CN107419774A - 一种水力取水系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水力取水系统，包括取水渠，其特征在于，取水渠进口处设置有取水装置，取水装置包括一个取水腔体，取水腔体一端设置有位于取水渠进口上方的出水口，出水口处设置有出水单向阀，取水通道另一端内腔中设置有取水活塞并向外连接设置有推拉杆，取水腔体上还向下连通设置有进水管，进水管内设置有进水单向阀；推拉杆外端通过传动机构和叶轮传动连接，叶轮安装在叶轮轴上且叶轮能够靠水流带动旋转，传动机构输入端和叶轮轴相连，输出端和推拉杆外端相连并能够带动推拉杆做推拉往复运动。本发明具有能够巧妙利用河流自身携带能量进行取水，运行稳定且成本低廉，选址要求更低，取水水量和水质更有保障且利于沉沙清理等优点。

Description

一种水力取水系统

技术领域

本发明属于河流水利工程领域，具体涉及一种水力取水系统。

背景技术

河床式取水构筑物指的是利用进水管将取水头部伸入江河、湖泊中取水的构筑物，一般由取水头部、进水管（自流管或虹吸管）、进水间（或集水井）和泵房组成。取水头部是河床式取水构筑物的进水部分，是引水管线的取水源头，常建于河岸一侧，并通过布设闸门来节制水流。取水口选址一般应考虑河道泥沙淤积和取水水量要求等情况，保证河道水位最低时，也能使水源水进入引水管线。

通常取水口可布置在泥沙淤积较少的河岸一侧(如弯道凹岸)，但工程实际中也存在以下问题：(1)依靠水泵进行取水，依赖且浪费电力，水泵长期运行容易失效，取水稳定性差。(2)泵房修建受限于河道泥沙淤积情况，选址较为困难；同时取水口泵房的修建破坏了原有河道边界并对河势产生影响，导致工程后河床下切，水位下降，取水量减少，难于满足设计用水需求。(3)由取水口直接进入引水管线的水体夹杂悬浮泥沙，影响水质且因泥沙沉积造成壅塞。

故针对上述情况，如何提供一种运行稳定且成本低廉，选址要求更低、取水水量和水质更有保障，且实施方便，引水质量高且利于沉沙清理的取水系统，成为本领域技术人员有待考虑解决的问题。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是：如何提供一种能够巧妙利用河流自身携带能量进行取水，运行稳定且成本低廉，选址要求更低，取水水量和水质更有保障，且实施方便，取水质量高且利于沉沙清理的水力取水系统。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：

一种水力取水系统，包括取水渠，其特征在于，取水渠进口处设置有取水装置，取水装置包括一个取水腔体，取水腔体一端设置有位于取水渠进口上方的出水口，出水口处设置有控制单向向外出水的出水单向阀，取水通道另一端内腔中设置有取水活塞，取水活塞外侧向外连接设置有推拉杆，取水活塞和出水单向阀之间的取水腔体上还向下连通设置有进水管，进水管下端浸没于取水河流内，进水管内设置有控制往取水腔体单向进水的进水单向阀；推拉杆外端通过传动机构和叶轮传动连接，叶轮安装在叶轮轴上且叶轮至少具有部分浸没于取水河流内并能够靠水流带动旋转，传动机构输入端和叶轮轴相连，输出端和推拉杆外端相连并能够带动推拉杆做推拉往复运动。

这样，可以依靠河流的流动提供动力，通过传动机构带动推拉杆往复运动。进而带动活塞的往复运动，由于两个单向阀的存在，活塞往远离出水口方向运动时，出水单向阀闭合，进水单向阀打开实现进水管进水，活塞往出水口方向运动时，进水单向阀闭合，出水单向阀打开实现出口的出水。这样就能够巧妙利用河流自身携带能量进行取水，无需耗费电力，且系统运行稳定，成本低廉，同时无需考虑设置泵房，故对选址要求更低。

