CN112343014B - 一种挡潮闸防淤装置及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种挡潮闸防淤装置及其方法，装置包括两组挡潮闸防淤系统，分别设于外河河岸的两侧；每组挡潮闸防淤系统均包括蓄水池、进水闸门和冲淤管；蓄水池靠近挡潮闸门的外河河岸布设，蓄水池与外河通过进水闸门相连通；进水闸门为单向自控阀门，只能使水流从外河进入蓄水池；蓄水池通过冲淤管与外河相连通；冲淤管的进水端连通蓄水池，出水端布置在外河河岸的底部且靠近挡潮闸门；冲淤管用于将蓄水池内的水流以射流形式排入外河，并对口门内淤积的泥沙进行冲刷；两组挡潮闸防淤系统的冲淤管分别设于挡潮闸门的两侧。本发明不需要人工操作、不依赖任何其它设备，具有结构简单、成本低廉、防淤效果好等优点，具有广阔的应用前景。
Description
技术领域
本发明属于水利工程设施保护领域，特别是一种挡潮闸防淤装置及其方法。
背景技术
为解决沿海地区的引水与排涝问题，沿海地区的滨海地段或河口都建有挡潮水闸。目的是防潮抗台、御卤蓄淡、防止土地盐碱化及排涝泄洪，有的为了便于通航还同时建有船闸。由于潮汐影响，闸门上承受强烈的涌潮冲击力，一般采用平面闸门，涨潮时关闭闸门，防止潮水倒灌进入河道，拦蓄内河淡水，满足引水、航运等的需要；退潮时，潮水位低于河水位，开启闸门，可以泄洪、排涝、冲淤。但是一般挡潮闸的下游外河在涨潮时会挟带大量泥沙，当挡潮闸较长时间关闭时，闸下普遍发生淤积，以至影响挡潮闸的正常运用和通航。由于沿海各地的潮汐类型及其挟沙能力，与河道的来水量及含沙量等各不相同，造成河口及海岸的淤积变化也不一样，情况较为复杂，目前挡潮闸清淤主要采用机械装置挖淤、抽水射流冲淤或逢大潮开闸冲淤等方式，操作频繁、投资成本高且冲淤效率低。因此，迫切需要一种简便、投资小且工作效率高，能够解决挡潮闸口门泥沙淤积的有效方法。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种挡潮闸防淤装置及其方法。
本发明所采用的具体技术方案如下：
一种挡潮闸防淤装置，其特征在于，它包括两组挡潮闸防淤系统，分别设于外河河岸的两侧；每组挡潮闸防淤系统构造相同，均包括蓄水池、进水闸门和冲淤管；
所述蓄水池靠近挡潮闸门的外河河岸布设，蓄水池与外河通过进水闸门相连通；所述进水闸门为单向自控阀门，只能使水流从外河进入蓄水池；蓄水池通过冲淤管与外河相连通；所述冲淤管的进水端连通蓄水池，出水端布置在外河河岸的底部且靠近挡潮闸门；冲淤管用于将蓄水池内的水流以射流形式排入外河，并对口门内淤积的泥沙进行冲刷；
两组挡潮闸防淤系统的冲淤管分别设于挡潮闸门的两侧，能够从两侧向中心对向冲刷淤积的泥沙。
作为优选，所述进水闸门采用单向悬挂式水力自控闸门，只能朝蓄水池内侧开启。
作为优选，所述蓄水池顶部高于所在地涨潮时的最高潮位，蓄水池底部低于所在地落潮时的最低潮位。
作为优选，所述冲淤管的进水端高于其出水端。
作为优选，所述冲淤管的出水端高于挡潮闸门的闸底板。
作为优选，所述挡潮闸防淤装置为两个，分别设于外河河岸的两侧。
作为优选，所述蓄水池为挖入式，设于外河河岸内侧，蓄水池侧部的进水闸门与外河相接触。
作为优选，所述蓄水池为桩式或悬臂式，蓄水池的一侧设于外河河岸上，其余三侧位于外河内且均与外河相接触。
进一步的，所述蓄水池由从外河河岸伸入外河的两堵挡水墙以及设于两堵挡水墙之间的进水闸门围合而成。
本发明的另一目的在于提供了一种使用上述任一所述挡潮闸防淤装置的防淤方法，具体如下：
涨潮时，外河的水位升高，在波浪和水压的共同作用下，进水闸门自动打开，外河的水流进入蓄水池，蓄水池持续蓄纳河水；
