一种保障城市雨水泵站突扩型出水箱涵出流均匀的方法论文和设计-张睿

全文摘要

本发明公开了一种保障城市雨水泵站突扩型出水箱涵出流均匀的方法，在城市雨水泵站突扩型的出水箱涵内设置“＆gt;”形的凸状坎、“＆gt;”形的双层横梁以及组合式导流墩的多重整流措施。本发明利用“＆gt;”形的凸状坎对出水箱涵入口集中进流进行初步整流，水流再进一步受到“＆gt;”形的双层横梁与组合式导流墩分别在垂向和水平方向上的整流扩散作用，实现对突扩型出水箱涵出水流速分布的均化效果，有助于改善突扩型的出水箱涵的出水流态，对于保障城市雨水泵站出流均匀性具有重要的工程应用价值。本发明所述多重整流措施结构简单、容易施工制作、整流效果显著，适于在具有突扩型出水箱涵的城市雨水泵站工程的设计、改造中推广使用。

主设计要求

1.一种保障城市雨水泵站突扩型出水箱涵出流均匀的方法，城市雨水泵站出水箱涵沿主流方向呈突扩型，突扩型出水箱涵的进口与城市雨水泵站的出水井相通、出口与外界河道相连，其特征是：在出水箱涵内设置“＆gt;”形的凸状坎、“＆gt;”形的双层横梁与组合式导流墩，所述凸状坎对出水箱涵入口集中进流进行整流而使其得到初步整流，所述双层横梁与组合式导流墩对初步扩散水流分别在垂向和水平方向上进一步整流，实现出水箱涵出水流速分布均化效果；所述出水箱涵的长度为L、进口宽度为W、高度为H、扩散角为θ；所述凸状坎的宽度D1=（0.05~0.15）W，凸状坎包括主坎和副坎，所述主坎呈“＆gt;”形且沿出水箱涵中心线对称布置，主坎高度H1=（0.1~0.25）H，主坎侧边与出水箱涵侧壁相接，且主坎与出水箱涵侧壁之间的夹角β=70°~110°，主坎中心点A与出水箱涵进口距离L1=（0.1~0.3）L，所述副坎间隔设置于主坎顶部且沿出水箱涵中心线两侧各设置一对，单侧成对的副坎沿主坎侧边中心线对称布置，副坎高度H2=（0.05~0.2）H、长度W1=（0.1~0.2）W、成对副坎中心线间距W2=（0.25~0.4）W；所述双层横梁包括沿垂向布设的两层呈“＆gt;”形的横梁，两层横梁平行设置，横梁沿出水箱涵中心线对称布置，双层横梁两侧边均垂直相接于出水箱涵侧壁，即横梁与出水箱涵侧壁之间的夹角α=90°，双层横梁的宽度D2=（0.2~0.3）W，单层横梁高度H3=（0.1~0.2）H，下层横梁底部距离出水箱涵底面高度H4=（0.3~0.4）H，两层横梁之间的间距H5=（0.1~0.3）H，双层横梁的中心点B距离出水箱涵进口的距离L2=（0.5~0.6）L；所述组合式导流墩包括沿出水箱涵中心线对称布置的多个导流墩，出水箱涵中心线单侧设置的导流墩数量N=2，靠近出水箱涵中心线的导流墩为内侧导流墩，远离出水箱涵中心线的导流墩为外侧导流墩，组合式导流墩的两端修圆且被所述双层横梁穿过，组合式导流墩的顶部与底部分别与出水箱涵的顶部和底面相接，组合式导流墩的宽度D3=（0.05~0.15）W，内侧导流墩的长度L3=（0.2~0.3）L、与出水箱涵中心线夹角γ=（0.2~0.3）θ，内侧导流墩的头部与出水箱涵中心线的间距W3=（0.2~0.3）W、与双层横梁中心点B的水平距离L4=（0.2~0.4）L3，外侧导流墩与双层横梁垂直相接，且外侧导流墩的长度L5=（0.2~0.3）L，外侧导流墩头部与双层横梁的距离L6=（0.2~0.3）L5。

