專利名稱：液壓水下臥倒門(mén)閘的閘下清淤用射流管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種液壓水下臥倒門(mén)閘的閘下清淤用射流管及其應(yīng)用方法，屬于 流體力學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
河口地區(qū)地理位置優(yōu)越，水資源及各種物產(chǎn)都極其豐富，一直是人類青睞的棲息 寶地。人類在此地繁衍生息數(shù)幾千年，通過(guò)貿(mào)易、航運(yùn)等手段，使得河口地區(qū)逐漸成為經(jīng)濟(jì) 中心，居住在此的人口數(shù)目眾多，彼此的生活交流廣泛，漸漸地它成為了人類生存發(fā)展的重 要聚集地和發(fā)展地。為了更好的利用本地資源及更好的為河口地區(qū)人們服務(wù)，一般需要在 河口處建立擋水閘門(mén)。閘門(mén)興建伊始，它能有效的防潮蓄淡，穩(wěn)固地改善河口上游地區(qū)對(duì)于土地?cái)U(kuò)張的 需求，為上游地區(qū)工農(nóng)業(yè)的發(fā)展做出一定的貢獻(xiàn)。但隨著時(shí)間的進(jìn)展，擋水閘閘下淤積現(xiàn)象 便逐漸顯現(xiàn)，各個(gè)河口的間門(mén)都或多或少的存在淤積，有些淤積較輕，有些淤積嚴(yán)重，有些 甚至淤死而不能正常運(yùn)行。閘下淤積的問(wèn)題越來(lái)越突出，而其帶來(lái)的損失也正在擴(kuò)大，它正 嚴(yán)重制約著當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的發(fā)展。于是各種清淤的措施應(yīng)運(yùn)而生，如水力沖淤、人工挖淤、機(jī)船挖淤、機(jī)船拖淤、納潮 沖淤、裁彎取直、水力沖塘等。這些清淤的措施雖起到一定的清淤效果，也在當(dāng)今的某些閘門(mén)正發(fā)揮著作用，但 總體看來(lái)，這些清淤措施均存在著以下缺點(diǎn)1、建閘后上游流量減少，導(dǎo)致上游下泄流量減少，上下游水位差變小，靠單純的下 泄沖淤已經(jīng)很難保證泥沙被沖走。2、機(jī)械清淤等措施，耗費(fèi)大量的人力物力財(cái)力，起到的效果只是暫時(shí)的，要隨時(shí)及 時(shí)的工作，并非長(zhǎng)久之計(jì)。3、破環(huán)原有的人文景觀或生態(tài)景觀，違背當(dāng)?shù)叵鄳?yīng)政策所要求的和諧發(fā)展。 發(fā)明內(nèi)容發(fā)明目的本實(shí)用新型的目的在于針對(duì)上述缺點(diǎn)，提出一種適合液壓水下臥倒門(mén)閘的清淤方 法，在既不破環(huán)原有的人文、生態(tài)景觀的條件下，高效、合理的實(shí)現(xiàn)閘下泥沙的清理。技術(shù)方案一種液壓水下臥倒門(mén)閘的閘下清淤用射流管，管體為圓柱形，兩端開(kāi)口且管體為 空心，在管體的一側(cè)面、沿管體長(zhǎng)度方向依次等間距地設(shè)置有η個(gè)直徑相同的開(kāi)孔，η為自 然數(shù)；所述開(kāi)孔的中心連線與管體的長(zhǎng)邊平行。本實(shí)用新型的射流管的每相鄰兩個(gè)開(kāi)孔的圓心連線1/2處的正下方，還設(shè)置有一 個(gè)與所述開(kāi)孔直徑相同的下開(kāi)孔，下開(kāi)孔的圓心分別與其上方相鄰兩個(gè)開(kāi)孔的圓心連線成 30° 60°。[0014]本實(shí)用新型的射流管的開(kāi)孔與下開(kāi)孔的孔徑為射流管管徑的20% 35%。本實(shí)用新型的射流管采用有機(jī)塑料管或不銹鋼管。