CN110339603A - 一种增加过流能力的定期冲洗式沉沙池 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种增加过流能力的定期冲洗式沉沙池，包括进水分流系统、水沙分离工作段、集水溢流系统和冲排沙系统，水沙分离工作段分为平流区和表面集水区，水沙分离工作段采用n个池室，每个池室设置2个池厢的2n个池厢的布置形式，水沙分离工作段在各池厢隔墙上悬挑设置纵向人行走廊，共4n道纵向人行走廊，利用池厢横向结构缝处双横梁设置横向人行走廊，2n个池厢在表面集水区各池厢独自设置纵向集水槽，共4n道纵向集水槽，纵向集水槽沿程过流宽度相等，底坡为顺向陡坡设计。本发明提高了沉沙池及上下游水工建筑物的运行安全性；大大提高了沉沙池的有效过流能力；方便了沉沙池运行期的清淤、冲洗、检修和维护。
Description
技术领域
本发明涉及水利水电工程中沉沙池，尤其是一种增加过流能力的定期冲洗式沉沙池。
背景技术
由于城镇供水水质要求、灌溉土壤沙化、水资源循环利用、水利水电工程机组磨蚀等问题，各类引水(取水)工程均对水体含沙量有一定要求，一般需设置沉沙池，目前定期冲洗式沉沙池得到了广泛的应用。定期冲洗式沉沙池的上游来水和下游需水量常存在差异，在工程操作不当时，甚至会对上、下游建筑物和沉沙池周围环境造成重大安全隐患。定期冲洗式沉沙池在运行期间，池厢工作段常需巡视、检修、清理和二次冲洗，所以宜设置合理通道以方便人员和小型设备的通行。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种增加过流能力的定期冲洗式沉沙池，减小定期冲洗式沉沙池上下游流量不匹配引起的安全隐患，提高定期冲洗式沉沙池对地基条件的适应性及结构的整体安全性，提高定期冲洗式沉沙池的有效过流能力，为定期冲洗式沉沙池的运行期维护提供便利。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种增加过流能力的定期冲洗式沉沙池，包括进水分流系统、水沙分离工作段、集水溢流系统和冲排沙系统，水沙分离工作段分为平流区和表面集水区，水沙分离工作段采用n个池室，每个池室设置2个池厢的2n个池厢的布置形式，水沙分离工作段在各池厢隔墙上悬挑设置纵向人行走廊，共4n道纵向人行走廊，利用池厢横向结构缝处双横梁设置横向人行走廊，2n个池厢在表面集水区各池厢独自设置纵向集水槽，共4n道纵向集水槽，纵向集水槽沿程过流宽度相等，底坡为顺向陡坡设计。
所述n个池室之间设纵向结构缝，各池室为一单独承载整体。
所述集水溢流系统包括位于水沙分离工作段尾部依次设置的总集水槽、下游溢流堰、泄水槽，泄水槽的末端设置有消力池和泄水洞。
本发明的有益效果是：提高了沉沙池及上下游水工建筑物的运行安全性；大大提高了沉沙池的有效过流能力从而可降低其规模；方便了沉沙池运行期的清淤、冲洗、检修和维护。
附图说明
图1是本发明增加过流能力的定期冲洗式沉沙池的平面示意图；
图2是本发明增加过流能力的定期冲洗式沉沙池的俯视图；
图3是图1和图2中的A-A剖面图；
图4是图1和图2中的B-B剖面图；
图5是图1和图2中的C-C剖面图；
图中：1---进水分流系统；2---水沙分离工作段；3---集水溢流系统；4---冲排沙系统；5---表面集水区；6---总集水槽；7---溢流堰；8---泄水槽；9---消力池；10---泄水洞；11---池室；12---池厢；13---纵向人行走廊；14---纵向结构缝；15---纵向集水槽；23---横向人行走廊；箭头所示方向为水流方向；水位符号表示相应位置的设计水位。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明：
如图1-5所示，本发明的增加过流能力的定期冲洗式沉沙池，包括进水分流系统1、水沙分离工作段2、集水溢流系统3和冲排沙系统4，水沙分离工作段分为平流区和表面集水区5，水沙分离工作段2采用n个池室11，每个池室设置2个池厢的2n个池厢12的布置形式，水沙分离工作段2在各池厢12隔墙上悬挑设置纵向人行走廊13，共4n道纵向人行走廊13，利用池厢12横向结构缝处双横梁设置横向人行走廊23，2n个池厢12在表面集水区5各池厢独自设置纵向集水槽15，共4n道纵向集水槽15，纵向集水槽15沿程过流宽度相等，底坡为顺向陡坡设计。
