CN104831689A - 一种自动防洪、排污的防淤积的取水设施 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动防洪、排污的防淤积的取水设施，包括冲沙斜面、溢流坝、集水槽和沉沙池，所述冲沙斜面设置于连接山体之间，所述的冲沙斜面左侧为防洪坝，右侧为溢流坝，所述冲沙斜面与防洪坝之间设置翻沙嘴，所述的冲沙斜面水流方向设置集水槽，两者承接配合，所述的集水槽与冲沙斜面平行方向设置溢流斜面，所述集水槽右侧为溢流坝，左侧通往滤渣床，所述的滤渣床沿水流方向设置溢流槽，两者承接配合，所述的溢流槽前端设置拦水坝，所述的溢流槽连接沉沙池，所述沉沙池设置有取水闸和排沙闸。本发明从根本上解决了山区河流水电站取水，自来水厂取水，农田灌溉取水的难题，实现了洪水期取水坝永不淤积、阻塞、枯水期自然取水的目的。

Description

一种自动防洪、排污的防淤积的取水设施

技术领域

本发明属于河流技术领域，具体涉及一种自动防洪、排污的防淤积的取水设施。

背景技术

一般山河河流枯水期，流量小，水流清澈，含沙量低，除有大风会产生树叶等漂浮物外，取水坝取水过程都是简单的挡坝取水过程，而雨水期大量雨水使河道产生数十倍甚至上百倍于枯水期的洪流，洪流夹杂大量的漂浮物，泥沙卵石倾泄而下，在这样的情况下，电站和自来水厂还要能够正常安全的取到所使用的水，就很困难了。

目前山区河流常使用的取水坝是：正面排沙，侧面取水的溢流坝，其结构为正面排沙槽、排沙闸、溢流坝，侧面挡污栅、取水闸为一体的取水坝，这样的取水坝的缺点是溢流坝修多高，泥沙卵石就淤积多高，洪水来时若不及时提起排沙闸，那么进水口就会被大量的泥沙卵石与漂浮物堵塞，取水与排沙都需要人工调节。

另一种取水坝是底栏栅取水坝，一般洪水下泄时，洪水表层为漂浮物，中层为浑浊水，底层为泥沙、卵石，底栏栅取水坝刚好取到大量的泥沙，如若没有大容量的沉沙池，很难处理掉这些泥沙，而山区河道狭窄也难找到可以修建大容量沉沙池的地方，其次洪水的压力使底栏栅产生很大的吸引力，大量的树枝杂草也容易将栏栅堵塞，从而取不到所使用流量的水，再加上底栏栅布置在主河道上，洪水来时，由于洪水流量大，一旦底栏栅堵塞，将无法进行人工清理，因此电站、自来水厂、农田灌溉在山区河流取水一直是个值得研究的课题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构简单的简易自动防洪、排污的防淤积的取水设施。

本发明的目的是这样实现的，包括冲沙斜面、溢流坝、集水槽和沉沙池，所述冲沙斜面设置于连接山体之间，所述的冲沙斜面一侧为防洪坝，另一侧为溢流坝，所述冲沙斜面与防洪坝之间设置翻沙嘴，所述的冲沙斜面水流方向设置集水槽，两者承接配合，所述的集水槽与冲沙斜面平行方向设置溢流斜面，所述集水槽右侧为溢流坝，左侧通往滤渣床，所述的滤渣床沿水流方向设置溢流槽，两者承接配合，所述的溢流槽前端设置拦水坝，所述的溢流槽连接沉沙池，所述沉沙池设置有取水闸和排沙闸。