有益效果該實(shí)用新型的射流管通過(guò)閘下射流管射流孔的位置不同，對(duì)閘下水流起到擾動(dòng)的 作用，紊亂的流態(tài)達(dá)到閘下泥沙的啟動(dòng)流速，隨著下泄流量沖到下游較遠(yuǎn)處。適用于液壓水 下臥倒門(mén)間間下的清淤，通過(guò)實(shí)驗(yàn)表明該射流管具有效率高，不受天氣、地理環(huán)境的限制， 能耗小節(jié)約水資源等優(yōu)點(diǎn)，其用來(lái)沖淤的射流水源可以是納潮得來(lái)的水等，不用浪費(fèi)寶貴 的自來(lái)水資源。

圖1 本實(shí)用新型的射流管側(cè)面視圖。圖2 本實(shí)用新型的射流管正視圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明如圖1，圖2所示，本實(shí)用新型的液壓水下臥倒門(mén)閘的閘下清淤用射流管，管體為 圓柱形，兩端開(kāi)口且管體為空心，在管體的一側(cè)面、沿管體長(zhǎng)度方向依次等間距地設(shè)置有η 個(gè)直徑相同的上開(kāi)孔，η為自然數(shù)；在每相鄰兩個(gè)上開(kāi)孔的圓心連線1/2處的正下方，還設(shè) 置有一個(gè)與上開(kāi)孔直徑相同的下開(kāi)孔，所述每個(gè)上開(kāi)孔的中心連線以及下開(kāi)孔的中心連線 分別與管體的長(zhǎng)邊平行。射流管的上開(kāi)孔與下開(kāi)孔的孔徑為射流管管徑的20% 35%。本實(shí)用新型的射流管的應(yīng)用方法，包括如下步驟Α、制作與液壓水下臥倒門(mén)閘的寬度尺寸相同的射流管，并將其放置于液壓水下臥 倒門(mén)閘閘下；B、放置時(shí)，未開(kāi)孔的一面與閘門(mén)底部緊靠貼合，開(kāi)孔的一面與水流的方向相同。C、射流管的射流孔中心線與閘門(mén)的垂直線成15° 90°斜向上放置。本實(shí)用新型的射流管的另一種應(yīng)用方法，包括如下步驟制作與液壓水下臥倒門(mén)閘的寬度尺寸相同的長(zhǎng)管，長(zhǎng)管的結(jié)構(gòu)與射流管的結(jié)構(gòu)可 以相同，也可以不相同，將已經(jīng)加工好的射流管依次排列到長(zhǎng)管上表面，具體排列方式為(1)、依據(jù)閘門(mén)的縱向?qū)?，以及選用射流管的長(zhǎng)度，確定射流管的數(shù)量；(2)、將所選射流管等間距排開(kāi)，每根射流管均與閘門(mén)的橫向相垂直，射流管的管 口與水流方向相同，且每相鄰的兩根射流管的開(kāi)孔水平且相對(duì)放置；(3)、將每根射流管的射流孔中心線與閘門(mén)的垂直線成15° 90°斜向上放置。本實(shí)用新型的工作原理靜水中圓形紊動(dòng)射流具有如下性質(zhì)直徑為D的射流孔射流時(shí)，根據(jù)流動(dòng)的形態(tài)可將射流劃分為起始段(包括核心區(qū) 和混合區(qū)兩個(gè)部分)、過(guò)渡段和主體段。在起始段(χ ≤ 6. 2D)內(nèi)核心區(qū) u = U0[0036]混合區(qū) 主體段(χ≥ 6. 2D) 在射流軸線上流速分布為 其中D——射流孔直徑；χ——距離射流孔的橫向坐標(biāo)；U——任意斷面上距離軸線r處的流速；U0——射流初始處流速度；Uffl——軸線上距離射流源χ處的流速；b1/22——流速等于um/2的射流空間點(diǎn)徑向坐標(biāo)，稱作半值寬；R——是χ < 6. 2D范圍內(nèi)，射流管上下兩點(diǎn)與起始段結(jié)束斷面的中心線連線所組 成的圓錐的各斷面半徑；r——任意斷面上距離軸線的距離。為實(shí)現(xiàn)液壓水下臥倒門(mén)閘閘下的高效、節(jié)能的清淤，在閘下布置射流管進(jìn)行沖淤。