CN108457239A - 水库分段减压清淤设备 - Google Patents

Abstract

一种水库分段减压清淤设备，包含清淤管道，及至少一个减压清淤装置。所述清淤管道连通主水库的库底以供所述主水库内的水带动库底淤泥流入。所述至少一个减压清淤装置包括连通所述清淤管道而可供所述清淤管道内的水流入的接续管道、连通所述接续管道并由所述接续管道向上延伸的上伸管、可开启地关闭所述接续管道且对应位于所述上伸管的下游的挡水闸门，及控制所述挡水闸门的清淤控制单元。本发明通过分段减压的方式将所述主水库内的淤泥逐步排出，以避免清淤管道与接续管道的内管壁受到严重地冲刷，进而提高其使用寿命。

Description

水库分段减压清淤设备

技术领域

本发明涉及一种清淤设备，特别是涉及一种用于对水库进行清淤的水库分段减压清淤设备。

背景技术

由于台风侵袭时的降雨量相当大，使得溪水暴涨而夹带大量的泥砂流入水库，但现有的清淤工程的速度远远不及淤积的速度，长时间下来造成水库的库底淤泥的淤积量相当严重，现有的清淤的方式通常会于该水库的水面上架设工作平台，并通过一条抽泥管向下延伸至该水库的库底来吸取库底淤泥，或者在旱季而使该水库的水位降至库底淤泥以下时，直接通过机械挖掘库底淤泥，再通过运土车辆将库底淤泥往返载送至其他地区，但上述现有的清淤方式速度相当的慢。

因此目前有出现一种水库清淤设备，包括一个连通该水库的库底并延伸至该水库下游的清淤管道，及一个用于可开启地关闭该清淤管道的阀门。当该阀门开启时，该水库内的水通过水位差，会带动库底淤泥经由该清淤管道快速地直接流至下游，达到快速清淤的效果。然而，一般水库的水位高度相当高，使得该清淤管道内的水的流速相当快，再加上水中的淤泥，会对该清淤管道的管壁造成严重的冲刷，而大幅降低该水库清淤设备的使用寿命，因此现有的水库清淤设备仍有待改善。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能改善先前技术的至少一缺点的水库分段减压清淤设备。

本发明的水库分段减压清淤设备，适用于安装在主水库与至少一个副水库间，所述水库分段减压清淤设备包含清淤管道，所述清淤管道连通所述主水库的库底以供所述主水库内的水带动库底淤泥流入，所述水库分段减压清淤设备还包含至少一个对应设置于所述至少一个副水库的减压清淤装置，所述减压清淤装置包括连通所述清淤管道而可供所述清淤管道内的水流入的接续管道、连通所述接续管道并由所述接续管道向上延伸的上伸管、可开启地关闭所述接续管道且相对所述上伸管位于下游的挡水闸门，及讯号连接所述挡水闸门的清淤控制单元，所述上伸管具有位于顶部以供水流出且高度低于所述主水库的水位的流出口，所述清淤控制单元在第一清淤状态与第二清淤状态间切换，在所述第一清淤状态时，所述清淤控制单元控制所述挡水闸门关闭以阻挡所述接续管道内的水，使所述接续管道内的水引入所述上伸管而从流出口向上流出，在所述主水库的水位下降至所述上伸管的高度时，所述清淤控制单元切换至所述第二清淤状态，在所述第二清淤状态，所述清淤控制单元控制所述挡水闸门开启，以供所述接续管道内的水通过。

本发明的水库分段减压清淤设备，所述至少一个减压清淤装置还包括通过所述流出口流出的水带动而发电的发电单元。

本发明的水库分段减压清淤设备，适用于将主水库的库底淤泥排至下游，所述至少一个减压清淤装置还包括用于将流经所述发电单元的水引至下游的引水管。

本发明的水库分段减压清淤设备，所述上伸管由下往上倾斜延伸，所述至少一个减压清淤装置还包括至少一个由所述上伸管向下延伸连通所述至少一个副水库的积淤管，及至少一个设置于所述至少一个积淤管并控制所述至少一个积淤管与所述至少一个副水库连通与否的排淤阀门，所述清淤控制单元讯号连接所述至少一个排淤阀门，在所述第一清淤状态时，所述清淤控制单元控制所述至少一个排淤阀门关闭，使所述至少一个积淤管供淤泥积存，在所述第二清淤状态时，所述清淤控制单元控制所述至少一个排淤阀门开启，所述至少一个积淤管内的淤泥流至所述至少一个副水库。

