多级竖井旋流联合消能结构

摘要

本发明涉及水利水电工程及水力消能领域，是多级竖井旋流联合消能结构。它包括进口段、若干竖井旋流段、若干连接段和退水段，其特征是：进口段的输出端与第一级竖井旋流段的输入端直接导通，第一级竖井旋流段通过一段连接段与第二级竖井旋流段导通，其后相邻两级竖井旋流段之间都通过一段连接段导通，直至末级竖井旋流段，末级竖井旋流段的输出端直接与退水段导通。本发明通过将每级竖井旋流段首尾相接，能有效解决水电站高水头泄洪消能问题，并具有消能率高、布置灵活、节约工程投资、可定型设计的特点。

主权项

多级竖井旋流联合消能结构，它包括进口段（1）、若干竖井旋流段（2）、若干连接段（3）和退水段（4），其特征是：进口段（1）的输出端与第一级竖井旋流段（2）的输入端直接导通，第一级竖井旋流段（2）通过一段连接段（3）与第二级竖井旋流段（2）导通，其后相邻两级竖井旋流段（2）之间都通过一段连接段（3）导通，直至末级竖井旋流段（2），末级竖井旋流段（2）的输出端直接与退水段（4）导通；所述的竖井旋流段（2）把竖井工作总水头高度分为N个单竖井适用的工作水头高度，竖井旋流段（2）的数量为N，则连接段（3）的数量为N‑1；所述的进口段（1）是连通进水口和竖井的管道；所述的竖井旋流段（2）为消能结构，是上大，下小的一个竖直的筒形管道，其上部是竖井中水流的入口，下部是竖井中水流的出口；所述的连接段（3）是连接上、下两级竖井的管道；所述的退水段（4）是最后一级竖井的出口管道；每级消能竖井在平面位置的选择上有很大灵活性，可以避开不利地形地质条件及其他建筑物，空间适应性好；竖井旋流段的作用是利用水流在竖井内作旋转流动，使水流与边壁的摩阻效应大大加强，流程显著增加，增大水流沿程损失，并通过不同流向水流的掺和，削减水流能量；进口段使水流以一定的角度和速度进入竖井。