本發(fā)明涉及一種取水泵站預(yù)沉曝氣池的菱形穿孔配水花墻及其整流方法,屬于水利工程設(shè)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

預(yù)沉池是構(gòu)成取水泵站的重要部分，其對(duì)于泥沙的固體顆粒懸浮物的沉降發(fā)揮著重要作用。當(dāng)水流通過管道由水源地自流進(jìn)入預(yù)沉池，水流中含有大量泥沙等固體顆粒懸浮物，為了盡可能使泥沙等固體顆粒懸浮物在預(yù)沉池中沉降下來，需要保證預(yù)沉池中水流流態(tài)平順均勻，通常在預(yù)沉池前端設(shè)置穿孔花墻進(jìn)行配水。

工程實(shí)踐發(fā)現(xiàn)在預(yù)沉池中設(shè)置配水花墻之后，水流經(jīng)過配水花墻，仍需要較長的調(diào)整，才能使預(yù)沉池內(nèi)的水流流速變得均勻，而且配水花墻之后的水流，由于受到擾動(dòng)，流態(tài)較差，影響預(yù)沉池內(nèi)水流沉淀效果。

傳統(tǒng)配水花墻穿孔一般為矩形，通過磚塊堆砌而成，是用于減小進(jìn)入平流沉淀池的水流流速的多孔墻。它使流量均勻地分布在進(jìn)水截面上，從而減小對(duì)沉淀池的擾動(dòng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種取水泵站預(yù)沉曝氣池的菱形穿孔配水花墻及其整流方法，可以使預(yù)沉池內(nèi)水流流速分布更加均勻平順，提升泥沙等固體顆粒懸浮物的沉降效果。

本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種取水泵站預(yù)沉曝氣池的菱形穿孔配水花墻，包括來流輸水管道、預(yù)沉池,來流輸水管道與預(yù)沉池的進(jìn)口貫通，來流水經(jīng)來流輸水管道流入預(yù)沉池內(nèi)，其特征是：所述預(yù)沉池進(jìn)口處布置有第一道菱形孔配水花墻，預(yù)沉池內(nèi)還設(shè)有第二道菱形孔配水花墻，第二道菱形孔配水花墻與第一道菱形孔配水花墻之間的距離為預(yù)沉池長度的0.1倍，第一道菱形孔配水花墻、第二道菱形孔配水花墻的高度均為預(yù)沉池寬度的0.56倍；

所述第一道菱形孔配水花墻上設(shè)有若干豎向菱形穿孔，所述豎向菱形穿孔的長對(duì)角線為預(yù)沉池寬度的0.046倍，短對(duì)角線為預(yù)沉池寬度的0.031倍，兩豎向菱形穿孔之間水平間距為沉池寬度的0.062倍,豎直間距為沉池寬度的0.069倍；最下面的豎向菱形穿孔與第一道菱形孔配水花墻的墻底邊的距離為預(yù)沉池寬度的0.038倍，第一道菱形孔配水花墻橫向的兩邊均預(yù)留有0.038倍預(yù)沉池寬度的距離長度；

所述第二道菱形孔配水花墻上設(shè)有橫向菱形穿孔，所述橫向菱形穿孔的長對(duì)角線為預(yù)沉池寬度的0.046倍，短對(duì)角線為預(yù)沉池寬度的0.031倍，兩豎向菱形穿孔之間水平間距為沉池寬度的0.069倍,豎直間距為沉池寬度的0.062倍；最下面的橫向菱形穿孔與第二道菱形孔配水花墻的墻底邊的距離為預(yù)沉池寬度的0.038倍，第二道菱形孔配水花墻橫向的兩邊均預(yù)留有0.027倍預(yù)沉池寬度的距離長度。

所述若干豎向菱形穿孔交錯(cuò)分布于第一道菱形孔配水花墻上。

所述若干橫向菱形穿孔交錯(cuò)分布于第二道菱形孔配水花墻上。

所述流輸水管道的埋深小于預(yù)沉池的埋深。

一種取水泵站預(yù)沉曝氣池的菱形穿孔配水花墻的整流方法，其特征是：包括來流輸水管道、預(yù)沉池,來流輸水管道與預(yù)沉池的進(jìn)口貫通，來流水經(jīng)來流輸水管道流入預(yù)沉池內(nèi)，預(yù)沉池進(jìn)口處布置有第一道菱形孔配水花墻，預(yù)沉池內(nèi)還設(shè)有第二道菱形孔配水花墻，第二道菱形孔配水花墻與第一道菱形孔配水花墻之間的距離為預(yù)沉池長度的0.1倍，第一道菱形孔配水花墻、第二道菱形孔配水花墻的高度均為預(yù)沉池寬度的0.56倍；

