CN107178072A - 坝体上游底层自动排淤系统 - Google Patents

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史怡心
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    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
    • E02B8/00—Details of barrages or weirs ; Energy dissipating devices carried by lock or dry-dock gates
    • E02B8/02—Sediment base gates; Sand sluices; Structures for retaining arresting waterborne material
    • E02B8/023—Arresting devices for waterborne materials
    • E02B8/026—Cleaning devices

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  • Civil Engineering (AREA)
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Abstract

本发明公开了一种坝体上游底层自动排淤系统，包括位于坝体上游底层进水口和下游底层出水口，上游底层进水口的高度高于下游底层出水口的高度，两者之间存在垂直下流通道，垂直下流通道的一侧设置第一排污室，另一侧设置第二排污室；垂直下流通道与第一排污室之间设置粗污通道，垂直下流通道与第二排污室之间设置细污通道；从上游底层进水口的一侧壁到粗污通道的下沿设置有倾斜粗滤网；在粗污通道出口设置有自控排淤机构；在细污通道下沿设置有水平细滤网，在水平细滤网上侧设置有刮泥机构。本发明系统在排水的同时，可以将泥沙与流水不断自动分离，然后再集中处理排沙和排淤工作，防止出现泥沙大量堆积难以处理的问题。

Description

坝体上游底层自动排淤系统
技术领域
本发明属于水利工程坝体底层清淤技术领域，具体涉及一种坝体上游底层自动排淤系统。
背景技术
目前，现有各种类型的坝体例如钢构坝、钢面板砂砾石坝、钢面板重力坝、搭接式钢构坝及传统的砼坝、堆石坝，都存在坝前迎水面泥沙淤积问题。由于坝体迎水面水位非常深，而且坝体迎水面的储水不会被排空，给坝体迎水面请淤泥沙带来很大麻烦。不断淤积的泥沙囤积于坝体迎水面根部，会抬高河床，降低坝体储水功能。然而，由于水深造成清理非常麻烦，目前在坝体迎水面还没有合理高效清理积沙的方法。
发明内容
本发明提供一种坝体上游底层自动排淤系统，实现快速、有效地对坝体迎水面泥沙分层沉积并逐层排沙。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种坝体上游底层自动排淤系统，包括位于坝体上游底层进水口和下游底层出水口，上游底层进水口的高度高于下游底层出水口的高度，两者之间存在垂直下流通道，垂直下流通道的一侧设置第一排污室，另一侧设置第二排污室；垂直下流通道与第一排污室之间设置粗污通道，垂直下流通道与第二排污室之间设置细污通道；从上游底层进水口的一侧壁到粗污通道的下沿设置有倾斜粗滤网；在粗污通道出口设置有自控排淤机构；在细污通道下沿设置有水平细滤网，在水平细滤网上侧设置有刮泥机构。
所述自控排淤机构是在坝体内的粗污通道上沿设置内支座，内支座上通过销轴安装有挡泥闸板，挡泥闸板上连接有驱动杆，驱动杆用于驱动闸板打开或关闭。在所述驱动杆的端部铰接有配重体，自然状态下，配重体压迫驱动杆使挡泥闸板贴合于粗污通道出口位置。
所述刮泥机构是在细污通道附近内壁上设置支架，支架通过密封轴承安装有竖向的转轴，转轴上安装有水轮和刮泥盘，刮泥盘贴合于水平细滤网上表面；刮泥盘设置有沿径向发散的挡泥板，挡泥板能够深入第二排污室。所述转轴直接驱动刮泥盘转动，或者转轴与刮泥盘之间通过齿轮箱传动连接。
本发明具有如下技术效果：
1、本发明系统在排水的同时，可以将泥沙与流水不断自动分离，然后再集中处理排沙和排淤工作，防止出现泥沙大量堆积难以处理的问题。
2、本发明通过倾斜粗滤网能够实现快速过滤掉大量粒径较大的沙粒或悬浮物，为防止垂直下流通道内的水流过多进入第一排污室，又在粗污通道设置了自动通闭功能的排淤机构。再水平细滤网基本可以将上游水流中绝大部分泥沙过滤掉。
3、水平细滤网处于水平安装状态，水流到底层后具有较高冲击了可以直接穿透水平细滤网向下。为防止水平细滤网在长时间使用后的堵塞问题，通过设置自驱动的刮泥机构能够不断将水平细滤网上侧的淤泥细物刮走，从而保持系统的持续自动工作。
附图说明
图1是本发明坝体排污系统的剖面结构示意图；
图2是图1中A-A剖面结构示意图。
图中标号，1为坝体，2为上游底层进水口，3为下游底层出水口，4为垂直下流通道，5为倾斜粗滤网，6为水平细滤网，7为内支座，8为挡泥闸板，9为驱动杆，10为销轴，11为配重体，12为第一排污室，13为粗污通道，14为第二排污室，15为支架，16为转轴，17为水轮，18为刮泥盘，19为细污通道。
具体实施方式
实施例1：一种坝体1上游底层自动排淤系统，参见图1，在坝体1上游底层设置进水口并在坝体1下游底层设置出水口。上游底层进水口2的高度高于下游底层出水口3的高度。在坝体1内部，位于上游底层进水口2和下游底层出水口3之间存在垂直下流通道4。
参见图2，垂直下流通道4的一侧设置第一排污室12，另一侧设置第二排污室14。每个垂直下流通道4与第一排污室12和第二排污室14构成一组排污系统。坝体1内可以由多个这样的排污系统。多个排污系统时，相邻的排污室可以共用。
在垂直下流通道4与第一排污室12之间设置粗污通道13，从上游底层进水口2的一侧壁到粗污通道13的下沿设置有倾斜粗滤网5；在粗污通道13出口设置有自控排淤机构。
在垂直下流通道4与第二排污室14之间设置细污通道19；在细污通道19下沿设置有水平细滤网6，在水平细滤网6上侧设置有刮泥机构。
实施例2：另一种坝体1上游底层自动排淤系统，在实施例1基础上，将自控排淤机构设计为依靠配重体11的自重来密封粗污通道13。具体地，参见图2，在坝体1内的粗污通道13上沿设置内支座7，内支座7上通过销轴10安装有挡泥闸板8，挡泥闸板8上连接有驱动杆9，驱动杆9用于驱动闸板打开或关闭。
在驱动杆9的端部铰接有配重体11，自然状态下，配重体11压迫驱动杆9使挡泥闸板8贴合于粗污通道13出口位置。
实施例3：又一种坝体1上游底层自动排淤系统，在实施例1基础上，设计一种通过垂直水利驱动水轮17来实现刮板转动的机构。具体地，参见图2，在细污通道19附近内壁上设置支架15，支架15通过密封轴承安装有竖向的转轴16，转轴16上安装有水轮17和刮泥盘18，刮泥盘18贴合于水平细滤网6上表面。
刮泥盘18的整体为圆盘状，设置有沿径向发散的挡泥板，挡泥板能够深入第二排污室14。根据实际刮泥效率要求，可以将转轴16直接驱动刮泥盘18转动，或者转轴16与刮泥盘18之间通过齿轮箱传动连接。

