻、遠端導流墻的高度與支干分叉口的高度相近；所述的近端導流墻、 遠端導流墻的迎水端和中心導流墻的兩端為圓弧形。
4. 一種使用權利要求1或2或3之一所述的裝置的品字型均流防渦的方法，其特征在于所述方法的支干進水主干出水的均流防渦步驟水流從支干分叉口流出，由支干中部隔墻將水流分為近端出水流和遠端出 水流；所述的近端出水流由近端導流墻分為兩部分，離支干中部隔墻較遠的一部 分水流在流出支干近端分叉口后立刻卯°轉彎直接流入主干近端出水口 ，離支 干中部隔墻較近的一部分水流在近端導流墻和中心導流墻的共同作用下，通過 近端導流墻和中心導流墻之間的空隙流入主干中段出水口 ；所述的遠端出水流流出支干遠端分叉口后沖向中心導流墻，在中心導流墻 的作用下，遠端出水流分為兩部分，其中離支干中部隔墻接近的水流通過近端 導流墻和中心導流墻之間的空隙流入主干中段出水口 ，大部分遠端出水流繞過 中心導流墻流向主干出水口 ；所述的繞過中心導流墻的大部分遠端出水水流在遠端導流墻和中心導流墻 的共同作用下，又分為兩部分， 一部分流經(jīng)遠端導流墻和中心導流墻之間的空 隙進入主干中段出水口，另一部分在遠端導流墻的作用下，進入主干遠端出水 口
全文摘要
本發(fā)明涉及一種品字型均流防渦方法和裝置，用于導流、均流和消除兩垂直交匯水流所產(chǎn)生的渦流。包括連接井、主干進、出水口組成主干進水口為上游、主干出水口為下游的主干流通道，主干出水口由主干近端、遠端將主干出水口分為主干近端、中段、遠端出水口。連接井主干流通道的一側設置有支干分叉口，支干分叉口由支干中部隔墻將支干分叉口分為支干近端、遠端分叉口，在主干流通道上設置有近端導流墻、中心導流墻、遠端導流墻。近端、中心、遠端導流墻成品字型。通過合理布置導流墻迫使橫向來流轉向保證下游出流均勻；明顯減小對連接井邊墻的沖刷；不增加連接井水頭損失，不影響輸水能力；設計和結構均十分簡單、施工方便，投資少，無需任何維修。
文檔編號E02B3/02GK101532285SQ20091008169
公開日2009年9月16日 申請日期2009年4月8日 優(yōu)先權日2009年4月8日
發(fā)明者輝 付, 楊開林, 濤 王, 郭新蕾, 郭永鑫 申請人:中國水利水電科學研究院