CN203977376U - 收缩式横缝进口排沙廊道 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种收缩式横缝进口排沙廊道，涉及水利水电工程领域，提供一种适用于取水口宽度较大、取水口与河床高差较小的电站的排沙廊道。收缩式横缝进口排沙廊道，包括主廊道和沿水流方向设置的多个廊道进口，廊道进口与主廊道连通；廊道进口包括矩形的进口前端口和矩形的进口后端口；各进口前端口形状和大小相同；进口后端口高度与进口前端口高度一致，进口后端口宽度小于进口前端口宽度，进口后端口宽度大于进口后端口高度，位于水流下游的进口后端口宽度小于位于水流上游的进口后端口宽度。本实用新型排沙廊道的廊道进口形状弥补了传统形状的不足，各个廊道进口的流速均能满足排沙要求，经水力学模型试验验证，其排沙效果良好。

Description

收缩式横缝进口排沙廊道

技术领域

本实用新型涉及水利水电工程领域，尤其涉及一种收缩式横缝进口排沙廊道。

背景技术

对于多沙河流的引水式电站而言，首部枢纽的引水防沙问题十分突出，直接影响机组的安全运行。为了避免粗沙过机，需要布置防沙排沙设施，由拦沙坎、束水墙和冲沙闸组成的防线能拦截绝大部分泥沙并排向下游，但小部分泥沙翻过拦沙坎是难以避免的，若取水口后无条件排沙，则需要在取水口前布置排沙设施。

由于取水口与河床高差较小，常规的冲沙底孔难以发挥作用，取水口前的排沙设施多采用排沙廊道，其布置在取水口下方，采用分散进口、集中出口的型式，沿水流方向布置多个进口，每个进口形成的冲沙漏斗彼此相连，尽管单个进口的冲沙范围有限，但多个进口连在一起可解决取水口前的冲沙问题。

已建工程中，排沙廊道多采用宽高比相当的进口或竖缝式进口(高度大于宽度)，这种进口适用于取水口宽度较小的情况。对于取水口宽度较大的电站，采用这种进口型式主要存在两个问题：(1)为了排走整个取水口前的泥沙，廊道进口数量需大幅度增加，而排沙流量通常难以增大，这就导致进口流速明显减小，不能满足排沙要求；(2)随着取水口宽度的增大，排沙廊道长度也会增大，导致各个进口的入流量差异增加，廊道上游端的进口流速大幅度减小，部分进口前的泥沙不能排走。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：提供一种适用于取水口宽度较大、取水口与河床高差较小的电站的收缩式横缝进口排沙廊道。

为解决上述问题采用的技术方案是：收缩式横缝进口排沙廊道，包括主廊道和沿水流方向设置的多个廊道进口，廊道进口与主廊道连通；廊道进口包括矩形的进口前端口和矩形的进口后端口；各进口前端口形状和大小相同；进口后端口高度与进口前端口高度一致，进口后端口宽度小于进口前端口宽度，进口后端口宽度大于进口后端口高度，位于水流下游的进口后端口宽度小于位于水流上游的进口后端口宽度。

本实用新型的有益效果是：(1)在取水口宽度较大的情况下，廊道进口数量得以控制，廊道进口总面积不会过大，使得廊道进口流速大于泥沙起动流速，可满足排沙要求；(2)在排沙廊道长度较大的情况下，由于廊道进口采用不同的收缩比，使得各个廊道进口的流速差异明显减小，廊道上游端的廊道进口也能满足排沙要求，可排走整个取水口前的泥沙。

附图说明

图1是收缩式横缝进口排沙廊道俯视图；

图2是收缩式横缝进口排沙廊道剖视图；

图中标记为：进口后端口1、取水口2、主廊道3、闸门4、廊道进口5、进口前端口6。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。