落潮时，外河的水位降低，进水闸门的外部水压小于蓄水池的内部水压，进水闸门自动关闭；由于蓄水池内的水位高于外河的水位，蓄水池中的水流通过冲淤管进入外河；从冲淤管出水端流出的水流在重力势能的作用下形成射流，冲刷挡潮闸门处的淤积泥沙，实现挡潮闸防淤。
本发明相对于现有技术而言，具有以下有益效果：
本发明利用了潮汐涨落时水压差，实现了沿江靠海地区挡潮闸口门的自动冲淤，相比于以往的机械装置挖淤、抽水射流冲淤或逢大潮开闸冲淤等手段，本发明不需要人工操作、不依赖任何其它设备，具有结构简单、成本低廉、防淤效果好等优点，能适应极端气象条件，极具研究推广价值。
附图说明
图1为本发明挡潮闸防淤装置的第一种平面示意图；
图2为本发明挡潮闸防淤装置的第二种平面示意图；
图3为本发明挡潮闸防淤装置沿河道方向的立面示意图；
图4为本发明挡潮闸防淤装置的蓄水池局部垂直于岸线方向的剖面示意图；
图1～4中附图标记分别为：口门1、外河河岸2、挡潮闸门3、蓄水池4、进水闸门5、挡水墙6、冲淤管7、出水端8、外河9、内河10。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步阐述和说明。本发明中各个实施方式的技术特征在没有相互冲突的前提下，均可进行相应组合。
如图1～4所示，为本发明的一种挡潮闸防淤装置，挡潮闸门3的一侧为外河9，另一侧为内河10，挡潮闸门3靠近外河9一侧的区域为口门1。该挡潮闸防淤装置包括两组挡潮闸防淤系统，两组挡潮闸防淤系统分别设于外河河岸2的两侧。每组挡潮闸防淤系统构造相同，均包括蓄水池4、进水闸门5和冲淤管7，其具体连接方式如下：
如图4所示，蓄水池4靠近挡潮闸门3的外河河岸2布设，蓄水池4与外河9之间仅通过进水闸门5相连通。进水闸门7为单向自控阀门，该种阀门只能使水流从外河9进入蓄水池4。在本实施例中，进水闸门7采用单向悬挂式水力自控闸门，单向悬挂式水力自控闸门只能朝蓄水池4内侧开启。由于该阀门能够在外河9的水位高于蓄水池4的水位时自动进水，因此蓄水池4顶部需要高于所在地涨潮时的最高潮位，同时，为了保证阀门内外压力的稳定，蓄水池4底部应低于所在地落潮时的最低潮位。
蓄水池4通过冲淤管7与外河9相连通。冲淤管7的进水端连通蓄水池4，出水端8布置在外河河岸2的底部且靠近挡潮闸门3，且冲淤管7的出水端8高于挡潮闸门3的闸底板。这是由于挡潮闸门3靠近外河9的一侧容易淤积泥沙，泥沙的密度大于水流因此会沉在河岸底部，将冲淤管7的出水端设置在该处，由于冲淤管7将蓄水池4内的水流能够以射流形式排入外河9，因此可以对口门1内淤积的泥沙进行冲刷。
本实施例中可以将冲淤管7的进水端设置成高于其出水端8，以便使其仅通过重力作用实现水流的流通，节省了水泵的设置，从而减少电力损耗和设备成本。除此之外，蓄水池4应尽量远离挡潮闸门，这是因为该种设置方式不仅能够使得进入蓄水池4的水流泥沙沉淀较少，而且由于水流势能较高，较易通过单向自控的进水闸门7进入蓄水池4中。
实际应用时，蓄水池4在岸线充足的条件下，蓄水池4可以设置为挖入式，将蓄水池4设于外河河岸2内侧，蓄水池4侧部的进水闸门5与外河9相接触，具体如图2所示。
在岸线缺乏的情况下可将蓄水池4建在水域之中，蓄水池4采用桩式或悬臂式，设于外河河岸2外侧，蓄水池4的一侧设于外河河岸2上，其余三侧位于外河9内且均与外河9相接触，具体如图1所示。当将蓄水池4建在水域之中时，先从外河河岸2构建两堵挡水墙6，两堵挡水墙6平行伸入外河9中，在两堵挡水墙6位于外河9中的末端之间设置进水闸门5，外河河岸2、两堵挡水墙6以及进水闸门5共同围合成前述的蓄水池4。
本装置的两组挡潮闸防淤系统的冲淤管7分别设于挡潮闸门3的两侧，即分别位于外河河岸2的两侧，从而能够从两侧向中心对向冲刷淤积的泥沙。两侧冲淤管7的冲刷角度和冲刷力度尽量保持一致，使得淤积的泥沙能够均匀上浮。
使用上述挡潮闸防淤装置的防淤方法，具体如下：
