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5.3 出水池

  出水池是衔接出水管道与灌溉(或排水)干渠(或承滥区)的建筑物,用来汇集水栗出水管道的水流,并在池中消散出水管道水流的余能,使水流平顺地进人灌溉干渠或承区。

一、出水池的类型  

(一)根据水流的方向分类

(1)正向出水私

正向出水池是指管口出流方向和池中水流方向一致,如图5-32(a)所示。由于出水流畅,因此在实际工程中采用较多。

(2)侧向出水池

侧向出水池是指管口出流方向和池中水流方向正交(见图5-32 (b))或斜交(见图5-32(c))。由于出流改变方向,水流交叉、掺混,流态紊乱,不便池渠衔接,所以一般只在地形条件受到限制的情况下采用。

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(二)根据出水管道出流方式不同分类

1.淹没式出流

淹没式出流出水池指管道出口淹没在池中水面以下,管出口可以是水平的(见图5-32(a)),也可以是倾~斜的(见图5-33Ja)。为了防止正常或事故停泵时渠水倒流,在出口有时增设拍门、蝶阀或在池中修建挡水溢流堰。淹没式出流出水池是泵站较为常用的一种出流方式。

2.自由式出流

自由式出流,即管道出口位于出水池水面以上(见图5-33(b))。这种出流方式,浪费了髙出于水他水面的那部分水头,减小了出水踅。但由于施工、安装方便,停泵时又可防止池水倒流,所以多用于临时性或小型泵站中。

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3.虹吸式出流

虹吸式出流(见图5-33(c))兼有淹没式和自由式出流的优点。这种出流方式既充分利用了水头,又可防止水倒流。但为此需要在管顶增设真空破坏装置,以便当突然停泵时,放入空气,截断水流。这种截流方式多用于大型轴流泵站中。

二、出水池各部分尺寸的确定

(一)正向出水池

图5-34所示为淹没式水平出流出水池,以下介绍#部分尺寸的确定方法。


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水平出流池长k的计算

(1)淹没射流法。即假定管口出流符合无限空间射流规律,认为水流在池中逐渐扩散,沿池长的断面平均流速逐渐减小,当断面平均流速等于渠中流速时,此段长度即为出水池池长。计算公式为

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0.4〜0.5 m厚的浆砌块石,对于小型泵站的出水池也可用砖结构。池后渠首段,可用混凝土板或块石护砌。出水口之间若设有隔墩或检修闸门,则应通过应力与稳定计算,确定其断面尺寸。若断面厚度较大,可考虑采用钢筋混凝土结构。对地基承载能力较差,建筑重力式挡土墙和隔墩有困难时,池壁可采用钢筋混凝土结构,其结构可为扶壁式或整体的开敞式箱形结构。出水池尽可能修建在挖方上,如因地形条件限制,出水池必须修在高填方上时,要严格控制土方质量,并将出水池做成整体结构型式,或加大砌置深度,或回填块石处理。尤其注意防渗和排水措施的计算,确保出水池结构安全。

对渗透性较大的地基,要注意基础的防渗和侧向绕滲的处理。对甚础要进行防渗计箅,并通过加深齿墙、刺墙,采用黏土和混凝土底板作为止水设施等办法处理。在池后的渠首段也可釆取加设黏土铺盖等措施。

四、压力水箱

压力水箱是一种封闭形式的出水建筑物,箱内+流一般光自由水面,大多用于有水泵站且承泄K水位变幅较大的情况,H的是减少工程和工程造价。按水流方向来分,压力水箱有正向出水(见图540)和侧向出水两种。

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压力水箱的平面几何形状常采用有隔墩或无隔墩的梯形或矩形平面。有隔墩的正向出水压力水箱内的水流较平顺,并且隔墩起导流作用(在部分水泵工作时,效果尤为显著),故水流条件好。同时,加设隔墩,改善了水箱的受力条件,也可以减小水箱的壁厚。

压力水箱为钢筋混凝土结构。经常釆用多台水泵(一般3〜4台)共用一个压力水箱 (见图5-41),水箱的平面尺寸取决于箱内的设计流速以及检修要求。箱内流速一般采用

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1,5〜2_5m/s。水箱进口净宽S可按下式计算

B=+ 2a(n-1)5 (m)                               (5-32)

式中——水泵出水管道数目;

D0——出水管道出口直径,m;

a——出水管道边缘至隔墩或箱内壁的距离,如无特殊要求时,取a =0.25〜S——隔墩厚度,m。压力水箱出口与压力涵洞相联,涵洞一般采用矩形截面^因此,水箱出口断面的宽度6和髙度与涵洞的尺寸相同。水箱的长度取决于水箱的收缩角1 一般采用a为30°〜45°,因此压力永箱的长度i为

L = B~b (m)       (5-33)

为了检修,在压力水箱顶部应设进人孔,口径不应小于0.5不检修时,进人孔加盖和橡皮止水密封。


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