作为优化，取水腔体出水口出设置有出水管道，出水单向阀设置于出水管道内。这样更加方便出水单向阀的设置安装。

作为优化，所述传动机构包括一个凸轮转盘，凸轮转盘轴心处和一个传动杆固定连接并能够靠传动杆带动旋转，凸轮转盘远离轴心位置和推拉杆外端铰接，推拉杆内端和取水活塞外侧面铰接设置，传动杆和叶轮轴传动连接并能够靠其带动旋转。

这样，依靠凸轮转盘机构将转矩输入转化为取水活塞的往复直线运动，进而方便实现取水控制，具有结构简单，运行可靠的优点。

作为优化，所述叶轮包括垂直固定在叶轮轴上的叶轮盘和沿叶轮盘径向垂直固定在叶轮盘上且沿周向均匀分布的若干叶片，叶轮轴沿垂直于水流方向设置，位于叶轮盘下方的叶片浸没于河流水面。

采用这样结构的叶轮，入水深度较浅，可以降低系统安装的选址要求。

作为优化，传动机构还包括一个设置于取水河流内的基台，基台上表面设置有传动杆安装座，传动杆远离凸轮转盘的一端可转动地安装在传动杆安装座内，基台上表面还设置有一个中间转轴，中间转轴和传动杆间隔平行设置，中间转轴可转动地垂直安装在一个竖向设置的支撑板上，支撑板后端可转动地安装在基台上的一个支撑板座上且其转动轴心线和传动杆轴心线一致，支撑板前端用于安装可转动的叶轮轴，叶轮轴上设置有皮带主动轮，中间转轴上安装有皮带被动轮并通过皮带和皮带主动轮传动连接，中间转轴上还固定安装有主动齿轮，主动齿轮和固定安装在传动杆上的被动齿轮啮合；基台上还设置有升降控制机构，升降控制机构输出端和支撑板相连并能够带动支撑板远离传动杆的前端实现升降运动。

这样，可以依靠升降控制机构控制实现支撑板前端的抬升和下降，以适应不同水位情况对叶轮所在高度位置的调整，使其始终能够处于最好的水力冲击位置，最大程度的转化利用水力。同时该传动机构，还能够使得叶轮的升降不影响动力的传动，保证叶轮处于任何高度位置，均能够实现稳定的动力传递，以保证取水效果。

作为优化，所述叶轮为并列间隔设置的两个，两个叶轮之间的叶轮轴中部位置安装在支撑板上，支撑板两侧的叶轮轴上各安装有一个皮带主动轮，支撑板两侧的中间转轴上各安装有一个皮带被动轮并各自通过皮带和对应的皮带主动轮连接。

这样，能够更加高效地获取水力，同时使得传动机构整体结构更加平衡，传动更加稳定可靠。

作为优化，基台上表面前端具有斜向下设置的斜面。

这样，能够避免对支撑板前端下降的干扰，提高叶轮高度调节范围。

作为优化，所述升降控制机构包括设置在基台内的一个U形的蓄水调节通道，蓄水调节通道的一个竖向开口端正对设置于支撑板下方且该竖向开口端内配合设置有升降活塞，升降活塞上端固定向上设置有支撑杆，所述支撑板下表面可活动地支撑在支撑杆上端，蓄水调节通道的另一个竖向开口端向上密封固定设置有一个蓄水筒，升降控制机构还包括一个蓄水水泵和一个排水水泵，蓄水水泵进水端通过蓄水进水管连接到基台下方的取水河流内，蓄水水泵出水端通过管道连接到蓄水筒上端内部，排水水泵进水端通过排水进水管从蓄水筒上端连接到蓄水调节通道底部，排水水泵出水端位于蓄水筒外。

这样，可以依靠蓄水水泵对蓄水调节通道内蓄水，依靠连通器原理，带动升降活塞上升，进而带动支撑板前端上抬，也可以依靠排水水泵对蓄水调节通道内排水，进而带动升降活塞下降，使得支撑板前端下落。这样就实现了对叶轮高度位置的调节，使其对应河水涨落实现调整，保证取水效果。而且该升降控制机构，依靠两个水泵实现控制，水泵沉于水中后仍然能够工作，能够最大程度保证电力控制部分不受水位涨落影响，结构简单且控制可靠稳定而长久，使用寿命更长且利于检修维护。