在第一道菱形孔配水花墻上設(shè)有若干豎向菱形穿孔，所述豎向菱形穿孔的長對(duì)角線為預(yù)沉池寬度的0.046倍，短對(duì)角線為預(yù)沉池寬度的0.031倍，兩豎向菱形穿孔之間水平間距為沉池寬度的0.062倍,豎直間距為沉池寬度的0.069倍；最下面的豎向菱形穿孔與第一道菱形孔配水花墻的墻底邊的距離為預(yù)沉池寬度的0.038倍，第一道菱形孔配水花墻橫向的兩邊均預(yù)留有0.038倍預(yù)沉池寬度的距離長度；

在第二道菱形孔配水花墻上設(shè)有橫向菱形穿孔，所述橫向菱形穿孔的長對(duì)角線為預(yù)沉池寬度的0.046倍，短對(duì)角線為預(yù)沉池寬度的0.031倍，兩豎向菱形穿孔之間水平間距為沉池寬度的0.069倍,豎直間距為沉池寬度的0.062倍；最下面的橫向菱形穿孔與第二道菱形孔配水花墻的墻底邊的距離為預(yù)沉池寬度的0.038倍，第二道菱形孔配水花墻橫向的兩邊均預(yù)留有0.027倍預(yù)沉池寬度的距離長度；

水流經(jīng)來流水經(jīng)來流輸水管道流入預(yù)沉池內(nèi)，水流在預(yù)沉池內(nèi)依次穿過第一道菱形孔配水花墻、第二道菱形孔配水花墻，通過第一道菱形孔配水花墻時(shí)，由于第一道配水花墻上豎向菱形穿孔的長對(duì)角線為預(yù)沉池寬度的0.046倍，短對(duì)角線為預(yù)沉池寬度的0.031倍，兩豎向菱形穿孔之間水平間距為沉池寬度的0.062倍,豎直間距為沉池寬度的0.069倍；且最下面的豎向菱形穿孔與第一道菱形孔配水花墻的墻底邊的距離為預(yù)沉池寬度的0.038倍，第一道菱形孔配水花墻橫向的兩邊均預(yù)留有0.038倍預(yù)沉池寬度的距離長度；因此，來流在縱向流速差較大，通過若干豎向菱形穿孔使得水流在縱向斷面上更易獲得擴(kuò)散，減緩水流縱向流速差；

水流經(jīng)過第一道菱形孔配水花墻后，再流向第二道菱形孔配水花墻，由于第二道配水花墻上橫向菱形穿孔的長對(duì)角線為預(yù)沉池寬度的0.046倍，短對(duì)角線為預(yù)沉池寬度的0.031倍，兩豎向菱形穿孔之間水平間距為沉池寬度的0.069倍,豎直間距為沉池寬度的0.062倍；最下面的橫向菱形穿孔與第二道菱形孔配水花墻的墻底邊的距離為預(yù)沉池寬度的0.038倍，第二道菱形孔配水花墻橫向的兩邊均預(yù)留有0.027倍預(yù)沉池寬度的距離長度，從而，通過第二道菱形孔配水花墻時(shí)，在第二道菱形孔配水花墻上若干豎向菱形穿孔作用下，水流在橫向更易獲得擴(kuò)散，經(jīng)過第一道菱形孔配水花墻使得水流在縱向流速更趨于一致，再穿過第二道菱形孔配水花墻使得水流流態(tài)趨于平緩，通過第一道菱形孔配水花墻、第二道菱形孔配水花墻的配合使用使水流均勻平順，實(shí)現(xiàn)整流的效果。

