CN113338244A - 水利工程进水口水力集清漂浮物网栅系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种水利工程进水口水力集清漂浮物网栅系统，包括位于进水口两侧的闸墩，闸墩的侧壁从前至后依次设置三个门槽，分别是第一门槽、第二门槽、第三门槽，两侧闸墩之间设有隔板，隔板将进水口分隔为上层进水口、下层进水口，上层进水口向下游错位，在上层进水口的第二门槽、第三门槽分别安置前道集漂网栅、后道集漂网栅，下层进水口向上游错位，在下层进水口的第一门槽下部安置集沉网箱或网栅，闸墩上安装有坝顶门机。本发明依据漂浮物特性、聚集下沉特点和工程运行清理需要，充分发挥水力作用，在过程中分层利用水流收集、清理漂浮物、下潜物，提升工程运行安全，设施运行、维护简便。

Description

水利工程进水口水力集清漂浮物网栅系统

技术领域

本发明涉及水利工程进水口的漂浮物治理，具体是一种水利工程进水口水力集清漂浮物网栅系统。

背景技术

地表垃圾、植物根杆枝叶、水浮植物、浮藻、浮冰、动物尸体、浮筒等受雨洪冲刷汇集进入河道内，经常在水面形成大量各类漂浮物，漂浮物具有组成复杂、流动、分散、聚集、缠绕、下沉等多重特性。漂浮物在电站、泵站、水厂等工程拦截作用下大量聚集在进水口前水面，影响工程发电、排涝、取水、调水、排沙等多方面效益，威胁工程安全运行，为避免在进水口水面大量聚集漂浮物，需要在进水口前清理漂浮物，而漂浮物治理是工程普遍存在的难题。

当前电站、泵站、水厂在进水口设置拦污栅与清污机组合清污，受气象、水文、技术、环境、管理等条件限制，工程实际运行中清理漂浮物工作困难，清理进度经常不能跟上漂浮物聚集速度，清理不及时易造成大量漂浮物聚集堵塞拦污栅，导致聚集面积和厚度不断增加，进水口过流断面逐渐减小，底层过流对表层漂浮物的吸引能力增强，造成漂浮物加速下沉；另外，拦污栅前清污机抓起漂浮物操作困难，工作效率低，清理过程中扰动、挤压漂浮物都会增加下沉量。汛期是工程发挥效益的关键期，此时工程全负荷运行又需要兼顾清漂，漂浮物爆发时栅前抢险清污强度大，操作难度大，一些电站拦污栅因咽喉部位堵塞造成大量水头损失，有些工程甚至出现拦污栅被漂浮物压垮、堵塞机组、被迫停机进行数月检修，影响工程安全运行，低水头河床式电站漂浮物问题更为突出。排涝泵站行洪通道单一，拦污栅堵塞危及辖区防汛排洪，严重影响城市辖区汛期安全。

漂浮物的复杂特性决定工程综合治漂是系统工作，现有治理方式和措施漂缺少全面研究，对浮物规律适应不足，没有充分发挥水力作用，难以满足水利工程多方面要求。

本申请的发明人在实现本发明的过程中经长期专业研究发现：漂浮物在进水口前水面流动、聚集、下沉受水流控制，与清理操作方式有关，合理利用水力要素、改善结构布置形式有利于改善治理效果。本申请的发明人在承担工程漂浮物治理研究工作中，实地调研大量重点工程、典型河段漂浮物，经多方案水力学模型试验研究，提出水力一体拦、导、集、清、排、运、吊系列工程综合治漂方案，适用于河道水面和枢纽建筑物不同部位，在过程中一体化主动控制治理漂浮物，根据工程需要针对性采取相应措施，可减少操作难度。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明提供一种水利工程进水口水力集清漂浮物网栅系统，在过程中分层利用水流收集、清理漂浮物、下潜物，可充分发挥工程其已有设施作用，提高运用效率，降低进水口堵塞风险，减小水头损失，提升工程运行安全，设施运行、维护简便。

一种水利工程进水口水力集清漂浮物网栅系统，包括位于进水口两侧的闸墩，闸墩的侧壁从前至后依次设置三个门槽，分别是第一门槽、第二门槽、第三门槽，两侧闸墩之间设有隔板，隔板将进水口分隔为上层进水口、下层进水口，上层进水口向下游错位，在上层进水口的第二门槽、第三门槽分别安置前道集漂网栅、后道集漂网栅，下层进水口向上游错位，在下层进水口的第一门槽下部安置集沉网箱或网栅，闸墩上安装有坝顶门机，所述坝顶门机用于起吊前道集漂网栅、后道集漂网栅收集清理漂浮物以及起吊集沉网箱或网栅收集清理下沉物。

进一步的，所述隔板沿水流方向将第一门槽后至第三门槽后段内的进流分隔为上下层水流，下层水流为主要进流，第一门槽的设置高度是从坝顶至进水口底板，第二门槽、第三门槽的设置高度是从坝顶至隔板。

与现有工程拦污栅与清污机组合清漂方式比较，本发明依据漂浮物的漂浮、下沉特性，根据水利工程进水口漂浮的聚集、水力条件和漂浮物治理要求，兼顾工程结构、主要功能与治理操作之间的关系，改善进水口布置、设置水力集清漂浮物网栅系统，在工程运行过程中分层收集清理漂浮物、下沉物，充分发挥工程已有设施作用，提高运用效率，降低进水口堵塞风险，减小水头损失，提升工程运行安全，设施运行、维护简便。