进一步地，实施时蓄水筒上端不低于取水河流最大水位线高度，支撑板前端上抬最大高度不低于取水河流最大水位线高度。这样，可以保证涨水季节仍然可以实现正常取水。

作为优化，所述取水渠包括并列设置为双螺旋通道的进水渠道和出水渠道，进水渠道外端为设置取水装置的取水渠进口，进水渠道内端于螺旋轴心处和出水渠道内端相通，出水渠道外端设置有排沙出水结构，排沙出水结构包括形成于出水渠道外端口的排沙端口，排沙端口靠内的出水渠道中设置有末端冲沙闸门装置，末端冲沙闸门装置靠内的出水渠道中向外旁通相连设置有壅水渠道，壅水渠道外端口为出水端口，壅水渠道和出水渠道相连的进口处设置有壅水闸门装置。

这样，取水时关闭末端冲沙闸门，打开壅水闸门从旁通的壅水渠道取水，更加利于河沙沉降以获得清水；当取水渠沉沙较多时，可以关闭壅水闸门，打开末端冲沙闸门，依靠获得的较为高速的水流进行冲沙排沙。另外，采用双螺旋的取水渠结构，可以更好地节省占地面积进行沉砂，同时采用双螺旋的结构使得取水渠的进水端和出水端均位于螺旋的外端，这样才方便安装设置取水装置进行取水，以及方便设置壅水结构更好地实现沉沙以获得清水，也方便设置排沙结构进行排沙处理，保证取水渠道长久运行和畅通。

作为优化，所述壅水闸门装置包括竖向设置的壅水闸门和与壅水闸门传动连接的壅水闸门升降控制装置，壅水闸门两侧可滑动地配合在设置于侧壁上的壅水闸槽内并能够在壅水闸门升降控制装置控制下实现升降，壅水闸槽具有向下延伸进入到壅水渠道底表面下方的地下部分，壅水闸槽地下部分高度大于或等于壅水闸门高度，壅水闸槽地下部分之间形成闸门容纳空间使得壅水闸门能够整体没于壅水渠道底表面下方。

这样，可以将壅水闸门完全沉入渠地实现全渠道取水，当需要提高沉沙效果时，可以控制抬高壅水闸门，形成壅水溢流的方式取水，更好地获得清水，当取水渠中沉沙逐渐累积较厚时，还可以逐渐抬升壅水闸门高度，提高壅水高度，避免出水带起沉沙，待沉沙累积得较高时，再进行冲沙处理。

作为优化，所述壅水闸门升降控制装置，包括竖直向上固定安装在壅水闸门上端的壅水丝杠，还包括水平固定设置于壅水闸门上方的壅水渠道顶部的壅水顶板，壅水顶板上可转动地安装有一个壅水螺母，壅水丝杠上端伸出壅水顶板并配合在壅水螺母上，壅水螺母外圈设置有一圈斜齿和一个壅水斜齿轮啮合，壅水斜齿轮安装在固定于壅水顶板上的一个壅水电机输出轴上。

这样，壅水电机输出轴输出正反转，可以通过壅水斜齿轮带动壅水螺母旋转，进而带动壅水丝杠上升或下降，实现对壅水闸门的升降控制，具有结构简单，控制可靠稳定等优点。

作为优化，所述末端冲沙闸门装置包括竖向设置的末端冲沙闸门和与末端冲沙闸门传动连接的末端冲沙闸门升降控制装置，末端冲沙闸门两侧可滑动地配合在设置于侧壁上的末端冲沙闸槽内并能够在末端冲沙闸门升降控制装置控制下实现升降，末端冲沙闸槽底端和出水渠道底表面齐平。

这样，当末端冲沙闸门放下时可供取水，当需要冲沙时，只需控制末端冲沙闸门向上打开即可进行冲沙处理。

作为优化，所述末端冲沙闸门升降控制装置，包括竖直向上固定安装在末端冲沙闸门上端的末端冲沙丝杠，还包括水平固定设置于末端冲沙闸门上方的出水渠道顶部的末端冲沙顶板，末端冲沙顶板上可转动地安装有一个末端冲沙螺母，末端冲沙丝杠上端伸出末端冲沙顶板并配合在末端冲沙螺母上，末端冲沙螺母外圈设置有一圈斜齿和一个末端冲沙斜齿轮啮合，末端冲沙斜齿轮安装在固定于末端冲沙顶板上的一个末端冲沙电机输出轴上。

