CN104043269B - 具备同时沉、排沙功能的双斜复式断面沉沙池 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具备同时沉、排沙功能的双斜复式断面沉沙池，包括沉池体，池体自左至右依次分为宽浅沉沙区、过渡区、深槽冲刷区；过渡区和深槽冲刷区的上游侧与引水渠相连通而下游侧与排沙道相连通，宽浅沉沙区下游侧与供水道相连通；深槽冲刷区的底板为沿纵向向下游侧倾斜而沿横向水平结构；过渡区的底板为沿纵向向下游侧倾斜而沿横向向深槽冲刷区倾斜结构；宽浅沉沙区的底板为沿纵向向下游侧倾斜而沿横向向过渡区倾斜结构。本发明优点在于借鉴天然河流淤滩冲槽原理，利用复式断面不同区域流速的较大差异，同池同时进行沉、排沙，泥沙处理依靠水力完成，避免了辅助清淤设施配置，减少了运行费用和清淤泥沙所占用的土地。

Description

具备同时沉、排沙功能的双斜复式断面沉沙池

技术领域

本发明涉及天然多沙水源地的一级引水泥沙处理系统，尤其是涉及具备同时沉、排沙功能的双斜复式断面沉沙池。

背景技术

随着工业化的发展，水利水电及供水工程分布越来越广，工程以天然河流为水源地，保障用水需求，同时需要对引水中的泥沙进行处理。目前，以天然河流为水源地的取水口多采用沉沙池静水沉沙，沉沙形式分为间歇冲刷和连续水力冲刷。沉沙池整体为矩形断面，顺水流方向有单向的纵坡降。引水渠、沉沙池、供水道、排沙道、控制闸联合运用，取清排浊，并将沉淀的设计粒径以上的泥沙再次排入河道或定期清出。对于供水不连续的工程，采取间歇性排沙，沉沙池布置为单式矩形断面，存在淤积泥沙冲刷不彻底、需定期辅助人工清淤、泥沙搬运、占压等问题；对于供水要求连续的工程，采取连续性冲沙，沉沙池布置为复杂的断面底孔排沙，上层设集水槽，结构复杂，存在排沙底孔易淤堵、难清洗、施工造价高的问题。

近年来，对沉沙池的研究在节水灌溉小型项目上较活沃，研究成果和论文时有发布，但对于较大工程取水口一级泥沙处理，具备沉沙、排沙二合一同时运行的沉沙池还未见诸报导。

发明内容

本发明目的在于提供一种具备同时沉、排沙功能的双斜复式断面沉沙池。

为实现上述目的，本发明采取下述技术方案：

本发明所述具备同时沉、排沙功能的双斜复式断面沉沙池，包括沉池体，所述池体自左至右依次分为宽浅沉沙区、过渡区、深槽冲刷区；所述过渡区和深槽冲刷区的上游侧与引水渠相连通而下游侧与排沙道相连通，所述宽浅沉沙区的下游侧与供水道相连通；深槽冲刷区的底板为沿纵向向下游侧倾斜而沿横向水平结构；过渡区的底板为沿纵向向下游侧倾斜而沿横向向深槽冲刷区倾斜结构；宽浅沉沙区的底板为沿纵向向下游侧倾斜而沿横向向过渡区倾斜结构；所述宽浅沉沙区底板沿横向向过渡区的倾斜角度小于所述过渡区底板沿横向向深槽冲刷区倾斜的角度；所述宽浅沉沙区底板沿纵向向下游侧倾斜的角度小于深槽冲刷区底板沿纵向向下游侧倾斜的角度；所述宽浅沉沙区、过渡区、深槽冲刷区的底板依次相衔接。

所述宽浅沉沙区与所述供水道相连通的开口位于其下游侧远离所述过渡区一侧的池壁位置处，宽浅沉沙区位于上游的一段池壁为弧形结构并与所述引水渠的对应侧壁相衔接。

本发明优点在于借鉴天然河流淤滩冲槽原理，改变了沉沙池体传统的单一矩形断面结构，利用复式断面不同区域流速的较大差异，同池同时进行沉、排沙，一池两用；通过对底板双向倾斜角度的设置达到沉沙和冲沙功能分区，协调了沉沙和冲沙对水流速度不同要求的矛盾，水力排沙及时、彻底，减少了人工操作，管理便捷。本发明各功能分区明确，结构布置简明，泥沙处理完全依靠水力完成，避免了辅助清淤设施配置，减少了运行费用和清淤泥沙所占用的土地。

