CN220633144U - 组合式沉沙池结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了组合式沉沙池结构，包括上游渠道，上游渠道的末端连接有第一渐变段，第一渐变段的末端沿三个方向分别连接有第二渐变段、进水箱涵和退水渠，第二渐变段与第一渐变段之间设有分水闸，进水箱涵与第一渐变段之间设有进水闸，退水渠与第一渐变段之间设有退水闸，进水箱涵连通有漏斗沉沙池组，漏斗沉沙池组沿水流方向依次连接有第三渐变段和下游渠道，第二渐变段连接有沉沙渠道，沉沙渠道与下游渠道连通；本实用新型解决了现有技术中在小流量工况下，含沙水流通过漏斗式沉沙池耗水量高，影响工程正常运行的问题。

Description

组合式沉沙池结构

技术领域

本实用新型属于泥沙处理结构技术领域，具体涉及一种组合式沉沙池结构。

背景技术

漏斗式沉沙池作为一种高效、节水、经济的泥沙处理技术，已成功用于灌溉、发电、工业及人畜引水等诸多领域的泥沙处理，取得了良好的经济效益、社会效益和环境效益。在正常流量工况下，由进水箱涵进入漏斗的含沙水流的动能，在漏斗圆形边壁的约束下促使水体产生一个强迫涡，同时在漏斗底孔附近由重力引起一个势涡，两涡在漏斗内调流装置的作用下，耦合合成稳定的螺旋流，通过螺旋流的水沙分离作用，泥沙从排沙底孔进入排沙廊道排走，较清的水从溢流悬板溢出至出水渠，然后流入下游渠道。通常，正常流量工况下漏斗式沉沙池耗水量为设计流量的3％～8％。

但是，对于上游渠道来水量不稳定的工程，漏斗式沉沙池在应用过程中有如下问题：(1)由进水箱涵进入漏斗的含沙水流流量小于漏斗底孔的损耗流量，此时进入漏斗式沉沙池的含沙水流全部从排沙底孔通过排沙廊道排走，漏斗式沉沙池失去排沙作用，并且损耗了全部水量；(2)由进水箱涵进入漏斗的含沙水流流量大于漏斗底孔的损耗流量，但是流量不足以使得漏斗内产生强迫涡，漏斗内不能形成螺旋流，此时漏斗内部水流靠重力沉沙，虽然有较清的水通过悬板溢流至下游渠道，但是漏斗耗水率过高，同时泥沙在漏斗底部沉积，很容易对工程的运行造成影响。

因此，针对以上情况，选择一种既能在正常流量工况下工作，又能在小流量工况下正常工作的漏斗沉沙池结构对整个工程的正常运行是至关重要的。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种组合式沉沙池结构，解决了现有技术中在小流量工况下，含沙水流通过漏斗式沉沙池耗水量高，影响工程正常运行的问题。

本实用新型所采用的技术方案是，组合式沉沙池结构，包括上游渠道，上游渠道的末端连接有第一渐变段，第一渐变段的末端沿三个方向分别连接有第二渐变段、进水箱涵和退水渠，第二渐变段与第一渐变段之间设有分水闸，进水箱涵与第一渐变段之间设有进水闸，退水渠与第一渐变段之间设有退水闸，进水箱涵连通有漏斗沉沙池组，漏斗沉沙池组沿水流方向依次连接有第三渐变段和下游渠道，第二渐变段连接有沉沙渠道，沉沙渠道与下游渠道连通。

本实用新型的特点还在于，漏斗沉沙池组包括圆形侧墙，圆形侧墙底端连接有斜面底板，斜面底板中心位置开设有排沙底孔，斜面底板通过排沙底孔连接有排沙廊道，斜面底板上设置有若干个立柱，立柱顶端固接有悬板，悬板连接圆形侧墙，悬板与斜面底板之间还设有挑流墩，圆形侧墙靠近悬板处的外周设有出水池底板，出水池底板外围设有出水池侧墙，出水池底板、圆形侧墙和出水池侧墙组成出水池，进水箱涵连接圆形侧墙，出水池沿水流方向连通第三渐变段；

