一种用于大型波流水槽中自循环水流进出口的消能结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于大型波流水槽中自循环水流进出口的消能结构，包括设置在水槽底部的水流进出口，水流进出口的纵剖面为梯形，设有对称的前坡面和后坡面，在水流进出口内设有消能架，消能架包括一组成行且间隔设置的前立柱、一组成行且间隔设置的后立柱、前侧板、后侧板和水平设置的顶板，前侧板由一组前立柱支撑，后侧板由一组后立柱支撑，顶板由前侧板和后侧板支撑，在顶板上设有多个过流孔；在前侧板和前坡面上支撑有水平设置的前格栅板，在后侧板和后坡面上支撑有水平设置的后格栅板；在消能架的前后两侧各形成有一消能池。本实用新型专利技术消能充分，效果好，对水槽中波浪的传递影响很小。

Energy dissipation structure for self circulation water inlet and outlet of large wave flow flume

The utility model discloses an energy dissipation structure for circulating water from the import and export of large wave flume, which is arranged in the water tank at the bottom of the import and export, import and export flow profile for slope before and after the ladder, slope with symmetrical, in the import and export flow with energy dissipation, energy dissipation frame including a composition and a front post, a composition of the line and set the interval after column, spaced front plate and rear plate and horizontally arranged front plate roof, supported by a group of former post, a rear side plate is composed of a set of rear pillar support, roof supported by the front side and the rear plate is provided with a plurality of overcurrent the hole in the roof; the front side plate and front slope are supported on the front grille plate arranged horizontally, in the rear side and slope support after the grid plate horizontally arranged in the front and rear sides; the energy dissipation frame are respectively formed a stilling basin. The utility model has the advantages of sufficient energy dissipation and good effect, and has little influence on the wave transmission in the flume.