本发明的水库分段减压清淤设备，所述至少一个减压清淤装置还包括设置于所述接续管道并控制所述接续管道与所述至少一个副水库连通与否的清淤阀门，所述清淤控制单元讯号连接所述清淤阀门，在所述第一清淤状态时，所述清淤控制单元控制所述清淤阀门关闭，在所述第二清淤状态时，所述清淤控制单元控制所述清淤阀门开启，而使所述接续管道对应连通所述至少一个副水库的库底，以供所述至少一个副水库内的水带动库底淤泥流入所述接续管道。

本发明的水库分段减压清淤设备，还包含用于带动所述主水库内的库底淤泥与水混合的搅拌装置。

本发明的水库分段减压清淤设备，适用于安装在数个副水库，所述水库分段减压清淤设备包含数个分别设置于所述副水库的减压清淤装置，所述减压清淤装置的上伸管的高度往下游逐渐递减，所述减压清淤装置的接续管道往下游接续延伸。

本发明的有益效果在于：通过该至少一个减压清淤装置的设计能够通过分段减压的方式将该主水库内的淤泥逐步排出，借以维持该清淤管道与该接续管道内的水的流速，以避免该清淤管道与该接续管道的内管壁受到严重地冲刷。

附图说明

本发明的其他的特征及功效，将于参照图式的实施方式中清楚地呈现，其中：

图1是一个俯视图，说明本发明水库分段减压清淤设备的一个实施例设置于一个主水库与数个副水库；

图2是一个剖视侧视图，说明该实施例的设置于该主水库与所述副水库的细部结构；

图3是一个沿着图1中Ⅲ-Ⅲ线所截取的剖面图；

图4是一个沿着图1中Ⅳ-Ⅳ线所截取的剖面图；

图5是一个沿着图1中Ⅴ-Ⅴ线所截取的剖面图；及

图6是一个示意图，说明该实施例可数个成一组地应用于一个大型的主水库。

具体实施方式

参阅图1与图2，本发明水库分段减压清淤设备的一个实施例，适用于安装在一个主水库800与三个副水库900、900’、900”，以将主水库800的库底淤泥排至下游。该水库分段减压清淤设备包含一个清淤管道1、一个主闸门2、一个搅拌装置3，及三个减压清淤装置4、4’、4”。

该清淤管道1延伸设置于该主水库800的库底，且具有一个连通该主水库800的库底以供该主水库800内的水带动库底淤泥流入的入口11。该主闸门2设置于该清淤管道1内，并用于控制该清淤管道1与主水库800连通与否。该搅拌装置3用于带动该主水库800内的库底淤泥与水混合，在本实施例中，该搅拌装置3通过一艘船悬吊于该主水库800，并向下延伸至该主水库800的库底，以带动该主水库800内的库底淤泥与水混合。

所述减压清淤装置4、4’、4”分别对应架设于所述副水库900、900’、900”。每一个减压清淤装置4、4’、4”包括一个延伸设置于各自的副水库900、900’、900”的库底的接续管道41、一个连通该接续管道41并由该接续管道41沿着各自的副水库900、900’、900”向上延伸的上伸管42、一个用于可开启地关闭该接续管道41且相对该上伸管42位于下游的挡水闸门43、一个位于各自的副水库900、900’、900”顶部的发电单元44、一个用于将流经该发电单元44的水排至该下游的引水管45、一个设置于该接续管道41并控制该接续管道41与各自的副水库900、900’、900”连通与否的清淤阀门46，及一个清淤控制单元47。

参阅图1、图3、图4与图5，所述减压清淤装置4、4’、4”往下游区分成对应该副水库900的该减压清淤装置4、对应该副水库900’的该减压清淤装置4’与对应该副水库900”的该减压清淤装置4”。在本实施例中，该减压清淤装置4还包括三个彼此间隔排列地由该上伸管42向下延伸连通该副水库900的积淤管48，及三个分别对应所述积淤管48并控制所述积淤管48与该副水库900连通与否的排淤阀门49。该减压清淤装置4’还包括两个彼此间隔排列地由该上伸管42向下延伸连通该副水库900’的积淤管48，及两个分别对应所述积淤管48并控制所述积淤管48与该副水库900’连通与否的排淤阀门49。该减压清淤装置4”还包括一个由该上伸管42向下延伸连通该副水库900”的积淤管48，及一个控制该积淤管48与该副水库900”连通与否的排淤阀门49。每一个减压清淤装置4、4’、4”的所述积淤管48用于供该上伸管42内所夹带的淤泥沉积。

参阅图1、图2与图3，所述减压清淤装置4、4’、4”的所述上伸管42的高度往下游逐渐递减。每一个减压清淤装置4、4’、4”的上伸管42由下往上倾斜延伸，且具有一个位于顶部以供水流出且高度低于该主水库800的水位的流出口421。通过该流出口421流出的水带动该发电单元44发电。