射流管材質(zhì)的選擇有機(jī)塑料管或不銹鋼管。其選擇主要依據(jù)間門(mén)上下游水位差、 流量及周圍的環(huán)境條件。射流管的制作過(guò)程為在選擇相應(yīng)材質(zhì)的管子上按照一定的排列方式鉆孔。鉆孔 排列方式為沿管子長(zhǎng)度方向依次并排打若干個(gè)直徑相同的孔，再在相鄰兩個(gè)孔下方，與兩 孔連線成30度角的地方打一個(gè)直徑相同的孔。將已經(jīng)加工好的射流管依次排列到液壓水 下臥倒門(mén)閘閘下。具體排列方式為(1)、依據(jù)閘門(mén)的橫向?qū)?，決定選用射流管的數(shù)量。(2)、將所選射流管等間距排開(kāi)，每根射流管均垂直閘門(mén)的橫向放置。相鄰的兩根 射流管的開(kāi)孔水平且相對(duì)放置。(3)、每根射流管的射流孔中心線應(yīng)該與垂直線最好成75度斜向上放置，防止出 現(xiàn)壁面射流，減少射流動(dòng)量損耗。通過(guò)射流的紊動(dòng)加速作用，液壓水下臥倒門(mén)閘閘下的淤積泥沙可以很好的啟動(dòng)并 被沖下下游，以達(dá)到清淤、減淤的效果。
權(quán)利要求一種液壓水下臥倒門(mén)閘的閘下清淤用射流管，管體為圓柱形，兩端開(kāi)口且管體為空心，其特征在于在管體的一側(cè)面、沿管體長(zhǎng)度方向依次等間距地設(shè)置有n個(gè)直徑相同的開(kāi)孔，n為自然數(shù)；所述開(kāi)孔的中心連線與管體的長(zhǎng)邊平行。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的射流管，其特征在于在所述每相鄰兩個(gè)開(kāi)孔的圓心連線1/2 處的正下方，還設(shè)置有一個(gè)與所述開(kāi)孔直徑相同的下開(kāi)孔，所述下開(kāi)孔的圓心分別與其上 方相鄰兩個(gè)開(kāi)孔的圓心連線成30° 60°。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的射流管，其特征在于所述開(kāi)孔與下開(kāi)孔的孔徑為射流管管 徑的20% 35%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的射流管，其特征在于射流管采用有機(jī)塑料管或不銹鋼管。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種液壓水下臥倒門(mén)閘的閘下清淤用射流管。該管的管體為圓柱形，兩端開(kāi)口且管體為空心，在管體的一側(cè)面、沿管體長(zhǎng)度方向依次等間距地設(shè)置有n個(gè)直徑相同的上開(kāi)孔，n為自然數(shù)；在每相鄰兩個(gè)上開(kāi)孔的圓心連線1/2處的正下方，還設(shè)置有一個(gè)與上開(kāi)孔直徑相同的下開(kāi)孔，每個(gè)上開(kāi)孔的中心連線以及下開(kāi)孔的中心連線分別與管體的長(zhǎng)邊平行。本實(shí)用新型的射流管通過(guò)閘下射流管射流孔的位置不同，對(duì)閘下水流起到擾動(dòng)的作用，紊亂的流態(tài)達(dá)到閘下泥沙的啟動(dòng)流速，適用于液壓水下臥倒門(mén)閘閘下的清淤。
文檔編號(hào)E02B8/02GK201588195SQ20102010326
公開(kāi)日2010年9月22日 申請(qǐng)日期2010年1月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月28日
發(fā)明者于朋朋, 盧永金, 唐洪武, 王繼保, 田志軍, 肖洋 申請(qǐng)人:河海大學(xué)