【技术实现步骤摘要】

本技术属于港口工程模拟
，具体涉及实验室用大型波流水槽中自循环水流进出口的消能结构。
技术介绍
实验室波流水槽模拟系统是模拟自然界中复杂多变的波浪和水流的有效方法之一。由于波浪和水流是港口工程、海岸工程和海洋工程中的主要荷载，因此在港口、海岸和海洋工程的规划、设计和施工中都需要了解波浪和水流的作用。目前了解波浪水流荷载的常用方法有现场观测、物理模型试验和数值模拟三种。到目前为止，有些实际问题不能单纯用数学分析方法去解决，现场观测也很难实现，因此在实验水槽或港池中模拟波浪和海流，可以为港口海岸工程和水工结构的设计、科研、使用条件提供可靠依据。如在波流水槽中可以开展波浪作用下防波堤的稳定性试验、波流作用下桥墩冲刷试验、波流作用下的泥沙起动试验等。因此，波流水槽模拟系统在科研院所和大学院校中得以广泛应用。在波流水槽的建设过程中，需特别注意水流进出口的消能设计，尤其当水流流量较大时，如消能设计不当，容易造成水流进口处产生吸入式串状漩涡，从而影响水泵的效率，也容易造成水流出口处水流波动大，对水槽中波浪的传递形成影响。
技术实现思路
本技术为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种用于大型波流水槽中自循环水流进出口的消能结构，该结构消能充分，效果好，入流时不会吸入串状漩涡，出流时水流波动较小，应用该结构的水流进出口对水槽中波浪的传递影响很小。本技术为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种用于大型波流水槽中自循环水流进出口的消能结构，包括设置在水槽底部的水流进出口，所述水流进出口的纵剖面为梯形，设有对称的前坡面和后坡面，在所述水流进出口内设有消能架，所述消能架包括一组成行且间隔设置的前立柱、一组成行且间隔设置的后立柱、前侧板、后侧板和水平设置的顶板，所述前侧板由一组所述前立柱支撑，所述后侧板由一组所述后立柱支撑，所述顶板由所述前侧板和所述后侧板支撑，在所述顶板上设有多个过流孔；在所述前侧板和所述前坡面上支撑有水平设置的前格栅板，在所述后侧板和所述后坡面上支撑有水平设置的后格栅板，所述前格栅板、所述后格栅板、所述顶板和水槽底面上的铺沙段形成一水平面；在所述前坡面和所述前侧板以及所述前立柱之间形成有前消能池，在所述后坡面和所述后侧板以及所述后立柱之间形成有后消能池。一组所述前立柱形成的过流面积大于一组所述后立柱形成的过流面积。所述前立柱比所述后立柱高。所述前立柱和所述后立柱的横截面均为圆形。在所述前消能池的底部设有多个与所述前立柱交错布置的前消力墩，在所述后消能池的底部设有多个与所述后立柱交错布置的后消力墩。所述前坡面和所述后坡面的坡度均为1：0.75。本技术具有的优点和积极效果是：利用槽底铺沙段的高程，使水流从底部进出，当本技术应用在水流出口时，可首先利用消能架所形成的腔体消能，同时前侧过流面积和水流量虽然较大，但因受后侧出流的行进流速压制，波动较小，而后侧过流面积较小，过水流量不大，波动较小；当本技术应用在水流进口时，不会吸入串状漩涡，不会影响水泵功率。综上所述，本技术消能充分，效果好，进出口水流对水槽中波浪的传递影响很小，解决了造流系统在水流进出口处的水流漩涡和波动问题。同时，本消能结构简单实用，施工方便。附图说明图1是应用本技术实施例1的大型水动力波流水槽平面示意图；图2是本技术实施例1的立面图，也是图1的2-2剖面图；图3是图2的俯视图；图4是本技术实施例1的侧视图，也是图1的3-3剖面图；图5是本技术实施例2的立面图。图中：1、水流进出口，21、前立柱，22、前侧板，23、顶板，24、后侧板，25、后立柱，26、过流孔，31、前格栅板，32、后格栅板，41、前消能池，42、后消能池，51、前消力墩，52、后消力墩，6、铺沙段，7、可逆水泵，8、输水廊道。具体实施方式为能进一步了解本技术的
技术实现思路
、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：请参见图1，某大型水动力波流水槽总长度450m，宽5.00m，深度沿程不同，在100m长的铺沙试验段深度为12.0m，底面设有4m高的铺沙段6，其他区域深度为8.0m，标准试验水深为5m，从静水面到水槽顶端的高度为3m，水槽采用半地下式。水槽配置有造波和造流系统，其中造流系统采用自循环双向造流，由可逆水泵7、输水廊道8和水流进出口1组成，水槽最大流量为20m3/s。根据该大型波流水槽的布置，可利用4m高的铺沙段高程，使水流从底部进出，并应用消能结构，顺利地解决了造流系统在水流进出口处的水流漩涡和波动问题。实施例1：请参见图1～图4，一种用于大型波流水槽中自循环水流进出口的消能结构，包括设置在水槽底部的水流进出口1，所述水流进出口1的纵剖面为梯形，设有对称的前坡面和后坡面，在所述水流进出口1内设有消能架，所述消能架包括一组成行且间隔设置的前立柱21、一组成行且间隔设置的后立柱25、前侧板22、后侧板24和水平设置的顶板23，所述前侧板22由一组所述前立柱21支撑，所述后侧板24由一组所述后立柱25支撑，所述顶板23由所述前侧板22和所述后侧板24支撑，在所述顶板23上设有多个过流孔26；在所述前侧板22和所述前坡面上支撑有水平设置的前格栅板31，在所述后侧板24和所述后坡面上支撑有水平设置的后格栅板32，所述前格栅板31、所述后格栅板32、所述顶板23和水槽底面上的铺沙段6形成一水平面；在所述前坡面和所述前侧板22以及所述前立柱21之间形成有前消能池41，在所述后坡面和所述后侧板24以及所述后立柱25之间形成有后消能池42。在本文中，以接近铺沙段的方向为前，以接近水槽端部的方向为后。在本实施例中，一组所述前立柱21形成的过流面积大于一组所述后立柱25形成的过流面积。采用的具体方案为：使所述前立柱21比所述后立柱25高。在本实施例中，所述前立柱21和所述后立柱25的横截面均为圆形，有利于水流扩散。所述前坡面和所述后坡面的坡度均为1：0.75。实施例2：当水槽进出水的流量继续增大，采用实施例1中的消能结构产生的波动仍不能满足要求时，可在所述前消能池41的底部设有多个与所述前立柱21交错布置的前消力墩51，在所述后消能池42的底部设有多个与所述后立柱25交错布置的后消力墩52。尽管上面结合附图对本技术的优选实施例进行了描述，但是本技术并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本<本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于大型波流水槽中自循环水流进出口的消能结构，其特征在于，包括设置在水槽底部的水流进出口，所述水流进出口的纵剖面为梯形，设有对称的前坡面和后坡面，在所述水流进出口内设有消能架，所述消能架包括一组成行且间隔设置的前立柱、一组成行且间隔设置的后立柱、前侧板、后侧板和水平设置的顶板，所述前侧板由一组所述前立柱支撑，所述后侧板由一组所述后立柱支撑，所述顶板由所述前侧板和所述后侧板支撑，在所述顶板上设有多个过流孔；在所述前侧板和所述前坡面上支撑有水平设置的前格栅板，在所述后侧板和所述后坡面上支撑有水平设置的后格栅板，所述前格栅板、所述后格栅板、所述顶板和水槽底面上的铺沙段形成一水平面；在所述前坡面和所述前侧板以及所述前立柱之间形成有前消能池，在所述后坡面和所述后侧板以及所述后立柱之间形成有后消能池。

【技术特征摘要】
1.一种用于大型波流水槽中自循环水流进出口的消能结构，其特征在于，包括设置
在水槽底部的水流进出口，所述水流进出口的纵剖面为梯形，设有对称的前坡面和后坡
面，在所述水流进出口内设有消能架，所述消能架包括一组成行且间隔设置的前立柱、
一组成行且间隔设置的后立柱、前侧板、后侧板和水平设置的顶板，所述前侧板由一组
所述前立柱支撑，所述后侧板由一组所述后立柱支撑，所述顶板由所述前侧板和所述后
侧板支撑，在所述顶板上设有多个过流孔；在所述前侧板和所述前坡面上支撑有水平设
置的前格栅板，在所述后侧板和所述后坡面上支撑有水平设置的后格栅板，所述前格栅
板、所述后格栅板、所述顶板和水槽底面上的铺沙段形成一水平面；在所述前坡面和所
述前侧板以及所述前立柱之间形成有前消能池，在所述后坡面和所述后侧板以及所述后
立柱之间形成有后消能池。

【专利技术属性】
技术研发人员：李焱，陈汉宝，孟祥玮，罗家宁，
申请(专利权)人：交通运输部天津水运工程科学研究所，
类型：新型
国别省市：天津;12