沉沙渠道与下游渠道之间设有溢流堰；

沉沙渠道为梯形；

第一渐变段、第二渐变段、第三渐变段均为扭曲面、八字斜墙或圆弧直墙结构；

分水闸、进水闸和退水闸的底板高程与第一渐变段末端的底板高程相同；

退水渠远离退水闸的一端连接河道或沟道。

本实用新型的有益效果是：

1.本实用新型设有退水闸和退水渠，当工程下游出现紧急情况或需要检修时，可打开退水闸将上游来水通过退水渠退至河道或沟道；

2.本实用新型通过设置进水闸和分水闸，在上游来水量为正常工况来水量时，可通过进水闸及进水箱涵将含沙水流引入漏斗式沉沙池；在上游来水量为小流量工况来水量时，通过分水闸将含沙水流引入沉沙渠道，达到合理的控制，在小流量工况下，降低了耗水量的同时确保了工程正常运行。

附图说明

图1是本实用新型组合式沉沙池结构的结构示意图；

图2是本实用新型组合式沉沙池结构中漏斗沉沙池组的剖面图；

图3是本实用新型组合式沉沙池结构中出水池的剖面图；

图4是本实用新型组合式沉沙池结构中沉沙渠道的剖面图；

图中，1.上游渠道，2.第一渐变段，3.第二渐变段，4.进水箱涵，5.退水渠，6.分水闸，7.进水闸，8.退水闸，9.漏斗沉沙池组，901.圆形侧墙，902.斜面底板，903.排沙底孔，904.排沙廊道，905.立柱，906.悬板，907.出水池底板，908.出水池侧墙，909.出水池，910.挑流墩，10.第三渐变段，11.下游渠道，12.沉沙渠道，13.溢流堰。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本实用新型进行详细说明。

本实用新型一种组合式沉沙池结构，如图1所示，包括上游渠道1，上游渠道1的末端连接有第一渐变段2，第一渐变段2作用为顺接渠道与闸室，使得水流平顺的从渠道流入闸室。第一渐变段2的末端沿三个方向分别连接有第二渐变段3、进水箱涵4和退水渠5，第二渐变段3与第一渐变段2之间设有分水闸6，进水箱涵4与第一渐变段2之间设有进水闸7，退水渠5与第一渐变段2之间设有退水闸8。

第一渐变段2、第二渐变段3、第三渐变段10均为可采用扭曲面、八字斜墙、圆弧直墙等结构，第一渐变段2的长度通常取上游渠道水深的3～5倍。

退水闸8底板高程一般与第一渐变段2末端底板高程相同，当工程下游出现紧急情况或需要检修时，可打开退水闸将上游来水通过退水渠退至河道或沟道。退水渠5退水渠首端与退水闸8相连，末端与河道或沟道连接。其作用为退水，当工程下游出现紧急情况或需要检修时，可通过退水渠将上游来水退至河道或沟道；其尺寸可通过水力计算确定，横断面通常为梯形或矩形。

进水闸7底板高程一般与第一渐变段2末端底板高程相同；在漏斗沉沙池组9正常工作时，可打开进水闸7，将上游来水通过进水箱涵4引入漏斗沉沙池组9。当工程需要退水或沉沙渠道沉沙时，可关闭进水闸7，避免水流进入漏斗沉沙池组9。