涨潮时，外河9的水位升高，在波浪和水压的共同作用下，进水闸门5自动打开，外河9的水流进入蓄水池4，蓄水池4持续蓄纳河水。
落潮时，外河9的水位降低，进水闸门5的外部水压小于蓄水池4的内部水压，进水闸门5自动关闭。由于蓄水池4内的水位高于外河9的水位，蓄水池4中的水流通过冲淤管7进入外河9。从冲淤管出水端8流出的水流在重力势能的作用下形成射流，冲刷口门1处的淤积泥沙。下一次涨落潮时重复上述步骤，从而实现挡潮闸口门自动冲淤，达到防淤的目的。
以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，然其并非用以限制本发明。有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型。因此凡采取等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。
Claims (9)
1.一种使用挡潮闸防淤装置的防淤方法，其特征在于，所述挡潮闸防淤装置包括两组挡潮闸防淤系统，分别设于外河河岸（2）的两侧；每组挡潮闸防淤系统构造相同，均包括蓄水池（4）、进水闸门（5）和冲淤管（7）；所述蓄水池（4）靠近挡潮闸门（3）的外河河岸（2）布设，蓄水池（4）与外河（9）通过进水闸门（5）相连通；所述进水闸门（5）为单向自控阀门，只能使水流从外河（9）进入蓄水池（4）；蓄水池（4）通过冲淤管（7）与外河（9）相连通；所述冲淤管（7）的进水端连通蓄水池（4），出水端（8）布置在外河河岸（2）的底部且靠近挡潮闸门（3）；冲淤管（7）用于将蓄水池（4）内的水流以射流形式排入外河（9），并对口门（1）内淤积的泥沙进行冲刷；两组挡潮闸防淤系统的冲淤管（7）分别设于挡潮闸门（3）的两侧，能够从两侧向中心对向冲刷淤积的泥沙；
所述防淤方法具体如下：
涨潮时，外河（9）的水位升高，在波浪和水压的共同作用下，进水闸门（5）自动打开，外河（9）的水流进入蓄水池（4），蓄水池（4）持续蓄纳河水；
落潮时，外河（9）的水位降低，进水闸门（5）的外部水压小于蓄水池（4）的内部水压，进水闸门（5）自动关闭；由于蓄水池（4）内的水位高于外河（9）的水位，蓄水池（4）中的水流通过冲淤管（7）进入外河（9）；从冲淤管出水端（8）流出的水流在重力势能的作用下形成射流，冲刷挡潮闸门（3）处的淤积泥沙，实现挡潮闸防淤。
2.根据权利要求1所述的防淤方法，其特征在于，所述进水闸门（5）采用单向悬挂式水力自控闸门，只能朝蓄水池（4）内侧开启。
3.根据权利要求1所述的防淤方法，其特征在于，所述蓄水池（4）顶部高于所在地涨潮时的最高潮位，蓄水池（4）底部低于所在地落潮时的最低潮位。
4.根据权利要求1所述的防淤方法，其特征在于，所述冲淤管（7）的进水端高于其出水端（8）。
5.根据权利要求1所述的防淤方法，其特征在于，所述冲淤管（7）的出水端（8）高于挡潮闸门（3）的闸底板。
6.根据权利要求1所述的防淤方法，其特征在于，所述挡潮闸防淤装置为两个，分别设于外河河岸（2）的两侧。
7.根据权利要求1所述的防淤方法，其特征在于，所述蓄水池（4）为挖入式，设于外河河岸（2）内侧，蓄水池（4）侧部的进水闸门（5）与外河（9）相接触。
8.根据权利要求1所述的防淤方法，其特征在于，所述蓄水池（4）为桩式或悬臂式，蓄水池（4）的一侧设于外河河岸（2）上，其余三侧位于外河（9）内且均与外河（9）相接触。
9.根据权利要求8所述的防淤方法，其特征在于，所述蓄水池（4）由从外河河岸（2）伸入外河（9）的两堵挡水墙（6）以及设于两堵挡水墙（6）之间的进水闸门（5）围合而成。
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