设计方案

1.一种保障城市雨水泵站突扩型出水箱涵出流均匀的方法，城市雨水泵站出水箱涵沿主流方向呈突扩型，突扩型出水箱涵的进口与城市雨水泵站的出水井相通、出口与外界河道相连，其特征是：在出水箱涵内设置“>”形的凸状坎、“>”形的双层横梁与组合式导流墩，所述凸状坎对出水箱涵入口集中进流进行整流而使其得到初步整流，所述双层横梁与组合式导流墩对初步扩散水流分别在垂向和水平方向上进一步整流，实现出水箱涵出水流速分布均化效果；

所述出水箱涵的长度为L、进口宽度为W、高度为H、扩散角为θ；

所述凸状坎的宽度D1=（0.05~0.15）W，凸状坎包括主坎和副坎，所述主坎呈“>”形且沿出水箱涵中心线对称布置，主坎高度H1=（0.1~0.25）H，主坎侧边与出水箱涵侧壁相接，且主坎与出水箱涵侧壁之间的夹角β=70°~110°，主坎中心点A与出水箱涵进口距离L1=（0.1~0.3）L，所述副坎间隔设置于主坎顶部且沿出水箱涵中心线两侧各设置一对，单侧成对的副坎沿主坎侧边中心线对称布置，副坎高度H2=（0.05~0.2）H、长度W1=（0.1~0.2）W、成对副坎中心线间距W2=（0.25~0.4）W；

所述双层横梁包括沿垂向布设的两层呈“>”形的横梁，两层横梁平行设置，横梁沿出水箱涵中心线对称布置，双层横梁两侧边均垂直相接于出水箱涵侧壁，即横梁与出水箱涵侧壁之间的夹角α=90°，双层横梁的宽度D2=（0.2~0.3）W，单层横梁高度H3=（0.1~0.2）H，下层横梁底部距离出水箱涵底面高度H4=（0.3~0.4）H，两层横梁之间的间距H5=（0.1~0.3）H，双层横梁的中心点B距离出水箱涵进口的距离L2=（0.5~0.6）L；

所述组合式导流墩包括沿出水箱涵中心线对称布置的多个导流墩，出水箱涵中心线单侧设置的导流墩数量N=2，靠近出水箱涵中心线的导流墩为内侧导流墩，远离出水箱涵中心线的导流墩为外侧导流墩，组合式导流墩的两端修圆且被所述双层横梁穿过，组合式导流墩的顶部与底部分别与出水箱涵的顶部和底面相接，组合式导流墩的宽度D3=（0.05~0.15）W，内侧导流墩的长度L3=（0.2~0.3）L、与出水箱涵中心线夹角γ=（0.2~0.3）θ，内侧导流墩的头部与出水箱涵中心线的间距W3=（0.2~0.3）W、与双层横梁中心点B的水平距离L4=（0.2~0.4）L3，外侧导流墩与双层横梁垂直相接，且外侧导流墩的长度L5=（0.2~0.3）L，外侧导流墩头部与双层横梁的距离L6=（0.2~0.3）L5。