Claims (5)

1.一种坝体上游底层自动排淤系统，包括位于坝体上游底层进水口和下游底层出水口，其特征是：上游底层进水口的高度高于下游底层出水口的高度，两者之间存在垂直下流通道，垂直下流通道的一侧设置第一排污室，另一侧设置第二排污室；垂直下流通道与第一排污室之间设置粗污通道，垂直下流通道与第二排污室之间设置细污通道；从上游底层进水口的一侧壁到粗污通道的下沿设置有倾斜粗滤网；在粗污通道出口设置有自控排淤机构；在细污通道下沿设置有水平细滤网，在水平细滤网上侧设置有刮泥机构。
2.根据权利要求1所述的坝体上游底层自动排淤系统，其特征是：所述自控排淤机构是在坝体内的粗污通道上沿设置内支座，内支座上通过销轴安装有挡泥闸板，挡泥闸板上连接有驱动杆，驱动杆用于驱动闸板打开或关闭。
3.根据权利要求2所述的坝体上游底层自动排淤系统，其特征是：在所述驱动杆的端部铰接有配重体，自然状态下，配重体压迫驱动杆使挡泥闸板贴合于粗污通道出口位置。
4.根据权利要求1所述的坝体上游底层自动排淤系统，其特征是：所述刮泥机构是在细污通道附近内壁上设置支架，支架通过密封轴承安装有竖向的转轴，转轴上安装有水轮和刮泥盘，刮泥盘贴合于水平细滤网上表面；刮泥盘设置有沿径向发散的挡泥板，挡泥板能够深入第二排污室。
5.根据权利要求4所述的坝体上游底层自动排淤系统，其特征是：所述转轴直接驱动刮泥盘转动，或者转轴与刮泥盘之间通过齿轮箱传动连接。
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