进水箱涵4，进水箱涵4位于进水闸7与漏斗沉沙池组9之间，其主要作用为将上游来水引入漏斗沉沙池。进水箱涵通常为钢筋混凝土结构，其尺寸通常由模型实验或计算确定。

分水闸6底板高程与第一渐变段2末端的底板高程相同。在需要沉沙渠道12沉沙时，可打开分水闸6，将上游含沙来水引入沉沙渠道12进行沉沙。当工程需要退水或漏斗沉沙池组9沉沙时，可关闭分水闸6，避免水流进入沉沙渠道；进水箱涵4主要作用为将上游来水引入漏斗沉沙池。进水箱涵通常为钢筋混凝土结构，其尺寸通常由模型实验或计算确定。

进水箱涵4连通有漏斗沉沙池组9。

漏斗沉沙池组9包括圆形侧墙901，圆形侧墙901底端连接有斜面底板902，斜面底板902中心位置开设有排沙底孔903，斜面底板902通过排沙底孔903连接有排沙廊道904，斜面底板902上设置有若干个立柱905，立柱905顶端固接有悬板906，悬板906连接圆形侧墙901，悬板906与斜面底板902之间还设有挑流墩910，圆形侧墙901靠近悬板906处的外周设有出水池底板907，出水池底板907外围设有出水池侧墙908，出水池底板907、圆形侧墙901和出水池侧墙908组成出水池909，进水箱涵4连接圆形侧墙901，出水池909沿水流方向连通第三渐变段10。

漏斗沉沙池组9作用为在正常流量工况下，将上游含沙来水中的大部分泥沙从水流中分离出来，并排入河道或者沟道之中，到削减水中泥沙含量的作用。漏斗沉沙池组9中各建筑物尺寸根据工程实际情况，均由模型试验或计算得到

漏斗沉沙池组9沿水流方向依次连接有第三渐变段10和下游渠道11，第二渐变段3连接有沉沙渠道12，沉沙渠道12与下游渠道11连通；沉沙渠道12与下游渠道11之间设有溢流堰13；沉沙渠道12为梯形。

第二渐变段3作用为顺接分水闸6与沉沙渠道12，使得水流能够平顺的从闸室流入沉沙渠道；沉沙渠道12主要作用为在小流量工况下，通过降低流速的方式，将上游含沙来水中的大部分泥沙沉积至渠底，较清的水通过沉沙渠道末端溢流堰13流入下游渠道，起到削减水中泥沙含量的作用。沉沙渠道12由渠坡及渠底构成，为梯形结构，其尺寸应该沉沙要求根据水力计算确定。

第三渐变段10主要作用为顺接漏斗沉沙池出水池909与下游渠道11，使得水流能够平顺的从出水池流入下游渠道。

本实用新型的具体工作过程如下：在运行时，如果上游含沙来水为正常工况来水量时，应关闭退水闸8和分水闸6，打开进水闸7，将来水引入漏斗沉沙池组9，把泥沙从排沙底孔903进入排沙廊道904排走，将较清的水引入下游渠道11。当来水量为小流量工况来水量时，应关闭进水闸7和退水闸8，打开分水闸6，将上游含沙来水引入沉沙渠道12进行沉沙，沉沙完成后水流通过沉沙渠道12末端溢流堰13流进下游渠道11，待沉沙渠道12不工作时，通过机械将沉积的泥沙从沉沙渠道12中清除。当下游出现紧急情况或需要检修时，应关闭进水闸7和分水闸6，打开退水闸8，将上游来水引入河道或沟道。

实施例1

本实施例提供一种组合式沉沙池结构，包括上游渠道1，上游渠道1的末端连接有第一渐变段2，第一渐变段2的末端沿三个方向分别连接有第二渐变段3、进水箱涵4和退水渠5，第二渐变段3与第一渐变段2之间设有分水闸6，进水箱涵4与第一渐变段2之间设有进水闸7，退水渠5与第一渐变段2之间设有退水闸8，进水箱涵4连通有漏斗沉沙池组9，漏斗沉沙池组9沿水流方向依次连接有第三渐变段10和下游渠道11，第二渐变段3连接有沉沙渠道12，沉沙渠道12与下游渠道11连通。