2.根据权利要求1所述的保障城市雨水泵站突扩型出水箱涵出流均匀的方法，其特征是：所述凸状坎、双层横梁以及组合式导流墩为钢筋混凝土结构。

3.根据权利要求1所述的保障城市雨水泵站突扩型出水箱涵出流均匀的方法，其特征是：所述出水箱涵长度L为10m、进口宽度W为2m、高度H为2m、扩散角θ为45°，所述凸状坎宽度D1为0.1m，所述主坎高度H1为0.2m，主坎侧边与出水箱涵侧壁夹角β为70°，主坎中心点A与出水箱涵进口距离L1为1m，所述副坎高度H2为0.1m、长度W1为0.2m、成对副坎中心线间距W2为0.5m，所述双层横梁两侧边与出水箱涵侧边壁夹角α为90°，横梁宽度D2为0.4m，单层横梁高度H3为0.2m，下层横梁底部距离出水箱涵底面高度H4为0.6m，两层横梁间距H5为0.6m，双层横梁的中心点B距离出水箱涵进口距离L2为5m，所述组合式导流墩单侧设置导流墩数量N为2，组合式导流墩的宽度D3为0.1m，内侧导流墩的长度L3为2m、与出水箱涵中心线夹角γ为9°，内侧导流墩的头部与出水箱涵中心线的间距W3为2m、与双层横梁中心点B的水平距离L4为0.4m，外侧导流墩的长度L5为2m，外侧导流墩头部与双层横梁的距离L6为0.4m。

4.根据权利要求1所述的保障城市雨水泵站突扩型出水箱涵出流均匀的方法，其特征是：所述出水箱涵长度L为10m、进口宽度W为2m、高度H为2m、扩散角θ为45°，所述凸状坎宽度D1为0.2m，所述主坎高度H1为0.4m，主坎侧边与出水箱涵侧壁夹角β为90°，主坎中心点A与出水箱涵进口距离L1为2m，所述副坎高度H2为0.2m、长度W1为0.3m、成对副坎中心线间距W2为0.6m，所述双层横梁两侧边与出水箱涵侧边壁夹角α为90°，横梁宽度D2为0.5m，单层横梁高度H3为0.3m，下层横梁底部距离出水箱涵底面高度H4为0.7m，两层横梁间距H5为0.4m，双层横梁的中心点B距离突扩型出水箱涵进口距离L2为5.5m，所述组合式导流墩单侧设置导流墩数量N为2，组合式导流墩的宽度D3为0.2m，内侧导流墩的长度L3为2.5m、与出水箱涵中心线夹角γ为11.25°，内侧导流墩的头部与出水箱涵中心线的间距W3为2.5m、与双层横梁中心点B的水平距离L4为0.75m，外侧导流墩的长度L5为2.5m，外侧导流墩头部与双层横梁的距离L6为0.625m。

5.根据权利要求1所述的保障城市雨水泵站突扩型出水箱涵出流均匀的方法，其特征是：所述出水箱涵长度L为10m、进口宽度W为2m、高度H为2m、扩散角θ为45°，所述凸状坎宽度D1为0.3m，所述主坎高度H1为0.5m，主坎侧边与出水箱涵侧壁夹角β为110°，主坎中心点A与出水箱涵进口距离L1为3m，所述副坎高度H2为0.4m、长度W1为0.4m、成对副坎中心线间距W2为0.8m，所述双层横梁两侧边与出水箱涵侧边壁夹角α为90°，横梁宽度D2为0.6m，单层横梁高度H3为0.4m，下层横梁底部距离出水箱涵底面高度H4为0.8m，两层横梁间距H5为0.2m，双层横梁的中心点B距离出水箱涵进口距离L2为6m，所述组合式导流墩单侧设置导流墩数量N为2，组合式导流墩的宽度D3为0.3m，内侧导流墩的长度L3为3m、与出水箱涵中心线夹角γ为13.5°，内侧导流墩的头部与出水箱涵中心线的间距W3为3m、与双层横梁中心点B的水平距离L4为1.2m，外侧导流墩的长度L5为3m，外侧导流墩头部与双层横梁的距离L6为0.9m。

