CN113494068A - 消除底格栏栅坝取水口堵塞的装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种消除底格栏栅坝取水口堵塞的装置，其包括设置于底格栏栅坝取水口上方的挡板，挡板通过支撑装置固定于底格栏栅坝取水口正上方，挡板与底格栏栅坝取水口之间存有供水流通过的间隙。通过在底格栏栅坝的取水口上设置挡板，挡板可以对经过取水口上方的大量树枝和杂物等进行阻挡，有效避免树枝和杂物等在取水口的负压作用下被吸入取水口中，减少树枝和杂物等通过取水口进入底格栏栅中，从而造成底格栏栅坝的堵塞，而且通过挡板与底格栏栅坝之间的过水间隙，经过除杂后的水流可以通过该过水间隙进入底格栏栅坝中，从而保证发电量。本申请具有减少杂物受负压影响进入底格栏栅中的效果。

Description

消除底格栏栅坝取水口堵塞的装置

技术领域

本申请涉及水利工程结构设计的领域，尤其是涉及一种消除底格栏栅坝取水口堵塞的装置。

背景技术

目前，在小水电站建成后，不可避免地改变了下游河道的水文条件，可能会对下游生态环境造成一定影响。特别是小水电站的底格栏栅坝在枯水期运行，为了恢复水生物的生态环境，要考虑最小下泄生态需水量，用以满足下游生态环境的最低要求。下泄需水量是指水坝放水的流量，最小下泄生态需水量就是指下泄流量的最小值。所以，由图1所示，蓄水池中枯水期超出水坝高度的水位H略高于底格栏栅坝取水口的始端水深h，才能保证非汛期不影响正常发电和生态流量要求。

但是因为树枝等杂物随着水流通过底格栏栅坝取水口时，受到取水口的负压，发明人认为存在有树枝等杂物很容易卡在底格栏栅上的缺陷，在枯树叶和杂草等的缠绕作用下，电站的引水流量减少，影响了电站的收益。

发明内容

为了减少杂物受负压影响进入底格栏栅中，本申请提供一种消除底格栏栅坝取水口堵塞的装置。

本申请提供的一种消除底格栏栅坝取水口的装置，采用如下的技术方案：

一种消除底格栏栅坝取水口堵塞的装置，包括设置于底格栏栅坝取水口上方的挡板，所述挡板通过支撑装置固定于底格栏栅坝取水口正上方，所述挡板与底格栏栅坝取水口之间存有供水流通过的间隙。

通过采用上述技术方案，通过在底格栏栅坝的取水口上设置挡板，挡板可以对经过取水口上方的大量树枝和杂物等进行阻挡，有效避免树枝和杂物等在取水口的负压作用下被吸入取水口中，减少树枝和杂物等通过取水口进入底格栏栅中，从而造成底格栏栅坝的堵塞，而且通过挡板与底格栏栅坝之间的过水间隙，经过除杂后的水流可以通过该过水间隙进入底格栏栅坝中，从而保证发电量。

可选的，所述挡板朝向底格栏栅坝的投影覆盖底格栏栅坝的取水口。

通过采用上述技术方案，在不影响底格栏栅坝进水的情况下，从而可以增大挡板对底格栏栅坝取水口的遮挡面积，进一步减小树枝或者杂物在负压的作用下进入取水口中。

可选的，所述挡板的起始安装高程高于取水口始端水深，所述挡板靠近取水口前端面弧形朝下设置，且所述挡板靠近取水口前端面的高度低于所述取水口始端水深。

通过采用上述技术方案，将挡板靠近取水口前端面弧形朝下设置，且挡板靠近取水口前端面的高度低于取水口始端水深，而蓄水池中枯水期水位略高于底格栏栅坝取水口的始端水深，所以使得挡板的前端面始终可以低于水面，并且由于挡板的前端面呈弧形，便于树枝或杂物等沿着挡板前端面的弧形通过挡板的上端面通过取水口，有效避免树枝或杂物等在取水口负压的作用下进入底格栏栅坝中。