实施例2

在实施例1的基础上，漏斗沉沙池组9包括圆形侧墙901，圆形侧墙901底端连接有斜面底板902，斜面底板902中心位置开设有排沙底孔903，斜面底板902通过排沙底孔903连接有排沙廊道904，斜面底板902上设置有若干个立柱905，立柱905顶端固接有悬板906，悬板906连接圆形侧墙901，悬板906与斜面底板902之间还设有挑流墩910，圆形侧墙901靠近悬板906处的外周设有出水池底板907，出水池底板907外围设有出水池侧墙908，出水池底板907、圆形侧墙901和出水池侧墙908组成出水池909，进水箱涵4连接圆形侧墙901，出水池909沿水流方向连通第三渐变段10。

沉沙渠道12与下游渠道11之间设有溢流堰13。沉沙渠道12为梯形。

实施例3

在实施例1的基础上，第一渐变段2、第二渐变段3、第三渐变段10均为扭曲面、八字斜墙或圆弧直墙结构。

分水闸6、进水闸7和退水闸8的底板高程与第一渐变段2末端的底板高程相同。退水渠5远离退水闸8的一端连接河道或沟道。

Claims (7)

1.组合式沉沙池结构，其特征在于，包括上游渠道(1)，所述上游渠道(1)的末端连接有第一渐变段(2)，所述第一渐变段(2)的末端沿三个方向分别连接有第二渐变段(3)、进水箱涵(4)和退水渠(5)，所述第二渐变段(3)与第一渐变段(2)之间设有分水闸(6)，所述进水箱涵(4)与第一渐变段(2)之间设有进水闸(7)，所述退水渠(5)与第一渐变段(2)之间设有退水闸(8)，所述进水箱涵(4)连通有漏斗沉沙池组(9)，所述漏斗沉沙池组(9)沿水流方向依次连接有第三渐变段(10)和下游渠道(11)，所述第二渐变段(3)连接有沉沙渠道(12)，所述沉沙渠道(12)与下游渠道(11)连通。

2.根据权利要求1所述的组合式沉沙池结构，其特征在于，所述漏斗沉沙池组(9)包括圆形侧墙(901)，所述圆形侧墙(901)底端连接有斜面底板(902)，所述斜面底板(902)中心位置开设有排沙底孔(903)，所述斜面底板(902)通过排沙底孔(903)连接有排沙廊道(904)，所述斜面底板(902)上设置有若干个立柱(905)，所述立柱(905)顶端固接有悬板(906)，所述悬板(906)连接所述圆形侧墙(901)，所述悬板(906)与斜面底板(902)之间还设有挑流墩(910)，所述圆形侧墙(901)靠近所述悬板(906)处的外周设有出水池底板(907)，所述出水池底板(907)外围设有出水池侧墙(908)，所述出水池底板(907)、圆形侧墙(901)和出水池侧墙(908)组成出水池(909)，所述进水箱涵(4)连接所述圆形侧墙(901)，所述出水池(909)沿水流方向连通所述第三渐变段(10)。

3.根据权利要求1所述的组合式沉沙池结构，其特征在于，所述沉沙渠道(12)与下游渠道(11)之间设有溢流堰(13)。

4.根据权利要求1所述的组合式沉沙池结构，其特征在于，所述沉沙渠道(12)为梯形。

5.根据权利要求1所述的组合式沉沙池结构，其特征在于，所述第一渐变段(2)、第二渐变段(3)、第三渐变段(10)均为扭曲面、八字斜墙或圆弧直墙结构。

6.根据权利要求1所述的组合式沉沙池结构，其特征在于，所述分水闸(6)、进水闸(7)和退水闸(8)的底板高程与第一渐变段(2)末端的底板高程相同。

7.根据权利要求1所述的组合式沉沙池结构，其特征在于，所述退水渠(5)远离所述退水闸(8)的一端连接河道或沟道。