这样，末端冲沙电机输出轴输出正反转，可以通过末端冲沙斜齿轮带动末端冲沙螺母旋转，进而带动末端冲沙丝杠上升或下降，实现对末端冲沙闸门的升降控制，具有结构简单，控制可靠稳定等优点。

作为优化，所述进水渠道和出水渠道中，顺水流方向依次均匀间隔设置有多个闸门可向上打开的冲沙闸门装置。

这样，当取水渠正常取水时，冲沙闸门装置均向上打开闸门以供水流通过，末端冲沙闸门装置关闭，壅水闸门装置开启取水。当需要冲沙时，先关闭壅水闸门装置，再将末端冲沙闸门装置开启，然后将第一个冲沙闸门关闭蓄水，然后待前方的水流干后将所有冲沙闸门关闭，然后再将第一个冲沙闸门向上开启一部分，使得第一个冲沙闸门内的蓄水从该闸门下方冲出，形成强烈的水跃，携带泥沙进入到第一个冲沙闸门和第二个冲沙闸门之间，然后待水流平稳后，完全打开第一个冲沙闸门，使得第二个冲沙闸门内蓄满水；然后再将第二个冲沙闸门向上开启一部分，使得第二个冲沙闸门内的蓄水从该闸门下方冲出，形成强烈的水跃，携带泥沙进入到第二个冲沙闸门和第三个冲沙闸门之间；以此类推，顺水流方向依次打开各个冲沙闸门装置直至打开末端冲沙闸门装置后将沉积的泥沙从排沙端口排出。这样使得间隔设置的多个冲沙闸门依次开启，依靠形成的水跃携带泥沙向前冲出，可以很好地实现冲沙目的，实现取水渠的积沙清理。实施时，更好的选择是，相邻冲沙闸门装置的间距位于冲沙闸门装置向上开启部分能够形成的最大水跃长度距离内。这样，可以更好地保证上述水跃冲沙效果。

综上所述，本发明具有能够巧妙利用河流自身携带能量进行取水，运行稳定且成本低廉，选址要求更低，取水水量和水质更有保障，且实施方便，取水质量高且利于沉沙清理等优点。

附图说明：

图1为本发明具体实施时的平面布置结构示意图，图中未显示冲沙闸门装置的结构。

图2为图1中单独传动机构和叶轮部分的右视图。

图3为图1中单独末端冲沙闸门装置部分的剖视图。

图4为图1中单独壅水闸门装置的剖视图。

图5为图1的立体结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式和附图对本发明作进一步的详细说明。

最优实施方式，参见图1-图5：一种水力取水系统，包括取水渠，其中，取水渠进口处设置有取水装置，取水装置包括一个取水腔体1，取水腔体1一端设置有位于取水渠进口上方的出水口，出水口处设置有控制单向向外出水的出水单向阀，取水通道另一端内腔中设置有取水活塞，取水活塞外侧向外连接设置有推拉杆2，取水活塞和出水单向阀之间的取水腔体上还向下连通设置有进水管3，进水管3下端浸没于取水河流内，进水管3内设置有控制单向往取水腔体进水的进水单向阀；推拉杆2外端通过传动机构和叶轮4传动连接，叶轮4安装在叶轮轴5上且叶轮4至少具有部分浸没于取水河流内并能够靠水流带动旋转，传动机构输入端和叶轮轴相连，输出端和推拉杆外端相连并能够带动推拉杆做推拉往复运动。

这样，可以依靠河流的流动提供动力，通过传动机构带动推拉杆往复运动。进而带动活塞的往复运动，由于两个单向阀的存在，活塞往远离出水口方向运动时，出水单向阀闭合，进水单向阀打开实现进水管进水，活塞往出水口方向运动时，进水单向阀闭合，出水单向阀打开实现出口的出水。这样就能够巧妙利用河流自身携带能量进行取水，无需耗费电力，且系统运行稳定，成本低廉，同时无需考虑设置泵房，故对选址要求更低。