本发明利用了河流的自然规律上游有急流，急流下必有积水塘，河流右岸有堆积物沙滩，河流左岸必有挡水的凸出山岩或大的弯道，而主河流的冲刷面永不淤积的原理，山区小河流如此，大江大河也如此，根据这一自然规律，本取水坝在取水一侧设置翻沙嘴，也就是左岸一侧，当河床洪水来时，下泄洪流撞击翻沙嘴，使洪水产生环流，将河床底部沙石翻起，向反方向翻滚推移，同时也将漂浮物体推向反方向，洪流越大其反冲力也越大，翻沙石与漂浮物等的效果也越好，而对面的洪流将翻起的沙石与漂浮物等带向集水槽斜面冲向下游，从而完成第一次排沙石与漂浮物的过程，这过程大量的漂浮物与沙石将被排除，少量漂浮物与细沙通过集水槽斜面改变水流方向将水带向底栏栅滤渣床，进行二次排沙与漂浮物处理。滤渣床栏栅条为倒梯形钢结构，防堵塞效果更好，落水间隙一般设置为6mm，大于6mm的漂浮物与沙石都被排除，由于滤渣床没有安装在主河道上，水流量小，即便发生堵塞也方便人工清理，不会影响正常取水，小于6mm的细沙同水从滤渣床上落入沉沙池进行沉沙过程，由于取水口语排沙口有高差，打开排沙闸便可进行再次排沙，这样的取水坝取到的水含沙量，含漂浮物量大量降低，从而达到自动防洪，自动排沙，自动排漂浮物。自动溢流为一体的取水效果。根本上解决了山区河流水电站取水，自来水厂取水，农田灌溉取水的难题，实现了洪水期取水坝永不淤积、阻塞、枯水期自然取水的目的。

附图说明

图1为本发明整体结构平面示意图；

图2为图1的B-B向示意图；

图3为图1的C向示意图；

图4为图1的F-F向示意图；

图5为本发明的滤渣床的整体结构示意图；

图6为图5的A-A向示意图；

图7为本发明的E-E向示意图；

图8为图1的D向示意图；

图9为图1的Ｇ-Ｇ向示意图；

图中：1-连接山体，2-冲沙斜面，3-翻沙嘴，4-溢流坝，5-集水槽，6-溢流斜面，61-过渡平面，7-溢流槽，8-拦水坝，9-沉沙池，10-滤渣床，11-取水闸，12-排沙闸，13-防洪坝。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明，但不得以任何方式对本发明加以限制，基于本发明教导所作的任何变更或改进，均属于本发明的保护范围。

如附图1~9所示，本发明包括冲沙斜面2、溢流坝4、集水槽5和沉沙池9，所述冲沙斜面2设置于连接山体1之间，所述的冲沙斜面2左侧为防洪坝13，右侧为溢流坝4，所述冲沙斜面2与防洪坝13之间设置翻沙嘴3，所述的冲沙斜面2水流方向设置集水槽5，两者承接配合，所述的集水槽5与冲沙斜面2平行方向设置溢流斜面6，所述集水槽5右侧为溢流坝4，左侧通往滤渣床10，所述的滤渣床10沿水流方向设置溢流槽7，两者承接配合，所述的溢流槽7前端设置拦水坝8，所述的溢流槽7连接沉沙池9，所述沉沙池9设置有取水闸11和排沙闸12。

所述的溢流槽7的结构为沉沙池9上的盖板与拦水坝8构成的溢流槽，多余的水和漂浮物从滤渣床10过来以后从右侧沉淀池的边缘侧再次返回河床内。

所述的翻沙嘴3与冲沙斜面2之间的垂直投影夹角为40~50°。

所述的翻沙嘴3与防洪坝13为一体式结构。

所述冲沙斜面2按照水流方向向下倾斜设置且从防洪坝13向溢流坝4方向倾斜向上设置。

所述集水槽5按照水流方向向下倾斜设置且宽度由窄变宽，所述集水槽5上线与冲沙斜面平行连接，下线与溢流斜面连接，从右到左由窄变宽，由浅变深，使水流改变方向，向左、向下通向滤渣床。