可选的，所述挡板的横截面沿水流方向设置为堰面曲线。

通过采用上述技术方案，通过将挡板的横截面按照堰面曲线进行制作，减少挡板对水坝水流的影响，而且可以顺着水流方向对取水口进行阻挡，对底格栏栅坝防堵塞的效果更加明显。

可选的，所述支撑装置包括沿水流方向于底格栏栅坝两侧设置的若干支撑柱，所述挡板沿竖直方向与支撑柱滑动连接，所述挡板的下表面上设置有用于挡板随水位变化而浮动的浮动件。

通过采用上述技术方案，通过设置有浮动件，使得挡板的高度可以沿着竖直方向随着水位的变化而变化，特别是在汛期的时候，挡板在浮动件的作用下沿着竖直方向进行上升，增大了挡板与底格栏栅坝取水口之间过水间隙，使得挡板不仅可以对杂物进行阻挡，还可以增大电站的引水流量，增大电站的效益。

可选的，所述支撑柱沿其长度方向上开设有滑槽，所述挡板通过滑块内嵌于滑槽内，所述滑块转动连接有滚轮用于与滑槽滑动连接。

通过采用上述技术方案，在底格栏栅坝上水位进行变化时，挡板可以通过滑块与滑槽的滑动配合进行高度变化，同时通过设置有滚轮，滑块可以通过滚轮与滑槽内壁进行滚动连接，从而将滑块与滑槽的滑动摩擦转化为滚轮与滑槽的滑动连接，从而减少挡板在随着水位变化进行升降过程中所受的阻力。

可选的，所述浮动件为泡沫板，且所述泡沫板的横截面沿水流方向也设置为堰面曲线。

通过采用上述技术方案，将浮动件设置为泡沫板，泡沫板可以有效随着水位的变化带动挡板进行升降，同时泡沫板紧贴挡板的下表面设计，且泡沫板的横截面沿水流的方向设置为堰面曲线，从而可以减少泡沫板对水坝水流的影响。

可选的，每根所述支撑柱迎水面上均设置有防冲击装置，所述防冲击装置包括沿支撑柱长度方向设置的防冲板和减震装置，所述减震装置包括第一抵接块和第一弹簧，所述第一抵接块的横截面为直角梯形，所述第一抵接块的下底面与防冲板相连，所述第一抵接块的上底面与第一弹簧端部相连，所述第一弹簧远离第一抵接块的一端与支撑柱相连。

通过采用上述技术方案，为了有效避免支撑柱在水流的冲击下发生损坏，在每根支撑柱的迎水面设置有防冲板抵抗水流对支撑柱的冲击，同时设置有减震装置，防冲板在受到水流的冲击后，防冲板通过第一抵接块将冲击力传递至第一弹簧上，通过第一弹簧的压缩从而对水流冲击力进行缓冲。

可选的，所述支撑柱沿其长度方向设置有缓冲装置，所述缓冲装置包括第二抵接块和第二弹簧，所述第二抵接块的横截面也为直角梯形，所述第二抵接块的斜面用于与第一抵接块的斜面相抵接，所述支撑柱沿其长度方向设置有用于容纳缓冲装置的开槽，所述第二弹簧沿开槽的长度方向容纳于开槽内，所述第二弹簧一端与开槽末端面相连接，所述第二弹簧另一端与第二抵接块远离第一抵接块的一端面相抵接。

通过采用上述技术方案，为了进一步有效避免支撑柱在水流的冲击下发生损坏，通过设置有缓冲装置，防冲板在水流的冲击下朝向支撑柱进行运动，从而在第一抵接块朝向支撑柱运动并压缩第一弹簧的情况下，第一抵接块的斜面与第二抵接块的斜面相抵接，使得第二抵接板对第二弹簧进行压缩，从而进一步对防冲板受到的水流冲击进行缓冲。