设计说明书

技术领域

本发明属于市政雨水泵站工程技术领域，具体涉及一种保障城市雨水泵站突扩型出水箱涵出流均匀的方法。

背景技术

近年来，随着我国城市化进程的不断加速，城市防洪要求越来越高。作为城市防洪体系中的重要组成，雨水泵站对于解决城市内涝问题发挥着关键作用而备受瞩目。出水箱涵是城市雨水泵站常用的出水建筑物，往往受城市规划用地紧张、排泄雨水涝水流量大以及设计需要满足衔接河道通航要求等限制条件，而往往采用突扩结构体型，以期降低出水箱涵出口的水流速度。但是，对于突扩型出水箱涵，特别是其扩散角较大时，容易产生主流居中、偏流、回流、旋涡等不良流态，不仅会引起较大的水力损失和箱涵内局部泥沙淤积问题，还会存在箱涵出口流速分布不均，严重影响城市雨水泵站的安全稳定运行以及衔接河道内的通航安全。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题，提出一种保障城市雨水泵站突扩型出水箱涵出流均匀的方法。

为实现本发明的目的，采用如下技术方案：

一种保障城市雨水泵站突扩型出水箱涵出流均匀的方法，城市雨水泵站出水箱涵沿主流方向呈突扩型，突扩型出水箱涵的进口与城市雨水泵站的出水井相通、出口与外界河道相连，在出水箱涵内设置“>”形的凸状坎、“>”形的双层横梁与组合式导流墩，所述凸状坎对出水箱涵入口集中进流进行整流而使其得到初步扩散，所述双层横梁与组合式导流墩对初步扩散水流分别在垂向和水平方向上进一步整流，多重整流措施实现突扩型出水箱涵出水流速分布均化效果，有助于改善突扩型出水箱涵的出水流态和保障城市雨水泵站出流的均匀性；

所述出水箱涵的长度为L、进口宽度为W、高度为H、扩散角为θ；

所述凸状坎包括主坎和副坎，申请人经若干试验和数值模拟研究获得“>”形的凸状坎整流作用效果良好的取值范围，凸状坎的宽度D1＝(0.05～0.15)W，宽度D1太小难以保证其结构强度、D1太大则会增加制作成本，所述主坎呈“>”形形状且沿突扩型出水箱涵中心线对称布置以起到均衡的整流作用效果，主坎高度H1＝(0.1～0.25)H，主坎高度H1太大影响其结构强度以及整流效果、H1太小会造成通流不畅，主坎侧边与出水箱涵侧壁相接，且主坎与出水箱涵侧壁之间的夹角β＝70°～110°，夹角β太小或太大对出水箱涵的进流进行整流的作用效果不显著，主坎中心点A与出水箱涵进口距离L1＝(0.1～0.3)L，间距L1太小会引起局部水力损失过大、太大会导致整流效果不佳，所述副坎间隔设置于主坎顶部且沿出水箱涵中心线两侧各设置一对，单侧成对的副坎沿主坎侧边中心线对称布置以起到较好的整流效果，所述副坎高度H2＝(0.05～0.2)H，副坎高度H2太大会造成箱涵过流截面积过小、H2太小则无法实现整流作用，副坎长度W1＝(0.1～0.2)W，长度W1太长会造成水流通流不畅、太短则会削弱其整流效果，成对副坎中心线间距W2＝(0.25～0.4)W，间距太大或太小不利于其整流效果的均匀性；

所述双层横梁包括沿垂向布设两层呈“>”形的横梁，两层横梁平行设置，横梁沿出水箱涵中心线对称布置以起到较好的整流效果，申请人经若干试验和数值模拟研究获得“>”形的双层横梁整流作用效果良好的取值范围，双层横梁两侧边均垂直相接于出水箱涵侧壁，即横梁与出水箱涵侧壁之间的夹角α＝90°，以保证对通过水流起到垂向上的整流扩散作用，双层横梁宽度D2＝(0.2～0.3)W，横梁宽度D2太小难以保证其结构强度、宽度太大会增加制作成本且对整流效果改善不显著，单层横梁高度H3＝(0.1～0.2)H，高度H3太小对整流效果不明显、太大会减小过流截面而增加额外的水力损失，下层横梁底部距离出水箱涵底面高度H4＝(0.3～0.4)H，高度H4太小和过大均不利于水流流态的调整，两层梁间距H5＝(0.1～0.3)H，间距H5太大会影响其整流效果、太小会显著增大水力损失，形双层横梁的中心点B距离突扩型出水箱涵进口的距离L2＝(0.5～0.6)L，距离L2太近会对所述凸状坎初步整流的水流在垂向上的扩散整流作用效果不明显、距离太远会造成出水箱涵出流均匀性改善效果不充分；