附图说明

图1是本发明水利工程进水口水力集清漂浮物网栅系统其中一个实施例的结构示意图；

图2是图1的B-B剖视图；

图3是图1的C-C剖视图；

图4是图1的D-D剖视图。

图中附图标记分述如下：1、闸墩；2、隔板；3、门槽；4、上层进水口；5、下层进水口；6、前道集漂网栅；7、后道集漂网栅；8、集沉网箱或网栅；9、门机。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-4，为本发明水利工程进水口水力集清漂浮物网栅系统其中一个实施例，包括闸墩1、隔板2、门槽3、上层进水口4、下层进水口5、前道集漂网栅6、后道集漂网栅7、集沉网箱或网栅8、坝顶门机9。

所述闸墩1位于进水口两侧，闸墩1的侧壁从前至后依次设置三个门槽3，分别是第一门槽、第二门槽、第三门槽，进水口两侧的闸墩1之间设有隔板2，所述隔板2自第一门槽中部向后延伸至第二门槽、第三门槽底部且斜向下设置，隔板2将进水口分隔为上层进水口4、下层进水口5(如图4所示)。所述隔板2沿水流方向将第一门槽后至第三门槽后段内的进流分隔为上下层水流，下层水流为主要进流，第一门槽的设置高度是从坝顶至进水口底板，第二门槽、第三门槽的设置高度是从坝顶至隔板2。

上层进水口4、下层进水口5前后错开，具体的，上层进水口4向下游错位，并在上层进水口4的第二门槽、第三门槽分别安置前道集漂网栅6、后道集漂网栅7，操作时前道集漂网栅6与后道集漂网栅7轮换就位工作和预备待用，在坝顶利用坝顶门机9轮回吊起和吊装前道集漂网栅6、后道集漂网栅7收集的漂浮物；下层进水口5向上游错位，在下层进水口5的第一门槽下部安置集沉网箱或网栅8，操作时在坝顶利用坝顶门机9吊起和吊装集沉网箱或网栅8收集下沉物。

本发明水利工程水力排滤收漂浮物闸门系统的规模和结构尺寸需要充分考虑漂浮物的组成、规格、密度、吃水深、来漂量、水位变幅等指标，与枢纽总体规模和布置相适应，设施设计、制造、安装、检验应满足水利工程相关规范要求。

工程根据实际需要，大多进水口工程可在每一进水口前设置本发明水利工程进水口水力集清漂浮物网栅系统，分别独立收集清理漂浮物和下沉物；也可利用水力一体治漂浮排系统将漂浮物收集引导至合适的进水口集中收集清理，减少下沉物。

本发明根据电站、泵站、水厂工程进水口前漂浮物聚集、下沉、收集、清理与水力条件之间的关系，上层进水口4向下游错位，下层进水口5向上游错位，错位距离、两进水口分流量和高度需充分考虑工程运用要求，上层进水口5分流量和水深比例应满足顺利收集清理漂浮物的要求，避免聚集的漂浮物下沉影响下层进水口5进流。下层进水口5为进流主通道，集沉网箱或网栅8用于收集进流过程中下潜于水体中的下沉物，下沉物总量相对较少。

本发明根据工程实际运用要求，在上层进水口4的第二门槽、第三门槽内分别安置前道集漂网栅6和后道集漂网栅7，在坝顶利用坝顶门机9轮回吊起和放下两道集漂网栅收集清理漂浮物；在下层进水口5的第一门槽内安置集沉网箱或网栅8，利用坝顶门机9起吊集沉网箱或网栅8收集下沉物。前道集漂网栅6、后道集漂网栅7、集沉网箱或网栅8的形式规格需综合考虑过滤、收集、转运等方面操作要求，可采用易装卸的门框、网袋、网箱等组合。

本发明在水流和集清漂浮物网栅系统共同作用下，在工程运行过程中在坝顶主动、可控、高效收集清理漂浮物、下沉物，适用于水电站、泵站、水厂等进水口处理漂浮物的工程，可改善现有电站、泵站、水厂等工程进水口收集、清理漂浮物问题，该技术适应简便、环保、安全治理漂浮物的要求。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (3)

1.一种水利工程进水口水力集清漂浮物网栅系统，包括位于进水口两侧的闸墩，其特征在于：闸墩的侧壁从前至后依次设置三个门槽，分别是第一门槽、第二门槽、第三门槽，两侧闸墩之间设有隔板，隔板将进水口分隔为上层进水口、下层进水口，上层进水口向下游错位，在上层进水口的第二门槽、第三门槽分别安置前道集漂网栅、后道集漂网栅，下层进水口向上游错位，在下层进水口的第一门槽下部安置集沉网箱或网栅，闸墩上安装有坝顶门机，所述坝顶门机用于起吊前道集漂网栅、后道集漂网栅收集清理漂浮物以及起吊集沉网箱或网栅收集清理下沉物。

2.如权利要求1所述的水利工程进水口水力集清漂浮物网栅系统，其特征在于：所述隔板沿水流方向将第一门槽后至第三门槽后段内的进流分隔为上下层水流，下层水流为主要进流。

3.如权利要求1所述的水利工程进水口水力集清漂浮物网栅系统，其特征在于：第一门槽的设置高度是从坝顶至进水口底板，第二门槽、第三门槽的设置高度是从坝顶至隔板。

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