CN113073602B - 防沙分散进水口引水系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种防沙分散进水口引水系统，涉及丘陵及山区小河流防沙引水工程。它包括挡水坝、引水涵管；挡水坝布置有多个挡水坝拦沙坎，相邻挡水坝拦沙坎之间为挡水坝冲沙槽；引水涵管布置有多个引水涵管拦沙坎，相邻引水涵管拦沙坎之间为引水涵管冲沙槽。本发明根据水流泥沙运动分布规律，将分散进水口布置于引水涵管拦沙坎顶部，利用凸起的引水涵管拦沙坎和钢格栅阻挡泥沙，低凹的引水涵管冲沙槽泄水冲沙，可使分散进水口引入低含沙水流，达到防沙引水之目的。

Description

防沙分散进水口引水系统
技术领域
本发明涉及丘陵及山区小河流防沙引水工程，更具体地说它是一种防沙分散进水口引水系统。
背景技术
丘陵及山区小河流一般落差较大、河道坡降陡，洪水季节水流湍急，河道水流携带大量泥沙，而且卵砾石含量较高。这些泥沙对水利工程危害较大，往往导致挡水坝上游河道、渠道引水口淤塞，造成引水困难、水利工程维护成本高等问题。同时，丘陵及山区小河流河道较窄，往往没有合适的空间及位置布置冲沙闸。
因此，研发一种能够妥善解决丘陵及山区小河流引水工程中泥沙问题的防沙分散进水口引水系统很有必要。
发明内容
本发明的目的是为了克服上述背景技术的不足之处，而提供一种防沙分散进水口引水系统。
为了实现上述目的，本发明的技术方案为：防沙分散进水口引水系统，其特征在于：包括挡水坝、位于挡水坝上游侧的引水涵管；
所述挡水坝顶部间隔布置有多个挡水坝拦沙坎，相邻挡水坝拦沙坎之间为挡水坝冲沙槽；
所述引水涵管顶部间隔布置有多个引水涵管拦沙坎，相邻引水涵管拦沙坎之间为引水涵管冲沙槽；
所述引水涵管拦沙坎上有分散进水口；所述分散进水口与引水涵管连通；
所述分散进水口顶部有钢格栅；
所述分散进水口为烟囱形状。
在上述技术方案中，所述分散进水口与引水涵管垂直。
在上述技术方案中，所述挡水坝拦沙坎的位置与引水涵管拦沙坎的位置对应，挡水坝冲沙槽的位置与引水涵管冲沙槽的位置对应。
在上述技术方案中，所述分散进水口上游侧的高度大于下游侧的高度。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1)本发明根据水流泥沙运动分布规律，将分散进水口布置于引水涵管拦沙坎顶部，利用凸起的引水涵管拦沙坎和钢格栅阻挡泥沙，低凹的引水涵管冲沙槽泄水冲沙，可使分散进水口引入低含沙水流，达到防沙引水之目的。
2)本发明挡水坝坝顶过流、过沙，不需要布置冲沙闸，挡水坝上游河道不进行清淤或少清淤，节省工程投资及工程运行管理成本。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为图1中A-A处的剖视图。
图3为图1中B-B处的剖视图。
图4为图1中C-C处的剖视图。
图5为图1中D-D处的剖视图。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的实施情况，但它们并不构成对本发明的限定，仅作举例而已。同时通过说明使本发明的优点将变得更加清楚和容易理解。
参阅附图可知：防沙分散进水口引水系统，其特征在于：包括挡水坝1、位于挡水坝1上游侧的引水涵管2；
所述挡水坝1顶部间隔布置有多个挡水坝拦沙坎11，相邻挡水坝拦沙坎11之间为挡水坝冲沙槽12；
所述引水涵管2顶部间隔布置有多个引水涵管拦沙坎21，相邻引水涵管拦沙坎21之间为引水涵管冲沙槽22；
所述引水涵管拦沙坎21上有分散进水口23；所述分散进水口23与引水涵管2连通。
所述分散进水口23顶部有钢格栅24。
所述分散进水口23为烟囱形状。
所述分散进水口23与引水涵管2垂直。
所述挡水坝拦沙坎11的位置与引水涵管拦沙坎21的位置对应，挡水坝冲沙槽12的位置与引水涵管冲沙槽22的位置对应。
所述分散进水口23上游侧的高度大于下游侧的高度。
实际使用中，挡水坝1：在河流合适的部位设置拦截河流的挡水坝1，雍高河道水位方便引水。丘陵、山区小河流水利工程挡水坝1一般设计成低水头的重力坝或者拱坝，筑坝材料一般采用混凝土、埋石混凝土或浆砌石，坝顶溢流泄洪。挡水坝1高度主要根据引水需要确定。
为方便水利工程运行管理，挡水坝1一般不需要布置闸控冲沙闸，挡水坝上游河道自然淤积，不进行清淤，以减少工程投资及工程后期运行维护管理成本。
挡水坝拦沙坎11：挡水坝1顶部间隔设置挡水坝拦沙坎11，挡水坝拦沙坎11之间形成低凹的挡水坝冲沙槽12；同时，挡水坝冲沙槽12也是低水位时的过流通道。
挡水坝冲沙槽12是泥沙过坝的主要通道，可降低挡水坝1上游河道泥沙淤积高程，减少通过分散进水口23流入引水涵管2的泥沙量；挡水坝拦沙坎11和挡水坝冲沙槽12的数量及尺寸应该根据实际工程的引水流量、泥沙含量、泥沙颗粒直径等因素经过计算分析确定。
引水涵管2：引水涵管2设置在挡水坝1上游侧、管壁贴挡水坝1布置，引水涵管2一般设计为箱涵结构，涵管断面尺寸根据引水流量确定；引水涵管2顶部设置分散进水口23，引水涵管2末端接引水渠道，可在引水渠道渠首设置节制闸控制引水流量；引水涵管底板一般设计顺流向坡度，以减少涵管内的泥沙淤积。
引水涵管拦沙坎21和引水涵管冲沙槽22：泥沙容重大于水容重，水流中的含沙量分布不均一，水流底部泥沙含量较大，水流表层泥沙含量较小，而且卵砾石等粗颗粒泥沙大部分位于水流底部。根据水流泥沙运动及分布规律，在引水涵管2顶部设置引水涵管拦沙坎21和引水涵管冲沙槽22，并将分散进水口23布置于引水涵管拦沙坎21顶部，凸起的引水涵管拦沙坎21阻挡泥沙，低凹的引水涵管冲沙槽22泄水冲沙，可使分散进水口23引入低含沙水流，起到防沙引水效果。
分散进水口23布置在引水涵管2顶部，设计成烟囱形状的垂直进水口，分散进水口23边墙高于引水涵管2顶部，形成引水涵管拦沙坎21，引水涵管拦沙坎21之间的凹槽形成引水涵管冲沙槽22。
分散进水口23上游侧的边墙高于其余边墙，以增加引水涵管拦沙坎21的高度，增强拦沙、防沙效果，减少进入引水涵管2的泥沙量。引水涵管拦沙坎21的高度根据实际工程河道洪水流量、泥沙含量、泥沙颗粒直径等因素综合确定。
分散进水口23：分散进水口23的过流断面一般设计为矩形，分散进水口23的数量及断面尺寸根据引水流量、河道宽度(挡水坝1宽度)、河道水流含沙量、泥沙颗粒直径等因素确定；实际工程条件许可情况下，可适当增加分散进水口23数量或者增加单孔进水口断面积，以增加进水口总面积，减小进水口水流速度，以减少进入引水涵管2的泥沙量。
钢格栅24：分散进水口23顶部设置钢格栅24，可阻止粗颗粒泥沙进入引水涵管2。钢格栅24的栅条一般顺流向布置，避免栅条阻碍泥沙随水流过坝；栅条间距根据实际工程河道泥沙颗粒直径、引水流量等因素确定，工程条件许可情况下，栅条宜采用较小的间距，以减少泥沙进入引水涵管2，提高防沙效果。
挡水坝拦沙坎11和引水涵管拦沙坎21的位置、有关结构尺寸基本一致。
挡水坝冲沙槽12和引水涵管冲沙槽22的位置、有关结构尺寸基本一致。
其它未说明的部分均属于现有技术。