可选的，所述第二抵接块的上底面设置有加阻板，所述加阻板设置在防冲板于支撑柱的正投影外。

通过采用上述技术方案，在第二抵接板压缩第二弹簧的过程中，因为加阻板设置在防冲板于支撑柱的正投影外，所以加阻板可以沿着支撑柱的长度方向进行运动，并且在水流的阻挡作用下，提升第二抵接板所受到的阻力，可以进一步对防冲板受到的水流冲击进行缓冲。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过在底格栏栅坝的取水口上设置挡板，挡板可以对经过取水口上方的大量树枝和杂物等进行阻挡，有效避免树枝和杂物等在取水口的负压作用下被吸入取水口中，减少树枝和杂物等通过取水口进入底格栏栅中，从而造成底格栏栅坝的堵塞，而且通过挡板与底格栏栅坝之间的过水间隙，经过除杂后的水流可以通过该过水间隙进入底格栏栅坝中，从而保证发电量；

2.将挡板靠近取水口前端面弧朝下设置，且挡板靠近取水口前端面的高度低于取水口始端水深，而蓄水池中枯水期水位略高于底格栏栅坝取水口的始端水深，所以使得挡板的前端面始终可以低于水面，并且由于挡板的前端面呈弧形，便于树枝或杂物等沿着挡板前端面的弧形通过挡板的上端面通过取水口，有效避免树枝或杂物等在取水口负压的作用下进入底格栏栅坝中；

3.为了进一步有效避免支撑柱在水流的冲击下发生损坏，通过设置有缓冲装置，防冲板在水流的冲击下朝向支撑柱进行运动，从而在第一抵接块朝向支撑柱运动并压缩第一弹簧的情况下，第一抵接块的斜面与第二抵接块的斜面相抵接，使得第二抵接板对第二弹簧进行压缩，从而进一步对防冲板受到的水流冲击进行缓冲。

附图说明

图1是本申请实施例一消除底格栏栅坝取水口堵塞的装置的横截面图。

图2是本申请实施例二消除底格栏栅坝取水口堵塞的装置整体结构图。

图3是本申请实施例二挡板与支撑装置的连接关系图。

图4是图3中A部分的局部放大示意图。

附图标记说明：1、底格栏栅坝；2、挡板；3、支撑装置；31、支撑柱；4、浮动件；5、滑槽；6、滑块；7、滚轮；8、防冲击装置；81、防冲板；82、减震装置；821、第一抵接块；822、第一弹簧；9、缓冲装置；91、第二抵接块；92、第二弹簧；10、开槽；11、加阻板。

具体实施方式

以下结合附图1-4对本申请作进一步详细说明。

实施例一

本申请实施例一公开一种消除底格栏栅坝取水口堵塞的装置。参照图1，消除底格栏栅坝取水口堵塞的装置包括设置于底格栏栅坝1取水口上方的挡板2，挡板2朝向底格栏栅坝1的投影可以完全覆盖住底格栏栅坝1的取水口。在本实施例中，挡板2由钢板制成。挡板2可以通过支撑装置3固定于底格栏栅坝1取水口上方，在本实施例中，支撑装置3包括多根混凝土桩，底格栏栅坝1取水口上端沿着水流方向的两侧分别浇筑有三根混凝土桩，用于支撑挡板2。挡板2的起始安装高程略高于取水口始端水深h，通过挡板2与底格栏栅坝1取水口之间的过水间隙，不影响底格栏栅坝1的发电需要的正常进水量。而且，为了减少挡板2对底格栏栅坝1水流的影响，挡板2的横截面沿水流方向设置为堰面曲线。