其中，取水腔体出水口出设置有出水管道6，出水单向阀设置于出水管道6内。这样更加方便出水单向阀的设置安装。

其中，所述传动机构包括一个凸轮转盘7，凸轮转盘7轴心处和一个传动杆8固定连接并能够靠传动杆8带动旋转，凸轮转盘7远离轴心位置和推拉杆2外端铰接，推拉杆2内端和取水活塞外侧面铰接设置，传动杆8和叶轮轴5传动连接并能够靠其带动旋转。

这样，依靠凸轮转盘机构将转矩输入转化为取水活塞的往复直线运动，进而方便实现取水控制，具有结构简单，运行可靠的优点。

其中，所述叶轮4包括垂直固定在叶轮轴上的叶轮盘和沿叶轮盘径向垂直固定在叶轮盘上且沿周向均匀分布的若干叶片，叶轮轴5沿垂直于水流方向设置，位于叶轮盘下方的叶片浸没于河流水面。

采用这样结构的叶轮，入水深度较浅，可以降低系统安装的选址要求。

其中，传动机构还包括一个设置于取水河流内的基台9，基台9上表面设置有传动杆安装座10，传动杆8远离凸轮转盘的一端可转动地安装在传动杆安装座10内，基台上表面还设置有一个中间转轴11，中间转轴11和传动杆间隔平行设置，中间转轴可转动地垂直安装在一个竖向设置的支撑板12上，支撑板12后端可转动地安装在基台9上的一个支撑板座13上且其转动轴心线和传动杆8轴心线一致，支撑板12前端用于安装可转动的叶轮轴5，叶轮轴5上设置有皮带主动轮，中间转轴11上安装有皮带被动轮并通过皮带14和皮带主动轮传动连接，中间转轴11上还固定安装有主动齿轮15，主动齿轮15和固定安装在传动杆上的被动齿轮16啮合；基台上还设置有升降控制机构，升降控制机构输出端和支撑板12相连并能够带动支撑板远离传动杆的前端实现升降运动。

这样，可以依靠升降控制机构控制实现支撑板前端的抬升和下降，以适应不同水位情况对叶轮所在高度位置的调整，使其始终能够处于最好的水力冲击位置，最大程度的转化利用水力。同时该传动机构，还能够使得叶轮的升降不影响动力的传动，保证叶轮处于任何高度位置，均能够实现稳定的动力传递，以保证取水效果。

其中，所述叶轮4为并列间隔设置的两个，两个叶轮之间的叶轮轴中部位置安装在支撑板上，支撑板12两侧的叶轮轴上各安装有一个皮带主动轮，支撑板两侧的中间转轴上各安装有一个皮带14被动轮并各自通过皮带和对应的皮带主动轮连接。

这样，能够更加高效地获取水力，同时使得传动机构整体结构更加平衡，传动更加稳定可靠。

其中，基台9上表面前端具有斜向下设置的斜面17。

这样，能够避免对支撑板前端下降的干扰，提高叶轮高度调节范围。

其中，所述升降控制机构包括设置在基台内的一个U形的蓄水调节通道18，蓄水调节通道18的一个竖向开口端正对设置于支撑板下方且该竖向开口端内配合设置有升降活塞19，升降活塞上端固定向上设置有支撑杆20，所述支撑板12下表面可活动地支撑在支撑杆20上端，蓄水调节通道的另一个竖向开口端向上密封固定设置有一个蓄水筒21，升降控制机构还包括一个蓄水水泵22和一个排水水泵23，蓄水水泵22进水端通过蓄水进水管连接到基台下方的取水河流内，蓄水水泵22出水端通过管道连接到蓄水筒上端内部，排水水泵23进水端通过排水进水管从蓄水筒上端连接到蓄水调节通道底部，排水水泵23出水端位于蓄水筒外。