如图1所示，收缩式横缝进口排沙廊道包括主廊道3和沿水流方向设置的多个廊道进口5，廊道进口5与主廊道3连通；廊道进口5包括矩形的进口前端口6和矩形的进口后端口1；各进口前端口6形状和大小相同；进口后端口1高度与进口前端口6高度一致，进口后端口1宽度小于进口前端口6宽度，进口后端口1宽度大于进口后端口1高度，位于水流下游的进口后端口1宽度小于位于水流上游的进口后端口1宽度。如图1、图2所示，主廊道3沿进水口2设置于进水口2下方。

当主廊道3尾部的闸门4开启时，各个廊道进口5前水流流速均超过淤积泥沙的起动流速，泥沙随水流一起通过不同的廊道进口5汇入主廊道3，水沙在主廊道3内呈螺旋流前进，并通过主廊道3出口排向下游。

进口前端口6是指廊道进口5的水流进入口，进口后端口1是指廊道进口5与主廊道3的交汇口。“进口后端口1宽度大于高度”是指本实用新型的廊道进口5不同于现有技术的廊道进口5，本实用新型廊道进口5为横缝结构。这种结构既能控制进口数量，也能控制廊道进口5总面积，达到增大廊道进口5流速的目的。“进口后端口1宽度小于进口前端口6宽度，位于水流下游的进口后端口1宽度小于位于水流上游的进口后端口1宽度”是指廊道进口5横截面为梯形，廊道进口5为向主廊道3方向收缩的结构，并且沿水流方向收缩比不同，上游廊道进口5收缩比小，下游廊道进口5收缩比大。由于主廊道3长度较大，各个廊道进口5若采用相同形状，下游端廊道进口5的入流量会明显大于上游端廊道进口5，导致上游端廊道进口5流速偏小，而采用进口后端口1宽度递减的收缩式形状，可增大上游端廊道进口5的入流量并减小下游端廊道进口5的入流量，达到廊道进口5流速均匀化的目的。

本实用新型在取水口2宽度较大的情况下，廊道进口5数量得以控制，廊道进口5总面积不会过大，使得廊道进口5流速大于泥沙起动流速，可满足排沙要求；在排沙廊道长度较大的情况下，由于廊道进口5采用不同的收缩比，使得各个廊道进口5的流速差异明显减小，水流上游端的廊道进口5也能满足排沙要求，可排走整个取水口2前的泥沙。

实施例：

以某水电站为例，取水口2宽度达120m，取水口2底板与河床高差仅3.5m；设计两条排沙廊道，各负责一半宽度取水口2的排沙要求，主廊道3宽2.0m、高2.5m；每条主廊道3布置12个收缩式横缝廊道进口5，廊道进口5高度不变，为0.5m，各进口前端口6宽度均为2.0m，各进口后端口1沿水流方向依次为1.3m、1.3m、1.0m、1.0m、0.8m、0.8m、0.7m、0.7m、0.6m、0.6m、0.6m、0.6m，廊道进口5宽度减小呈两侧对称直线收缩形式。排沙廊道运行时，模型试验测出12个廊道进口5前的流速为2.1～2.6m/s，廊道进口5前淤沙可顺利排向下游。本实用新型排沙廊道的廊道进口5形状弥补了传统形状的不足，各个廊道进口5的流速均能满足排沙要求，经水力学模型试验验证，其排沙效果良好。

Claims (1)

1.收缩式横缝进口排沙廊道，包括主廊道(3)和沿水流方向设置的多个廊道进口(5)，廊道进口(5)与主廊道(3)连通；其特征在于：廊道进口(5)包括矩形的进口前端口(6)和矩形的进口后端口(1)；各进口前端口(6)形状和大小相同；进口后端口(1)高度与进口前端口(6)高度一致，进口后端口(1)宽度小于进口前端口(6)宽度，进口后端口(1)宽度大于进口后端口(1)高度，位于水流下游的进口后端口(1)宽度小于位于水流上游的进口后端口(1)宽度。