所述若干豎向菱形穿孔交錯(cuò)分布于第一道菱形孔配水花墻上。

所述若干橫向菱形穿孔交錯(cuò)分布于第二道菱形孔配水花墻上。

所述流輸水管道的埋深小于預(yù)沉池的埋深。

本發(fā)明結(jié)構(gòu)合理簡單、生產(chǎn)制造容易、使用方便，通過本發(fā)明，布置兩道菱形孔配水花墻，在預(yù)沉池進(jìn)水口布置第一道配水花墻，在0.1倍預(yù)沉池長后布置第二道配水花墻。第一道菱形孔配水花墻從距離花墻底邊0.038b(b為預(yù)沉池寬度)處進(jìn)行開孔（豎向菱形穿孔），花墻高度為0.56b,花墻橫向兩邊預(yù)留0.038b,豎向菱形穿孔上下各層交錯(cuò)分布于第一道菱形孔配水花墻上，其中豎向菱形穿孔的長對(duì)角線為0.046b，短對(duì)角線為0.031b，兩孔（豎向菱形穿孔）水平間距為0.062b,豎直間距為0.069b。因?yàn)閬砹髟诳v向流速差較大，通過豎向菱形穿孔使得水流在縱向斷面上更易獲得擴(kuò)散，減緩水流縱向流速差。在第二道菱形配水花墻設(shè)置橫向菱形穿孔，從距離菱形穿孔花墻底邊0.038b處進(jìn)行開孔（橫向菱形穿孔），第二道菱形配水花墻橫向兩邊預(yù)留0.027b,橫向菱形穿孔上下各層呈交錯(cuò)分布。其中橫向菱形穿孔的長對(duì)角線為0.046b，短對(duì)角線為0.031b，兩孔水平間距0.069b,豎直間距0.062b。通過第二道菱形配水花墻時(shí)，水流在橫向更易獲得擴(kuò)散，經(jīng)過第一道菱形配水花墻使得水流在縱向流速更趨于一致，再穿過第二道菱形配水花墻使得水流流態(tài)趨于平緩。兩道配水花墻（第一道菱形配水花墻、第二道菱形配水花墻）共同使用使水流達(dá)到均勻平順的效果，提高了懸浮物去除率。

本發(fā)明簡單易操作，基于流體力學(xué)及空間幾何學(xué)原理，對(duì)配水花墻開孔形式及布置方式進(jìn)行創(chuàng)新，減少了水流穿過傳統(tǒng)配水花墻在預(yù)沉池發(fā)生的擾動(dòng)，有更好的阻水作用，便于提升在預(yù)沉池固體顆粒懸浮物的沉降效果。

附圖說明

圖1為本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明中第一道菱形孔配水花墻結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明中第二道菱形孔配水花墻結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1來流輸水管道、2第一道菱形孔配水花墻、3第二道菱形孔配水花墻、4豎向菱形穿孔、5橫向菱形穿孔。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明：

一種取水泵站預(yù)沉曝氣池的菱形穿孔配水花墻的整流方法，包括來流輸水管道1、預(yù)沉池,來流輸水管道1與預(yù)沉池的進(jìn)口貫通，來流水經(jīng)來流輸水管道1流入預(yù)沉池內(nèi)，預(yù)沉池進(jìn)口處布置有第一道菱形孔配水花墻2，預(yù)沉池內(nèi)還設(shè)有第二道菱形孔配水花墻3，第二道菱形孔配水花墻3與第一道菱形孔配水花墻2之間的距離為預(yù)沉池長度的0.1倍，第一道菱形孔配水花墻2、第二道菱形孔配水花墻3的高度均為預(yù)沉池寬度的0.56倍；

在第一道菱形孔配水花墻2上設(shè)置若干豎向菱形穿孔4，所述豎向菱形穿孔4的長對(duì)角線為預(yù)沉池寬度的0.046倍，短對(duì)角線為預(yù)沉池寬度的0.031倍，兩豎向菱形穿孔4之間水平間距為沉池寬度的0.062倍,豎直間距為沉池寬度的0.069倍；最下面的豎向菱形穿孔4與第一道菱形孔配水花墻2的墻底邊的距離為預(yù)沉池寬度的0.038倍，第一道菱形孔配水花墻2橫向的兩邊均預(yù)留有0.038倍預(yù)沉池寬度的距離長度；