所述组合式导流墩包括沿突扩型出水箱涵中心线对称布置的多个导流墩，以起到在水平方向上均匀整流的良好效果，申请人经若干试验和数值模拟研究获得组合式导流墩整流作用效果良好的取值范围，出水箱涵中心线单侧设置的导流墩数量N＝2，导流墩数量过多会减小过流截面和显著增大水力损失、数量太少则整流效果不佳，靠近出水箱涵中心线的导流墩为内侧导流墩，远离出水箱涵中心线的导流墩为外侧导流墩，组合式导流墩被所述双层横梁穿过且其两端修圆以减小水力损失，组合式导流墩的顶部与底部分别与突扩型出水箱涵的顶部和底面相接以实现垂向上水流均能受到水平方向的整流扩散作用，组合式导流墩的宽度D3＝(0.05～0.15)W，宽度太小难以保证其结构强度、宽度太大会增加制作成本且会减小过流截面积，内侧导流墩的长度L3＝(0.2～0.3)L，内侧导流墩长度L3太短则其整流效果不充分、长度太长则会增加制作成本且整流效果进一步改善的程度会降低，所述内侧导流墩与出水箱涵中心线的夹角γ＝(0.2～0.3)θ，夹角γ太小则无法起到扩散整流作用、太大会造成水流过多的望外侧排挤，内侧导流墩的头部与出水箱涵中心线的间距W3＝(0.2～0.3)W，间距W3太小会使水流难以通过、间距太大会降低水平方向上的整流效果，内侧导流墩与双层横梁中心点B的水平距离L4＝(0.2～0.4)L3，距离L4太近或太远的整流效果都不理想，外侧导流墩与双层横梁垂直相接且其长度L5＝(0.2～0.3)L，长度L5太短则其整流效果不充分、长度太长则会增加制作成本且整流效果进一步改善的程度会降低，外侧导流墩头部与双层横梁的距离L6＝(0.2～0.3)L5，距离L6太近或太远的整流效果都不理想。

优选地，本发明所述“>”形的凸状坎、“>”形的双层横梁以及组合式导流墩为钢筋混凝土结构，以保障多重整流措施能够满足出水箱涵设计施工使用要求。

作为一个优选实施例，所述出水箱涵长度L为10m、进口宽度W为2m、高度H为2m、扩散角θ为45°，所述凸状坎宽度D1为0.1m，所述主坎高度H1为0.2m，主坎侧边与出水箱涵侧壁夹角β为70°，主坎中心点A与突扩型出水箱涵进口距离L1为1m，所述副坎高度H2为0.1m、长度W1为0.2m、成对副坎中心线间距W2为0.5m，所述双层横梁两侧边与出水箱涵侧边壁夹角α为90°，横梁宽度D2为0.4m，单层横梁高度H3为0.2m，下层横梁底部距离出水箱涵底面高度H4为0.6m，两层横梁间距H5为0.6m，双层横梁的中心点B距离突扩型出水箱涵进口距离L2为5m，组合式导流墩的宽度D3为0.1m，所述组合式导流墩的内侧导流墩的长度L3为2m、与出水箱涵中心线夹角γ为9°，内侧导流墩的头部与出水箱涵中心线的间距W3为0.4m、与双层横梁中心点B的水平距离L4为0.4m，外侧导流墩的长度L5为2m，外侧导流墩头部与双层横梁的距离L6为0.4m。