每一个减压清淤装置4、4’、4”的清淤控制单元47讯号连接各自的该挡水闸门43、该清淤阀门46与所述排淤阀门49，并可分别在一个第一清淤状态与一个第二清淤状态间切换。在该第一清淤状态时，该清淤控制单元47控制该挡水闸门43关闭，以阻挡该接续管道41的水，使该接续管道41内的水无法往下游流动，进而使该接续管道41内的水引向该上伸管42而从流出口421向上流出，同时，该清淤控制单元47还会控制该清淤阀门46与所述排淤阀门49关闭；在该第二清淤状态时，该清淤控制单元47控制该挡水闸门43开启，以供该接续管道41内的水通过而往下游继续流动，同时，该清淤控制单元47还会控制该清淤阀门46开启，以供各自的副水库900、900’、900”内的水带动库底淤泥流入所述接续管道41，并控制所述排淤阀门49开启，以供所述积淤管48内的淤泥落至各自的副水库900、900’、900”。

以下具体说明该水库分段减压清淤设备如何分段减压地将该主水库800的库底淤泥排出。假设该主水库800的水位为200米，且该减压清淤装置4的上伸管42高度为150米，该减压清淤装置4’的上伸管42高度为100米，该减压清淤装置4”的上伸管42高度为50米。

一开始，会先将该主闸门2打开，且所述减压清淤装置4、4’、4”的清淤控制单元47皆位于该第一清淤状态，使该主水库800的水带动该库底淤泥经由该清淤管道1流入该减压清淤装置4的接续管道41，并受到该挡水闸门43阻挡，而往上流入该减压清淤装置4的上伸管42，因为连通管原理，在该主水库800的水位高度高于该减压清淤装置4的上伸管42的高度时，该减压清淤装置4的上伸管42内的水会持续从流出口421流出。

此时，由于该减压清淤装置4的上伸管42向上延伸的高度为150米，而该主水库800的水位为200米，如此一来，能让该上伸管42与该主水库800间的水位差仅约为50米，以维持该清淤管道1与该接续管道41内水的流速，借以避免其内管壁受到严重地冲刷。

此外，由于流经该上伸管42的水夹带有淤泥，而通过所述积淤管48的设计可供淤泥沉淀积存，使得越接近该流出口421的水越澄清，同时，从该流出口421流出的水会带动该发电单元44发电，使得清淤所排放的水还可兼水力发电使用，而发电后的水再经由该引水管45排至下游，以供后续水力发电使用。

直到该主水库800的水位降至接近150米时，该主水库800的水位高度未高于该减压清淤装置4的上伸管42的高度，该上伸管42内的水就不再从流出口421流出，接着可控制该减压清淤装置4的清淤控制单元47切换至该第二清淤状态，此时，该减压清淤装置4的所述积淤管48内的淤泥会排至该副水库900，且该副水库900的水会带动库底淤泥流入该减压清淤装置4的接续管道41，该减压清淤装置4的接续管道41内的水会通过该挡水闸门43继续往下游流动，接着再受到该减压清淤装置4’的挡水闸门43阻挡，而往上流入该减压清淤装置4’的上伸管42。

此时，如同上述，该减压清淤装置4’的上伸管42水位约为100米，使该上伸管42与该主水库800间的水位差仅约为50米，而能继续维持该清淤管道1与该接续管道41内水的流速。直到该主水库800的水位降至接近100米时，该减压清淤装置4’的清淤控制单元47再切换至该第二清淤状态，接下来依此类推。最后该主水库800与所述副水库900、900’、900”的水位会降至最低水位，且该主水库800与所述副水库900、900’、900”的水与淤泥就能被顺利地排放至下游。

需要说明的是，所述减压清淤装置4、4’、4”与所述副水库900、900’、900”的数量也可对应为二或四以上，且实施上该水库分段减压清淤设备也可仅包括一个对应于一个副水库900、900’、900”的减压清淤装置4、4’、4”，不以本实施例为限。且所述积淤管48与所述排淤阀门49的数量不以本实施例为限，可依所需积存淤泥的量来设计。

在本发明的另一实施态样中，每一个减压清淤装置4、4’、4”也可不包括该发电单元44、引水管45、该清淤阀门46、所述积淤管48与所述排淤阀门49，也可对该主水库800进行清淤。甚至，该水库分段减压清淤设备可仅包括一个减压清淤装置4，且该减压清淤装置4还不包括该清淤控制单元47与该发电单元44，并封住该接续管道41的下游端，而仅通过该接续管道41与该上伸管42，也可达到该清淤控制单元47位于该第一清淤状态时的效果，不以本实施例为限。