这样，可以依靠蓄水水泵对蓄水调节通道内蓄水，依靠连通器原理，带动升降活塞上升，进而带动支撑板前端上抬，也可以依靠排水水泵对蓄水调节通道内排水，进而带动升降活塞下降，使得支撑板前端下落。这样就实现了对叶轮高度位置的调节，使其对应河水涨落实现调整，保证取水效果。而且该升降控制机构，依靠两个水泵实现控制，水泵沉于水中后仍然能够工作，能够最大程度保证电力控制部分不受水位涨落影响，结构简单且控制可靠稳定而长久，使用寿命更长且利于检修维护。

本实施方式中，实施时蓄水筒上端不低于取水河流最大水位线高度，支撑板前端上抬最大高度不低于取水河流最大水位线高度。这样，可以保证涨水季节仍然可以实现正常取水。

其中，所述取水渠包括并列设置为双螺旋通道的进水渠道24和出水渠道25，进水渠道24外端为设置取水装置的取水渠进口，进水渠道24内端于螺旋轴心处和出水渠道25内端相通，出水渠道25外端设置有排沙出水结构，排沙出水结构包括形成于出水渠道外端口的排沙端口26，排沙端口26靠内的出水渠道中设置有末端冲沙闸门装置，末端冲沙闸门装置靠内的出水渠道中向外旁通相连设置有壅水渠道27，壅水渠道27外端口为出水端口，壅水渠道27和出水渠道25相连的进口处设置有壅水闸门装置。

这样，取水时关闭末端冲沙闸门，打开壅水闸门从旁通的壅水渠道取水，更加利于河沙沉降以获得清水；当取水渠沉沙较多时，可以关闭壅水闸门，打开末端冲沙闸门，依靠获得的较为高速的水流进行冲沙排沙。所以，采用双螺旋的取水渠结构，可以更好地节省占地面积进行沉砂，同时采用双螺旋的结构使得取水渠的进水端和出水端均位于螺旋的外端，这样才方便安装设置取水装置进行取水，以及方便设置壅水结构更好地实现沉沙以获得清水，也方便设置排沙结构进行排沙处理，保证取水渠道长久运行和畅通。

本实施方式中，所述壅水闸门装置包括竖向设置的壅水闸门28和与壅水闸门28传动连接的壅水闸门升降控制装置，壅水闸门28两侧可滑动地配合在设置于侧壁上的壅水闸槽29内并能够在壅水闸门升降控制装置控制下实现升降，壅水闸槽29具有向下延伸进入到壅水渠道底表面下方的地下部分，壅水闸槽地下部分高度大于或等于壅水闸门28高度，壅水闸槽地下部分之间形成闸门容纳空间使得壅水闸门能够整体没于壅水渠道底表面下方。

这样，可以将壅水闸门完全沉入渠地实现全渠道取水，当需要提高沉沙效果时，可以控制抬高壅水闸门，形成壅水溢流的方式取水，更好地获得清水，当取水渠中沉沙逐渐累积较厚时，还可以逐渐抬升壅水闸门高度，提高壅水高度，避免出水带起沉沙，待沉沙累积得较高时，再进行冲沙处理。

其中，所述壅水闸门升降控制装置，包括竖直向上固定安装在壅水闸门上端的壅水丝杠30，还包括水平固定设置于壅水闸门上方的壅水渠道顶部的壅水顶板31，壅水顶板31上可转动地安装有一个壅水螺母32，壅水丝杠上端伸出壅水顶板并配合在壅水螺母32上，壅水螺母32外圈设置有一圈斜齿和一个壅水斜齿轮33啮合，壅水斜齿轮33安装在固定于壅水顶板31上的一个壅水电机34输出轴上。

这样，壅水电机输出轴输出正反转，可以通过壅水斜齿轮带动壅水螺母旋转，进而带动壅水丝杠上升或下降，实现对壅水闸门的升降控制，具有结构简单，控制可靠稳定等优点。

其中，所述末端冲沙闸门装置包括竖向设置的末端冲沙闸门35和与末端冲沙闸门35传动连接的末端冲沙闸门升降控制装置，末端冲沙闸门两侧可滑动地配合在设置于侧壁上的末端冲沙闸槽36内并能够在末端冲沙闸门升降控制装置控制下实现升降，末端冲沙闸槽36底端和出水渠道25底表面齐平。