作为另一个优选实施例，所述出水箱涵长度L为10m、进口宽度W为2m、高度H为2m、扩散角θ为45°，所述凸状坎宽度D1为0.2m，所述主坎高度H1为0.4m，主坎侧边与出水箱涵侧壁夹角β为90°，主坎中心点A与突扩型出水箱涵进口距离L1为2m，所述副坎高度H2为0.2m、长度W1为0.3m、成对副坎中心线间距W2为0.6m，所述双层横梁两侧边与出水箱涵侧边壁夹角α为90°，横梁宽度D2为0.5m，单层横梁高度H3为0.3m，下层横梁底部距离出水箱涵底面高度H4为0.7m，两层横梁间距H5为0.4m，双层横梁的中心点B距离突扩型出水箱涵进口距离L2为5.5m，组合式导流墩的宽度D3为0.2m，内侧导流墩的长度L3为2.5m、与出水箱涵中心线夹角γ为11.25°，内侧导流墩的头部与出水箱涵中心线的间距W3为0.5m、与双层横梁中心点B的水平距离L4为0.75m，外侧导流墩的长度L5为2.5m，外侧导流墩头部与双层横梁的距离L6为0.625m。

作为另一个优选实施例，所述出水箱涵长度L为10m、进口宽度W为2m、高度H为2m、扩散角θ为45°，所述凸状坎宽度D1为0.3m，所述主坎高度H1为0.5m，主坎侧边与出水箱涵侧壁夹角β为110°，主坎中心点A与出水箱涵进口距离L1为3m，所述副坎高度H2为0.4m、长度W1为0.4m、成对副坎中心线间距W2为0.8m，所述双层横梁两侧边与出水箱涵侧边壁夹角α为90°，横梁宽度D2为0.6m，单层横梁高度H3为0.4m，下层横梁底部距离出水箱涵底面高度H4为0.8m，两层横梁间距H5为0.2m，双层横梁的中心点B距离出水箱涵进口距离L2为6m，组合式导流墩的宽度D3为0.3m，内侧导流墩的长度L3为3m、与出水箱涵中心线夹角γ为13.5°，内侧导流墩的头部与出水箱涵中心线的间距W3为0.6m、与双层横梁中心点B的水平距离L4为1.2m，外侧导流墩的长度L5为3m，外侧导流墩头部与双层横梁的距离L6为0.9m。

本发明的有益效果是：

本发明所述的一种保障城市雨水泵站突扩型出水箱涵出流均匀的方法，在城市雨水泵站突扩型出水箱涵内设置“>”形的凸状坎、“>”形的双层横梁结合组合式导流墩的多重整流措施，其中，利用“>”形的凸状坎对突扩型出水箱涵入口集中进流进行初步整流，使水流得到初步扩散，“>”形的双层横梁与组合式导流墩分别在垂向和水平方向上再进一步对水流起到整流扩散作用，实现对突扩型出水箱涵出水流速分布的均化效果，有助于改善突扩型出水箱涵的出水流态，对于保障城市雨水泵站出流均匀性具有重要的工程应用价值。

本发明所提多重整流措施结构简单、容易施工制作、整流效果显著，适于在具有突扩型出水箱涵的城市雨水泵站工程的设计、改造中推广使用。

附图说明

图1是本发明的平面布置示意图；

图2是本发明实施例的平面结构尺寸示意图；

图3是本发明实施例的立面结构尺寸示意图；

图4是本发明实施例整流前后突扩型出水箱涵出口流速相对标准偏差对比图。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步详细描述。