在第二道菱形孔配水花墻3上設(shè)有橫向菱形穿孔5，所述橫向菱形穿孔5的長對(duì)角線為預(yù)沉池寬度的0.046倍，短對(duì)角線為預(yù)沉池寬度的0.031倍，兩豎向菱形穿孔4之間水平間距為沉池寬度的0.069倍,豎直間距為沉池寬度的0.062倍；最下面的橫向菱形穿孔5與第二道菱形孔配水花墻3的墻底邊的距離為預(yù)沉池寬度的0.038倍，第二道菱形孔配水花墻3橫向的兩邊均預(yù)留有0.027倍預(yù)沉池寬度的距離長度；所述若干豎向菱形穿孔4交錯(cuò)分布于第一道菱形孔配水花墻2上。

水流經(jīng)來流水經(jīng)來流輸水管道1流入預(yù)沉池內(nèi)，水流在預(yù)沉池內(nèi)依次穿過第一道菱形孔配水花墻2、第二道菱形孔配水花墻3，通過第一道菱形孔配水花墻2時(shí)，由于第一道配水花墻2上豎向菱形穿孔4的長對(duì)角線為預(yù)沉池寬度的0.046倍，短對(duì)角線為預(yù)沉池寬度的0.031倍，兩豎向菱形穿孔4之間水平間距為沉池寬度的0.062倍,豎直間距為沉池寬度的0.069倍；且最下面的豎向菱形穿孔4與第一道菱形孔配水花墻2的墻底邊的距離為預(yù)沉池寬度的0.038倍，第一道菱形孔配水花墻2橫向的兩邊均預(yù)留有0.038倍預(yù)沉池寬度的距離長度；因此，來流在縱向流速差較大，通過若干豎向菱形穿孔4使得水流在縱向斷面上更易獲得擴(kuò)散，減緩水流縱向流速差；所述若干橫向菱形穿孔5交錯(cuò)分布于第二道菱形孔配水花墻3上。

所述流輸水管道1的埋深小于預(yù)沉池的埋深。

水流經(jīng)過第一道菱形孔配水花墻2后，再流向第二道菱形孔配水花墻3，由于第二道配水花墻3上橫向菱形穿孔5的長對(duì)角線為預(yù)沉池寬度的0.046倍，短對(duì)角線為預(yù)沉池寬度的0.031倍，兩豎向菱形穿孔4之間水平間距為沉池寬度的0.069倍,豎直間距為沉池寬度的0.062倍；最下面的橫向菱形穿孔5與第二道菱形孔配水花墻3的墻底邊的距離為預(yù)沉池寬度的0.038倍，第二道菱形孔配水花墻3橫向的兩邊均預(yù)留有0.027倍預(yù)沉池寬度的距離長度，從而，通過第二道菱形孔配水花墻3時(shí)，在第二道菱形孔配水花墻3上若干豎向菱形穿孔4作用下，水流在橫向更易獲得擴(kuò)散，經(jīng)過第一道菱形孔配水花墻2使得水流在縱向流速更趨于一致，再穿過第二道菱形孔配水花墻3使得水流流態(tài)趨于平緩，通過第一道菱形孔配水花墻2、第二道菱形孔配水花墻3的配合使用使水流均勻平順，實(shí)現(xiàn)整流的效果。

我們可以設(shè)定b為預(yù)沉池寬度，l為預(yù)沉池長度，第一道菱形孔配水花墻2布置在預(yù)沉池的水流流入前端，第一道菱形孔配水花墻2的斷面形狀與預(yù)沉池的形狀相同，且第二道菱形孔配水花墻與第一道菱形孔配水花墻間的距離為0.1l。第一道菱形孔配水花墻2從距離第一道菱形孔配水花墻2底邊0.038b處進(jìn)行開孔，孔為豎向菱形穿孔4，若干豎向菱形穿孔4上下各層呈交錯(cuò)分布。豎向菱形穿孔4的長對(duì)角線為0.046b，短對(duì)角線為0.031b，兩孔水平間距0.062b,豎直間距0.069b。第二道菱形孔配水花墻3在距離第一道配水花墻0.1倍預(yù)沉池長度處布置，從距離第二道菱形孔配水花墻3底邊0.038b處進(jìn)行開孔，孔為橫向菱形穿孔5，若干橫向菱形穿孔5上下各層呈交錯(cuò)分布。其中橫向菱形穿孔5的長對(duì)角線為0.046b，短對(duì)角線為0.031b，兩孔水平間距0.069b,豎直間距0.062b。