这样，当末端冲沙闸门放下时可供取水，当需要冲沙时，只需控制末端冲沙闸门向上打开即可进行冲沙处理。

其中，所述末端冲沙闸门升降控制装置，包括竖直向上固定安装在末端冲沙闸门上端的末端冲沙丝杠37，还包括水平固定设置于末端冲沙闸门上方的出水渠道顶部的末端冲沙顶板38，末端冲沙顶板38上可转动地安装有一个末端冲沙螺母39，末端冲沙丝杠37上端伸出末端冲沙顶板38并配合在末端冲沙螺母39上，末端冲沙螺母39外圈设置有一圈斜齿和一个末端冲沙斜齿轮40啮合，末端冲沙斜齿轮40安装在固定于末端冲沙顶板上的一个末端冲沙电机41输出轴上。

这样，末端冲沙电机输出轴输出正反转，可以通过末端冲沙斜齿轮带动末端冲沙螺母旋转，进而带动末端冲沙丝杠上升或下降，实现对末端冲沙闸门的升降控制，具有结构简单，控制可靠稳定等优点。

本实施方式中，所述进水渠道24和出水渠道25中，顺水流方向依次均匀间隔设置有多个可向上打开的冲沙闸门装置。

这样，当取水渠正常取水时，冲沙闸门装置均向上打开闸门以供水流通过，末端冲沙闸门装置关闭，壅水闸门装置开启取水。当需要冲沙时，先关闭壅水闸门装置，再将末端冲沙闸门装置开启，然后将第一个冲沙闸门关闭蓄水，然后待前方的水流干后将所有冲沙闸门关闭，然后再将第一个冲沙闸门向上开启一部分，使得第一个冲沙闸门内的蓄水从该闸门下方冲出，形成强烈的水跃，携带泥沙进入到第一个冲沙闸门和第二个冲沙闸门之间，然后待水流平稳后，完全打开第一个冲沙闸门，使得第二个冲沙闸门内蓄满水；然后再将第二个冲沙闸门向上开启一部分，使得第二个冲沙闸门内的蓄水从该闸门下方冲出，形成强烈的水跃，携带泥沙进入到第二个冲沙闸门和第三个冲沙闸门之间；以此类推，顺水流方向依次打开各个冲沙闸门装置直至打开末端冲沙闸门装置后将沉积的泥沙从排沙端口排出。这样使得间隔设置的多个冲沙闸门依次开启，依靠形成的水跃携带泥沙向前冲出，可以很好地实现冲沙目的，实现取水渠的积沙清理。实施时，更好的选择是，相邻冲沙闸门装置的间距位于冲沙闸门装置向上开启部分能够形成的最大水跃长度距离内。这样，可以更好地保证上述水跃冲沙效果。另外，实施时，各冲沙闸门装置和末端冲沙闸门装置的结构完全一致即可。

Claims (10)

1.一种水力取水系统，包括取水渠，其特征在于，取水渠进口处设置有取水装置，取水装置包括一个取水腔体，取水腔体一端设置有位于取水渠进口上方的出水口，出水口处设置有控制单向向外出水的出水单向阀，取水通道另一端内腔中设置有取水活塞，取水活塞外侧向外连接设置有推拉杆，取水活塞和出水单向阀之间的取水腔体上还向下连通设置有进水管，进水管下端浸没于取水河流内，进水管内设置有控制往取水腔体单向进水的进水单向阀；推拉杆外端通过传动机构和叶轮传动连接，叶轮安装在叶轮轴上且叶轮至少具有部分浸没于取水河流内并能够靠水流带动旋转，传动机构输入端和叶轮轴相连，输出端和推拉杆外端相连并能够带动推拉杆做推拉往复运动。

2.如权利要求1所述的水力取水系统，其特征在于，所述传动机构包括一个凸轮转盘，凸轮转盘轴心处和一个传动杆固定连接并能够靠传动杆带动旋转，凸轮转盘远离轴心位置和推拉杆外端铰接，推拉杆内端和取水活塞外侧面铰接设置，传动杆和叶轮轴传动连接并能够靠其带动旋转。