Claims (4)

1.防沙分散进水口引水系统，其特征在于：包括挡水坝(1)、位于挡水坝(1)上游侧的引水涵管(2)；
所述挡水坝(1)顶部间隔布置有多个挡水坝拦沙坎(11)，相邻挡水坝拦沙坎(11)之间为挡水坝冲沙槽(12)；
所述引水涵管(2)顶部间隔布置有多个引水涵管拦沙坎(21)，相邻引水涵管拦沙坎(21)之间为引水涵管冲沙槽(22)；
所述引水涵管拦沙坎(21)上有分散进水口(23)；所述分散进水口(23)与引水涵管(2)连通；
所述分散进水口(23)顶部有钢格栅(24)；
所述分散进水口(23)为烟囱形状。
2.根据权利要求1所述的防沙分散进水口引水系统，其特征在于：所述分散进水口(23)与引水涵管(2)垂直。
3.根据权利要求2所述的防沙分散进水口引水系统，其特征在于：所述挡水坝拦沙坎(11)的位置与引水涵管拦沙坎(21)的位置对应，挡水坝冲沙槽(12)的位置与引水涵管冲沙槽(22)的位置对应。
4.根据权利要求3所述的防沙分散进水口引水系统，其特征在于：所述分散进水口(23)上游侧的高度大于下游侧的高度。
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