附图说明

图1是本发明的平面布置结构示意图。

图2是图1的I-I向断面放大结构示意图。

图3是本发明所述宽浅沉沙区和深槽冲刷区底板自上游侧至下游侧的纵向结构示意图。

具体实施方式

如图1、2、3所示，本发明所述具备同时沉、排沙功能的双斜复式断面沉沙池，包括沉池体，所述池体自左至右依次分为宽浅沉沙区1、过渡区2、深槽冲刷区3；所述过渡区2和深槽冲刷区3的上游侧与引水渠4的出水口相连通而下游侧与排沙道5的进水口相连通，所述宽浅沉沙区1的下游侧与供水道6相连通；深槽冲刷区3的底板7为沿纵向向下游侧倾斜而沿横向水平结构；过渡区2的底板8为沿纵向向下游侧倾斜而沿横向向深槽冲刷区3倾斜结构；宽浅沉沙区1的底板9为沿纵向向下游侧倾斜而沿横向向过渡区2倾斜结构；所述宽浅沉沙区1的底板9沿横向向过渡区2的倾斜角度小于所述过渡区2的底板8沿横向向深槽冲刷区3倾斜的角度；所述宽浅沉沙区1的底板9沿纵向向下游侧倾斜的角度小于深槽冲刷区3的底板7沿纵向向下游侧倾斜的角度；所述宽浅沉沙区1的底板9、过渡区2的底板8、深槽冲刷区3的底板7依次相衔接。宽浅沉沙区1与所述供水道6相连通的开口位于其下游侧远离所述过渡区2一侧的池壁10位置处，宽浅沉沙区1位于上游的一段池壁11为弧形结构并与所述引水渠4的对应侧壁12相衔接。

本发明工作原理简述如下：

进入池体的水流分为三个区，宽浅沉沙区1、过渡区2和深槽冲刷区3。利用进入宽浅沉沙区1低速水流沉沙静水，同时借助沿横向向过渡区2倾斜的底板9将沉落泥沙输向深槽冲刷区3，由于深槽冲刷区3内的水流流速较大使得挟沙能力强将泥沙冲入排沙道5，而清水自宽浅沉沙区1下游侧引入供水道6内，实现一池两用，同时实现沉沙和冲沙两种功能。

根据设计工况下的引水渠4过流量、排沙道5过流量、供水道6过流量的大小，按照需沉淀泥沙粒径、含沙量要求，设计宽浅沉沙区1、过渡区2和深槽冲刷区3结构尺寸。宽浅沉沙区1的过流横断面面积和底板9的纵坡降，应满足供水道6过流量，以及宽浅沉沙区1流速挟沙能力小于设计沉淀最小泥沙粒径，便于泥沙沉淀；底板9横向坡降满足设计沉淀泥沙最小粒径失稳滑动，使沉淀泥沙向过渡区2、深槽冲刷区3输送。

深槽冲刷区3和过渡区2的过流横断面面积和底板7的纵坡降，满足排沙道5的过流量，以及深槽冲刷区3和过渡区2流速挟沙能力不小于设计最大沉淀泥沙粒径，使泥沙得以彻底冲刷，进入排沙道5排出。

Claims (2)

1.一种具备同时沉、排沙功能的双斜复式断面沉沙池，包括沉池体，其特征在于：所述池体自左至右依次分为宽浅沉沙区、过渡区、深槽冲刷区；所述过渡区和深槽冲刷区的上游侧与引水渠相连通而下游侧与排沙道相连通，所述宽浅沉沙区的下游侧与供水道相连通；深槽冲刷区的底板为沿纵向向下游侧倾斜而沿横向水平结构；过渡区的底板为沿纵向向下游侧倾斜而沿横向向深槽冲刷区倾斜结构；宽浅沉沙区的底板为沿纵向向下游侧倾斜而沿横向向过渡区倾斜结构；所述宽浅沉沙区底板沿横向向过渡区的倾斜角度小于所述过渡区底板沿横向向深槽冲刷区倾斜的角度；所述宽浅沉沙区底板沿纵向向下游侧倾斜的角度小于深槽冲刷区底板沿纵向向下游侧倾斜的角度；所述宽浅沉沙区、过渡区、深槽冲刷区的底板依次相衔接。

2.根据权利要求1所述具备同时沉、排沙功能的双斜复式断面沉沙池，其特征在于：所述宽浅沉沙区与所述供水道相连通的开口位于其下游侧远离所述过渡区一侧的池壁位置处，宽浅沉沙区位于上游的一段池壁为弧形结构并与所述引水渠的对应侧壁相衔接。