所述集水槽5从溢流坝4向防洪坝13方向向下倾斜设置，且按照上游向下游方向向下倾斜设置。

所述的滤渣床10为由多组纵截面呈倒梯形结构的栏栅条组合而成。

所述沉沙池9按照上游向下游方向向下倾斜设置，且从外侧向内侧（河床一侧）向下倾斜设置。

所述的取水闸11底部高于与排沙闸12底部设置，高差为4~6m。

所述的溢流斜面6前设置过渡平面61。

所述的滤渣床10的落水间隙为5.5~6.5mm。

所述的取水闸11的宽度大于排沙闸12的宽度。

本发明的一种实施方式：

    一般取水坝都建在交通不便的地方，材料运输比较困难，因此尽量利用就地取材的沙石料，除少量钢筋砼板外，其它坝体都使用C20毛石砼浇灌，要求浇灌密实，石头块径选择300cm×300cm以下的破口石，沉沙池底板置于河流边稳定层上，尽量做深做长，以提高沉沙容积，本取水坝取水流量的大小取决于集水槽与溢流斜面的宽度，长度，坡度和滤渣床落水间隙的总面积和压力。取水坝一次冲沙与排漂浮物的效果好坏，取决于主洪流的方向与翻沙嘴长度的设置和冲沙斜面的坡度设计，二次排沙与排漂浮物，取决于沉沙池容积和坡度、斜度取水口和排沙口的高差以及滤渣床的落水间隙。

Claims (10)

1.一种自动防洪、排污的防淤积的取水设施，包括冲沙斜面（2）、溢流坝（4）、集水槽（5）和沉沙池（9），其特征在于所述冲沙斜面（2）设置于连接山体（1）之间，所述的冲沙斜面（2）左侧为防洪坝（13），右侧为溢流坝（4），所述冲沙斜面（2）与防洪坝（13）之间设置翻沙嘴（3），所述的冲沙斜面（2）水流方向设置集水槽（5），两者承接配合，所述的集水槽（5）与冲沙斜面（2）平行方向设置溢流斜面（6），所述集水槽（5）右侧为溢流坝（4），左侧通往滤渣床（10），所述的滤渣床（10）沿水流方向设置溢流槽（7），两者承接配合，所述的溢流槽（7）前端设置拦水坝（8），所述的溢流槽（7）连接沉沙池（9），所述沉沙池（9）设置有取水闸（11）和排沙闸（12）。

2.根据权利要求1所述的自动防洪、排污的防淤积的取水设施，其特征在于所述的翻沙嘴（3）与冲沙斜面（2）之间的垂直投影夹角为40~50°。

3.根据权利要求1或2所述的自动防洪、排污的防淤积的取水设施，其特征在于所述的翻沙嘴（3）与防洪坝（13）为一体式结构。

4.根据权利要求3所述自动防洪、排污的防淤积的取水设施，其特征在于所述冲沙斜面（2）按照水流方向向下倾斜设置且从防洪坝（13）向溢流坝（4）方向倾斜向上设置。

5.根据权利要求1所述的自动防洪、排污的防淤积的取水设施，其特征在于所述集水槽（5）按照水流方向向下倾斜设置且宽度由窄变宽。

6.根据权利要求1或5所述的自动防洪、排污的防淤积的取水设施，其特征在于所述集水槽（5）从溢流坝（4）向防洪坝（13）方向向下倾斜设置，且按照上游向下游方向向下倾斜设置。

7.根据权利要求1所述的自动防洪、排污的防淤积的取水设施，其特征在于所述的滤渣床（10）为由多组纵截面呈倒梯形结构的栏栅条组合而成。

8.根据权利要求1所述的自动防洪、排污的防淤积的取水设施，其特征在于所述沉沙池（9）按照上游向下游方向向下倾斜设置，且从外侧向内侧向下倾斜设置。

9.根据权利要求7所述的自动防洪、排污的防淤积的取水设施，其特征在于所述的取水闸（11）底部高于与排沙闸（12）底部设置，高差为4~6m。

10.根据权利要求1所述的自动防洪、排污的防淤积的取水设施，其特征在于所述的溢流斜面（6）前设置过渡平面（61）。