所述n个池室11之间设纵向结构缝14，各池室为一单独承载整体。
所述集水溢流系统3包括位于水沙分离工作段2尾部依次设置的总集水槽6、下游溢流堰7、泄水槽8，泄水槽8的末端设置有消力池9和泄水洞10。
本发明通过设置溢流泄水建筑物，提高了沉沙池及上下游水工建筑物的运行安全性；本发明各池厢单独设置纵向集水槽，且纵向集水槽采用了等宽陡坡设计，大大提高了沉沙池的有效过流能力；本发明中人行走廊的设置方便了沉沙池运行期的清淤、冲洗、检修和维护。
下面结合具体实施例进行详细说明：
某大型引水泵站工程，从黄河中上游河段取水，根据工、农业对用水水质的要求及水泵机组磨蚀的要求，结合枢纽区地形地质条件，工程设计有定期冲洗式沉沙池。沉沙池与上游取水口之间设有550m长的无压隧洞，沉沙池下游通过2020m长的无压隧洞连接地下泵站系统。沉沙池包括进水分流系统、水沙分离工作段、集水溢流系统、以及冲排沙系统。进水分流系统设置有3道分水闸门和6道清沙闸门，用来控制各池室和池厢的进流。水沙分离工作段总长120m，由平流区和表面集水区组成，其中表面集水区长70.6m。水沙分离工作段设置有3个池室和6个池厢，在各池厢两侧隔墙上悬挑设置纵向人行走廊，共12道纵向人行走廊，高程831.00m，宽度1.2m。在纵向人行走廊上每隔5m左右设置横向联系梁。分别在平流段末端和表面集水区末端的横向结构缝处双横梁上设置横向人行走廊，宽度1m，通过纵、横向人行走廊，运行人员可方便的穿行于6个池室。水沙分离工作段各池室之间设纵向结构缝，共2道纵向结构缝，各池室为一单独的双箱型承载整体。表面集水区的各池厢在两侧隔墙分别设置纵向集水槽，共12道纵向集水槽，纵向集水槽净宽0.95m，深度从1.48m渐变至2.67m。
集水溢流系统位于水沙分离工作段末端，包括总集水槽、下游溢流堰、泄水槽、消力池和泄水洞。总集水槽净宽5m，纵坡1/3000，设计水位829.196m；下游溢流堰堰顶高程829.320m；泄水槽净宽2.5m，纵坡1/200，末端高程824.50m；泄水槽末端衔接实用型溢流堰，堰顶高程824.50m，堰末端设消力池，长18m，池底高程819.75m；消力池后接泄水洞。在沉沙池下游输水系统突发拒水情况或者沉沙池上游取水闸门控制不当，致使沉沙池总集水槽过水量剧烈增加时，均可能导致总集水槽水位超过设计水位829.198m，直至超过下游溢流堰堰顶高程829.320m，此时多余水量将通过下游溢流堰，进入泄水槽、经消力池消能后通过泄水洞安全排走。避免了沉沙池下游输水系统发生超流量时的安全事故，也避免了沉沙池主体结构发生漫流导致的工程和附近人民生命财产损失。
以上所述的实施例仅用于说明本发明的技术思想及特点，其目的在于使本领域内的技术人员能够理解本发明的内容并据以实施，不能仅以本实施例来限定本发明的专利范围，即凡本发明所揭示的精神所作的同等变化或修饰，仍落在本发明的专利范围内。
Claims (3)
1.一种增加过流能力的定期冲洗式沉沙池，包括进水分流系统(1)、水沙分离工作段(2)、集水溢流系统(3)和冲排沙系统(4)，其特征在于，水沙分离工作段分为平流区和表面集水区(5)，水沙分离工作段(2)采用n个池室(11)，每个池室设置2个池厢的2n个池厢(12)的布置形式，水沙分离工作段(2)在各池厢(12)隔墙上悬挑设置纵向人行走廊(13)，共4n道纵向人行走廊(13)，利用池厢(12)横向结构缝处双横梁设置横向人行走廊(23)，2n个池厢(12)在表面集水区(5)各池厢独自设置纵向集水槽(15)，共4n道纵向集水槽(15)，纵向集水槽(15)沿程过流宽度相等，底坡为顺向陡坡设计。
2.根据权利要求1所述增加过流能力的定期冲洗式沉沙池，其特征在于，所述n个池室(11)之间设纵向结构缝(14)，各池室为一单独承载整体。
3.根据权利要求1所述增加过流能力的定期冲洗式沉沙池，其特征在于，所述集水溢流系统(3)包括位于水沙分离工作段(2)尾部依次设置的总集水槽(6)、下游溢流堰(7)、泄水槽(8)，泄水槽(8)的末端设置有消力池(9)和泄水洞(10)。
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