本申请实施例一一种消除底格栏栅坝取水口堵塞的装置的实施原理为：通过在底格栏栅坝1的取水口上设置挡板2，可以有效避免随水流运动的树枝和杂物进过底格栏栅板取水口时，受到底格栏栅坝1取水口的负压被吸入进底格栏栅坝1中，造成底格栏栅板堵塞。而且，挡板2的起始安装高程高于取水口始端水水深，保证了蓄水池枯水期底格栏栅板需要进行取水发电时，挡板2对树枝和杂物的阻挡。挡板2朝向底格栏栅坝1的前端面弧形向下设置，使得便于树枝或杂物等随着水流沿着挡板2前端面的弧形通过挡板2的上端面通过取水口。

实施例二

参照图2，与实施例不同的是，支撑装置3包括多根支撑柱31，在本实施例中，支撑柱31由不锈钢柱制成，底格栏栅坝1取水口上端沿着水流方向的两侧分别安装有三根不锈钢柱。

结合图3和图4，每根支撑柱31沿其长度方向上开设有滑槽5，挡板2通过焊接滑块6内嵌于滑槽5内，在本实施例中，滑块6和滑槽5均为燕尾槽，每块滑块6均转动连接有滚轮7用于滑槽5底壁相抵接的滚轮7，用于减少滑块6和滑槽5相对滑动时所产生的摩擦力。每根支撑柱31在滑槽5内于略高于取水口始端水深h的高度设置有用于阻止滑块6继续下滑的挡块，从而可以有效避免影响挡板2与底格栏栅坝1取水口之间的过水间隙过小，影响发电需要的正常进水量。

结合图3和图4，挡板2的下表面上设置有用于挡板2随水位变化而浮动的浮动件4，浮动件4为泡沫板，且泡沫板的横截面沿水流方向也设置为堰面曲线，泡沫板紧贴并粘接在挡板2上。每根支撑柱31迎水面上均设置有防冲击装置8，防冲击装置8包括沿支撑柱31长度方向设置的防冲板81和减震装。减震装置82包括第一抵接块821和第一弹簧822，第一抵接块821的横截面为直角梯形，第一抵接块821的下底面与防冲板81相焊接，第一抵板的上底面与第一弹簧822的端部相焊接，支撑柱31沿垂直于其长度方向设置有容纳槽，第一弹簧822远离第一抵板的端部穿入容纳槽中并与容纳槽的底部相焊接。

结合图3和图4，支撑柱31沿其长度方向设置有缓冲装置9，缓冲装置9包括第二抵接块91和第二弹簧92。第二抵接块91的横截面也为直角梯形，第二抵接块91的斜面朝向第一抵接块821的斜面并且用于与第一抵接块821的斜面相抵接。支撑柱31沿其长度方向设置有用于分别容纳第二抵接块91和第二弹簧92的开槽10。第二弹簧92沿开槽10的方向设置，且第二弹簧92的一端与第二抵接块91远离第一抵接块821一面相焊接，第二弹簧92的另一端与开槽10的底壁相焊接。第二抵接块91的上底面焊接有加阻板11，加阻板11面积较大的侧面沿支撑柱31的长度方向进行滑动，且为了使得第二抵接板能够被水流冲击，加阻板11焊接在防尘板于支撑柱31的正投影外。

本申请实施例二一种消除底格栏栅坝取水口堵塞的装置的实施原理为：在汛期时，挡板2在为泡沫板的浮动件4作用下可以随着水位的变化，挡板2可以在浮动件4的作用下通过滚轮7在滑槽5底壁滚动沿着滑槽5长度方向进行上升，增大了挡板2与底格栏栅坝1取水口之间过水间隙。同时为了有效避免支撑柱31在水流的冲击下发生损坏，在每根支撑柱31的迎水面设置有防冲板81抵抗水流对支撑柱31的冲击，在此过程中，防冲板81通过第一抵接块821将冲击力传递至第一弹簧822上，通过第一弹簧822的压缩从而对水流冲击力进行缓冲。同时，第一抵接块821的斜面与第二抵接块91的斜面相抵接，使得第二抵接板对第二弹簧92进行压缩，从而进一步对防冲板81受到的水流冲击进行缓冲，从而提升了支撑柱31的稳定性。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种消除底格栏栅坝取水口堵塞的装置，其特征在于：包括设置于底格栏栅坝(1)取水口上方的挡板(2)，所述挡板(2)通过支撑装置(3)固定于底格栏栅坝(1)取水口正上方，所述挡板(2)与底格栏栅坝(1)取水口之间存有供水流通过的间隙。