参阅图6，本发明水库分段减压清淤设备可数个成一组地设置于一个大型的主水库，其中一个水库分段减压清淤设备位于下方，其中另一个水库分段减压清淤设备位于右下侧且仅具有两个减压清淤装置4、4’，其中又一个水库分段减压清淤设备位于左上方且仅具有一个减压清淤装置4，实施上不以此为限。

综上所述，本发明水库分段减压清淤设备，通过所述减压清淤装置4、4’、4”的设计能够利用分段减压的方式将该主水库800内的淤泥逐步排出，借以维持该清淤管道1与所述接续管道41内的水的流速，以避免该清淤管道1与所述接续管道41的内管壁受到严重地冲刷，进而提高其使用寿命，所以确实能达成本发明的目的。

以上所述者，仅为本发明的实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，即凡依本发明权利要求书及说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明的范围。

Claims (7)

1.一种水库分段减压清淤设备，适用于安装在主水库与至少一个副水库间，所述水库分段减压清淤设备包含清淤管道，所述清淤管道连通所述主水库的库底以供所述主水库内的水带动库底淤泥流入，其特征在于：所述水库分段减压清淤设备还包含至少一个对应设置于所述至少一个副水库的减压清淤装置，所述减压清淤装置包括连通所述清淤管道而可供所述清淤管道内的水流入的接续管道、连通所述接续管道并由所述接续管道向上延伸的上伸管、可开启地关闭所述接续管道且相对所述上伸管位于下游的挡水闸门，及讯号连接所述挡水闸门的清淤控制单元，所述上伸管具有位于顶部以供水流出且高度低于所述主水库的水位的流出口，所述清淤控制单元在第一清淤状态与第二清淤状态间切换，在所述第一清淤状态时，所述清淤控制单元控制所述挡水闸门关闭以阻挡所述接续管道内的水，使所述接续管道内的水引入所述上伸管而从流出口向上流出，在所述主水库的水位下降至所述上伸管的高度时，所述清淤控制单元切换至所述第二清淤状态，在所述第二清淤状态，所述清淤控制单元控制所述挡水闸门开启，以供所述接续管道内的水通过。

2.根据权利要求1所述的水库分段减压清淤设备，其特征在于：所述至少一个减压清淤装置还包括通过所述流出口流出的水带动而发电的发电单元。

3.根据权利要求2所述的水库分段减压清淤设备，其特征在于：该水库减压清淤设备适用于将主水库的库底淤泥排至下游，所述至少一个减压清淤装置还包括用于将流经所述发电单元的水引至下游的引水管。

4.根据权利要求1所述的水库分段减压清淤设备，其特征在于：所述上伸管由下往上倾斜延伸，所述至少一个减压清淤装置还包括至少一个由所述上伸管向下延伸连通所述至少一个副水库的积淤管，及至少一个设置于所述至少一个积淤管并控制所述至少一个积淤管与所述至少一个副水库连通与否的排淤阀门，所述清淤控制单元讯号连接所述至少一个排淤阀门，在所述第一清淤状态时，所述清淤控制单元控制所述至少一个排淤阀门关闭，使所述至少一个积淤管供淤泥积存，在所述第二清淤状态时，所述清淤控制单元控制所述至少一个排淤阀门开启，所述至少一个积淤管内的淤泥流至所述至少一个副水库。

5.根据权利要求1所述的水库分段减压清淤设备，其特征在于：所述至少一个减压清淤装置还包括设置于所述接续管道并控制所述接续管道与所述至少一个副水库连通与否的清淤阀门，所述清淤控制单元讯号连接所述清淤阀门，在所述第一清淤状态时，所述清淤控制单元控制所述清淤阀门关闭，在所述第二清淤状态时，所述清淤控制单元控制所述清淤阀门开启，而使所述接续管道对应连通所述至少一个副水库的库底，以供所述至少一个副水库内的水带动库底淤泥流入所述接续管道。

6.根据权利要求1所述的水库分段减压清淤设备，其特征在于：该水库减压清淤设备还包含用于带动所述主水库内的库底淤泥与水混合的搅拌装置。

7.根据权利要求1所述的水库分段减压清淤设备，其特征在于：该水库减压清淤设备适用于安装在数个副水库，所述水库分段减压清淤设备包含数个分别设置于所述副水库的减压清淤装置，所述减压清淤装置的上伸管的高度往下游逐渐递减，所述减压清淤装置的接续管道往下游接续延伸。