如图1～3所示，本发明涉及出水箱涵1、出水井2、外界河道3、凸状坎4、双层横梁5、组合式导流墩6、主坎7、副坎8等技术特征。

一种保障城市雨水泵站突扩型出水箱涵出流均匀的方法，城市雨水泵站的出水箱涵1沿主流方向呈突扩型，出水箱涵1的进口与城市雨水泵站的出水井2相通、出口与外界河道3相连，在出水箱涵1内设置“>”形的凸状坎4、“>”形双层横梁5以及组合式导流墩6，所述凸状坎4对出水箱涵1入口集中进流进行整流而使其得到初步整流，所述双层横梁5与组合式导流墩6对初步扩散水流分别在垂向和水平方向上进一步整流，实现出水箱涵1出水流速分布均化效果，有助于改善出水箱涵1的出水流态和保障城市雨水泵站出流的均匀性；

所述出水箱涵1的长度为L、进口宽度为W、高度为H、扩散角为θ；

所述凸状坎4包括主坎7和副坎8，宽度D1为(0.05～0.15)W，所述主坎7呈“>”形且沿出水箱涵1中心线对称布置，主坎7高度H1为(0.1～0.25)H，主坎7侧边与出水箱涵1侧壁相接且夹角β为70°～110°，主坎7中心点A与出水箱涵1进口距离L1为(0.1～0.3)L，所述副坎8设置于主坎7顶部且沿出水箱涵1中心线两侧各设置一对，单侧成对的副坎8沿主坎7侧边中心线对称布置，副坎8高度H2为(0.05～0.2)H、长度W1为(0.1～0.2)W、成对副坎8中心线间距W2为(0.25～0.4)W；

所述双层横梁5包括沿垂向布设的两层呈“>”形的横梁，两层横梁平行设置，横梁沿出水箱涵1中心线对称布置，双层横梁5两侧边均垂直相接于出水箱涵1侧壁即α为90°，双层横梁7宽度D2为(0.2～0.3)W，单层横梁高度H3为(0.1～0.2)H，下层横梁底部距离出水箱涵1底面高度H4为(0.3～0.4)H，两层横梁间距H5为(0.1～0.3)H，双层横梁5的中心点B距离出水箱涵1进口的距离L2为(0.5～0.6)L；

所述组合式导流墩包括沿出水箱涵1中心线呈对称布置的多个导流墩，出水箱涵中心线单侧设置的导流墩数量N＝2，靠近出水箱涵中心线的导流墩为内侧导流墩，远离出水箱涵中心线的导流墩为外侧导流墩，组合式导流墩6的两端修圆且被所述双层横梁5穿过，组合式导流墩6的顶部与底部分别与出水箱涵1的顶部和底面相接，组合式导流墩6的宽度D3为(0.05～0.15)W，内侧导流墩的长度L3为(0.2～0.3)L、与出水箱涵中心线夹角γ为(0.2～0.3)θ，内侧导流墩的头部与出水箱涵1中心线的间距W3为(0.2～0.3)W、与双层横梁中心点B的水平距离L4为(0.2～0.4)L3，外侧导流墩的长度L5为(0.2～0.3)L且与双层横梁5垂直相接，外侧导流墩头部与双层横梁5的距离L6为(0.2～0.3)L5。