2.根据权利要求1所述的消除底格栏栅坝取水口堵塞的装置，其特征在于：所述挡板(2)朝向底格栏栅坝(1)的投影覆盖底格栏栅坝(1)的取水口。

3.根据权利要求1所述的消除底格栏栅坝取水口堵塞的装置，其特征在于：所述挡板(2)的起始安装高程高于取水口始端水深，所述挡板(2)靠近取水口前端面弧形朝下设置，且所述挡板(2)靠近取水口前端面的高度低于所述取水口始端水深。

4.根据权利要求1所述的消除底格栏栅坝取水口堵塞的装置，其特征在于：所述挡板(2)的横截面沿水流方向设置为堰面曲线。

5.根据权利要求1所述的消除底格栏栅坝取水口堵塞的装置，其特征在于：所述支撑装置(3)包括沿水流方向于底格栏栅坝(1)两侧设置的若干支撑柱(31)，所述挡板(2)沿竖直方向与支撑柱(31)滑动连接，所述挡板(2)的下表面上设置有用于挡板(2)随水位变化而浮动的浮动件(4)。

6.根据权利要求5所述的消除底格栏栅坝取水口堵塞的装置，其特征在于：所述支撑柱(31)沿其长度方向上开设有滑槽(5)，所述挡板(2)通过滑块(6)内嵌于滑槽(5)内，所述滑块(6)转动连接有滚轮(7)用于与滑槽(5)滑动连接。

7.根据权利要求5所述的消除底格栏栅坝取水口堵塞的装置，其特征在于：所述浮动件(4)为泡沫板，且所述泡沫板的横截面沿水流方向也设置为堰面曲线。

8.根据权利要求5所述的消除底格栏栅坝取水口堵塞的装置，其特征在于：每根所述支撑柱(31)迎水面上均设置有防冲击装置(8)，所述防冲击装置(8)包括沿支撑柱(31)长度方向设置的防冲板(81)和减震装置(82)，所述减震装置(82)包括第一抵接块(821)和第一弹簧(822)，所述第一抵接块(821)的横截面为直角梯形，所述第一抵接块(821)的下底面与防冲板(81)相连，所述第一抵接块(821)的上底面与第一弹簧(822)端部相连，所述第一弹簧(822)远离第一抵接块(821)的一端与支撑柱(31)相连。

9.根据权利要求8所述的消除底格栏栅坝取水口堵塞的装置，其特征在于：所述支撑柱(31)沿其长度方向设置有缓冲装置(9)，所述缓冲装置(9)包括第二抵接块(91)和第二弹簧(92)，所述第二抵接块(91)的横截面也为直角梯形，所述第二抵接块(91)的斜面用于与第一抵接块(821)的斜面相抵接，所述支撑柱(31)沿其长度方向设置有用于容纳缓冲装置(9)的开槽(10)，所述第二弹簧(92)沿开槽(10)的长度方向容纳于开槽(10)内，所述第二弹簧(92)一端与开槽(10)末端面相连接，所述第二弹簧(92)另一端与第二抵接块(91)远离第一抵接块(821)的一端面相抵接。

10.根据权利要求9所述的消除底格栏栅坝取水口堵塞的装置，其特征在于：所述第二抵接块(91)的上底面设置有加阻板(11)，所述加阻板(11)设置在防冲板(81)于支撑柱(31)的正投影外。

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