3.如权利要求2所述的水力取水系统，其特征在于，所述叶轮包括垂直固定在叶轮轴上的叶轮盘和沿叶轮盘径向垂直固定在叶轮盘上且沿周向均匀分布的若干叶片，叶轮轴沿垂直于水流方向设置，位于叶轮盘下方的叶片浸没于河流水面。

4.如权利要求3所述的水力取水系统，其特征在于，传动机构还包括一个设置于取水河流内的基台，基台上表面设置有传动杆安装座，传动杆远离凸轮转盘的一端可转动地安装在传动杆安装座内，基台上表面还设置有一个中间转轴，中间转轴和传动杆间隔平行设置，中间转轴可转动地垂直安装在一个竖向设置的支撑板上，支撑板后端可转动地安装在基台上的一个支撑板座上且其转动轴心线和传动杆轴心线一致，支撑板前端用于安装可转动的叶轮轴，叶轮轴上设置有皮带主动轮，中间转轴上安装有皮带被动轮并通过皮带和皮带主动轮传动连接，中间转轴上还固定安装有主动齿轮，主动齿轮和固定安装在传动杆上的被动齿轮啮合；基台上还设置有升降控制机构，升降控制机构输出端和支撑板相连并能够带动支撑板远离传动杆的前端实现升降运动。

5.如权利要求4所述的水力取水系统，其特征在于，所述叶轮为并列间隔设置的两个，两个叶轮之间的叶轮轴中部位置安装在支撑板上，支撑板两侧的叶轮轴上各安装有一个皮带主动轮，支撑板两侧的中间转轴上各安装有一个皮带被动轮并各自通过皮带和对应的皮带主动轮连接。

6.如权利要求4所述的水力取水系统，其特征在于，基台上表面前端具有斜向下设置的斜面。

7.如权利要求4所述的水力取水系统，其特征在于，所述升降控制机构包括设置在基台内的一个U形的蓄水调节通道，蓄水调节通道的一个竖向开口端正对设置于支撑板下方且该竖向开口端内配合设置有升降活塞，升降活塞上端固定向上设置有支撑杆，所述支撑板下表面可活动地支撑在支撑杆上端，蓄水调节通道的另一个竖向开口端向上密封固定设置有一个蓄水筒，升降控制机构还包括一个蓄水水泵和一个排水水泵，蓄水水泵进水端通过蓄水进水管连接到基台下方的取水河流内，蓄水水泵出水端通过管道连接到蓄水筒上端内部，排水水泵进水端通过排水进水管从蓄水筒上端连接到蓄水调节通道底部，排水水泵出水端位于蓄水筒外。

8.如权利要求1所述的水力取水系统，其特征在于，所述取水渠包括并列设置为双螺旋通道的进水渠道和出水渠道，进水渠道外端为设置取水装置的取水渠进口，进水渠道内端于螺旋轴心处和出水渠道内端相通，出水渠道外端设置有排沙出水结构，排沙出水结构包括形成于出水渠道外端口的排沙端口，排沙端口靠内的出水渠道中设置有末端冲沙闸门装置，末端冲沙闸门装置靠内的出水渠道中向外旁通相连设置有壅水渠道，壅水渠道外端口为出水端口，壅水渠道和出水渠道相连的进口处设置有壅水闸门装置。

9.如权利要求8所述的水力取水系统，其特征在于，所述壅水闸门装置包括竖向设置的壅水闸门和与壅水闸门传动连接的壅水闸门升降控制装置，壅水闸门两侧可滑动地配合在设置于侧壁上的壅水闸槽内并能够在壅水闸门升降控制装置控制下实现升降，壅水闸槽具有向下延伸进入到壅水渠道底表面下方的地下部分，壅水闸槽地下部分高度大于或等于壅水闸门高度，壅水闸槽地下部分之间形成闸门容纳空间使得壅水闸门能够整体没于壅水渠道底表面下方。

10.如权利要求8所述的水力取水系统，其特征在于，所述进水渠道和出水渠道中，顺水流方向依次均匀间隔设置有多个可向上打开的冲沙闸门装置。