所述凸状坎4、双层横梁5以及组合式导流墩6为钢筋混凝土结构，可在城市雨水泵站出水箱涵的建设或改造现场进行浇筑成型。

实施例1

本实施例带有本发明所提出多重整流措施的突扩型出水箱涵的平面、立面结构尺寸示意图如图2、3所示。

所述出水箱涵长度L＝10m、进口宽度W＝2m、高度H＝2m、扩散角θ＝45°，凸状坎宽度D1＝0.05W＝0.1m，主坎高度H1＝0.1H＝0.2m，主坎侧边与出水箱涵侧壁夹角β＝70°，主坎中心点A与出水箱涵进口距离L1＝0.1L＝1m，副坎高度H2＝0.05H＝0.1m、长度W1＝0.1W＝0.2m、成对副坎中心线间距W2＝0.25W＝0.5m，双层横梁两侧边与出水箱涵侧边壁夹角α＝90°，横梁宽度D2＝0.2W＝0.4m，单层横梁高度H3＝0.1H＝0.2m，下层横梁底部距离出水箱涵底面高度H4＝0.3H＝0.6m，两层横梁间距H5＝0.3H＝0.6m，双层横梁中心点B与突扩型出水箱涵进口距离L2＝0.5L＝5m，组合式导流墩单侧设置导流墩数量N＝2，组合式导流墩宽度D3＝0.05W＝0.1m，内侧导流墩长度L3＝0.2L＝2m、与出水箱涵中心线夹角γ＝9°，内侧导流墩头部与出水箱涵中心线间距W3＝0.2W＝0.4m、与双层横梁中心点B的水平距离L4＝0.2L3＝0.4m，外侧导流墩长度L5＝0.2L＝2m且其头部与双层横梁距离L6＝0.2L5＝0.4m，凸状坎、双层横梁以及组合式导流墩为钢筋混凝土结构。

实施例2

本实施例所述的多重整流措施，与实施例1不同之处在于：凸状坎宽度D1＝0.1W＝0.2m，主坎高度H1＝0.2H＝0.4m，主坎侧边与出水箱涵侧壁夹角β＝90°，主坎中心点A与出水箱涵进口距离L1＝0.2L＝2m，副坎高度H2＝0.1H＝0.2m、长度W1＝0.15W＝0.3m、成对副坎中心线间距W2＝0.3W＝0.6m，双层横梁宽度D2＝0.25W＝0.5m，单层横梁高度H3＝0.15H＝0.3m，下层横梁底部与出水箱涵底面高度H4＝0.35H＝0.7m，两层横梁间距H5＝0.2H＝0.4m，双层横梁中心点B与出水箱涵进口距离L2＝0.55L＝5.5m，组合式导流墩宽度D3＝0.1W＝0.2m，内侧导流墩长度L3＝0.25L＝2.5m、与出水箱涵中心线夹角γ＝11.25°，内侧导流墩头部与出水箱涵中心线间距W3＝0.25W＝0.5m、与双层横梁中心点B的水平距离L4＝0.3L3＝0.75m，外侧导流墩长度L5＝0.25L＝2.5m且其头部与双层横梁距离L6＝0.25L5＝0.625m。

实施例3

本实施例所述的多重整流措施，与实施例1和2不同之处在于：凸状坎宽度D1＝0.15W＝0.3m，主坎高度H1＝0.25H＝0.5m，主坎侧边与出水箱涵侧壁夹角β＝110°，主坎中心点A与出水箱涵进口距离L1＝0.3L＝3m，副坎高度H2＝0.2H＝0.4m、长度W1＝0.2W＝0.4m、成对副坎中心线间距W2＝0.4W＝0.8m，双层横梁宽度D2＝0.3W＝0.6m，单层横梁高度H3＝0.2H＝0.4m，下层横梁底部与出水箱涵底面高度H4＝0.4H＝0.8m，两层横梁间距H5＝0.1H＝0.2m，双层横梁中心点B与出水箱涵进口距离L2＝0.6L＝6m，组合式导流墩的宽度D3＝0.15W＝0.3m，内侧导流墩长度L3＝0.3L＝3m、与出水箱涵中心线夹角γ＝13.5°，内侧导流墩头部与出水箱涵中心线间距

W3＝0.3W＝0.6m、与双层横梁中心点B的水平距离L4＝0.4L3＝1.2m，外侧导流墩长度L5＝0.3L＝3m且其头部与双层横梁的距离L6＝0.3L5＝0.9m。

如图4所示，采用CFD数值计算方法，对比分析了采用本发明的上述实施例多重整流措施改善作用前、后突扩型出水箱涵出口流速的相对标准偏差情况。相对标准偏差CV的计算公式：设计图

一种保障城市雨水泵站突扩型出水箱涵出流均匀的方法论文和设计

一种保障城市雨水泵站突扩型出水箱涵出流均匀的方法论文和设计-张睿

全文摘要

主设计要求

设计方案

设计说明书

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