一種水電站正向進(jìn)水沖沙排沙廊道結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種水電站正向進(jìn)水沖沙排沙廊道結(jié)構(gòu)，包括排沙廊道主體，導(dǎo)流墩，進(jìn)水孔和沖沙孔，該結(jié)構(gòu)是一種適用于引水首部有沉沙池及無沉沙池兩種布置狀況下的排沙廊道。排沙廊道設(shè)置在排沙建筑物的前端，目的是將引水閘或電站進(jìn)水口前的泥沙通過排沙廊道的作用，有效地、盡可能多地導(dǎo)向排沙孔，保證電站或引水管前“門前清”，或進(jìn)入沙粒的粒徑和水中沙粒含量均在允許標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)。本實(shí)用新型的排沙廊道形式，經(jīng)設(shè)計(jì)優(yōu)化后，在不同的水電工程實(shí)際（如天生橋二級(jí)、大朝山電站）運(yùn)用中，均取得了良好效果。
【專利說明】一種水電站正向進(jìn)水沖沙排沙廊道結(jié)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種應(yīng)用于水利水電工程中排沙建筑物，特別是一種水電站正向進(jìn)水沖沙排沙廊道結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]在水利水電工程的樞紐中，特別是多沙河流，庫(kù)區(qū)泥沙在若干年后會(huì)淤積至壩前，引水時(shí)易挾帶泥沙進(jìn)電站和引水建筑物，造成電站水輪機(jī)磨損和引水流道損壞，嚴(yán)重時(shí)可能造成重大事故和巨大經(jīng)濟(jì)損失。所以往往在樞紐建設(shè)中，于引水口和電站進(jìn)水口前設(shè)置有效的攔沙、導(dǎo)沙、排沙建筑物，而排沙廊道是其中的重要組成部分。
[0003]排沙廊道的結(jié)構(gòu)型式，體形尺寸及平面布置均與來流、來沙量，分流、分沙比，河流自然形狀，有無沉沙池，攔沙坎等有著密切的關(guān)系。本實(shí)用新型中公開的排沙廊道型式是針對(duì)樞紐的一個(gè)河灣處，利用河灣，得到最佳分流分沙比。
[0004]本實(shí)用新型的排沙廊道形式，經(jīng)設(shè)計(jì)優(yōu)化在不同水電工程實(shí)際(如天生橋二級(jí)、大朝山電站)運(yùn)用后，均取得良好效果。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種水電站正向進(jìn)水沖沙排沙廊道結(jié)構(gòu)，能夠利用排沙廊道有效的阻止泥沙進(jìn)入進(jìn)水口，使得水中含沙量低于水輪機(jī)抗磨損允許的標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)進(jìn)水的“前門清”。
[0006]本實(shí)用新型為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供一種水電站正向進(jìn)水沖沙排沙廊道結(jié)構(gòu)，包括排沙廊道主體、導(dǎo)流墩、進(jìn)水孔和沖沙孔，導(dǎo)流墩的側(cè)面布置有進(jìn)水孔，排沙廊道主體一頭封閉，一頭與沖沙孔連結(jié)，進(jìn)水孔的進(jìn)水面積和進(jìn)水孔之間的距離均由排沙廊道的封閉端至沖沙孔一端依次增大，排沙廊道主體的橫截面積由排沙廊道的封閉端至沖沙孔一端逐漸減小，排沙廊道主體的截面形狀可為方形，亦可為城門洞形。
[0007]本實(shí)用新型進(jìn)一步限定的技術(shù)方案是:所述的排沙廊道主體位于進(jìn)水口的前方或者底部，廊道整體結(jié)構(gòu)可呈直線形，亦可呈彎曲形。所述進(jìn)水孔處的尖角為導(dǎo)流角，根據(jù)進(jìn)水孔在導(dǎo)流墩側(cè)面上分布位置，導(dǎo)流角大小為25°至45°之間。彎曲形水電站正向進(jìn)水沖沙排沙廊道結(jié)構(gòu)，所述彎曲處為一段半徑為35米、圓心角為40°的圓弧。
[0008]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0009]由于排沙廊道的正面迎水段，所經(jīng)過的水流較急，攜沙能力也較強(qiáng)，故此處所設(shè)進(jìn)水孔進(jìn)水面積較小，進(jìn)水孔分布較密集，以此達(dá)到最佳排沙效果。
[0010]而排沙廊道的側(cè)面彎曲迎水段，所經(jīng)過的水流較緩，攜沙能力也相對(duì)較弱，故此處所設(shè)進(jìn)水孔面積較大，進(jìn)水孔分布較稀疏，如此既不會(huì)造成進(jìn)水孔堵塞，也能在一定程度上保證排沙效果。
[0011]由排沙廊道的封閉端至沖沙孔一端，排沙廊道主體的橫截面積由大到小逐漸遞減，橫截面積較大的正面迎水段需要承受水流的沖擊力較大，而橫截面積較小的側(cè)面彎曲迎水段需要承受水流的沖擊力較小，如此設(shè)計(jì)，既保證了廊道的安全與穩(wěn)固性，也能在一定程度上節(jié)約建造成本。
[0012]本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的廊道結(jié)構(gòu)，其廊道長(zhǎng)度、平面形狀、廊道斷面、進(jìn)水口孔數(shù)、間距均利用正交優(yōu)選，取得了最佳布置，利用河灣，得到最佳分流分沙比，在廊道前布置有沉沙池或類似沉沙池的沉沙段，同時(shí)有攔沙坎，使沉沙不翻越廊道頂?shù)臈l件下，能極大地將廊道前泥沙導(dǎo)進(jìn)排沙廊道進(jìn)水口。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)的一種水電站正向進(jìn)水沖沙排沙廊道結(jié)構(gòu)俯視圖；
[0014]圖2為本實(shí)用新型中一種水電站正向進(jìn)水沖沙排沙廊道結(jié)構(gòu)剖視圖；
[0015]其中，1-排沙廊道主體，2-導(dǎo)流墩，3-進(jìn)水孔，4-沖沙孔。
【具體實(shí)施方式】
[0016]實(shí)施例1
[0017]本實(shí)施例提供一種水電站正向進(jìn)水沖沙排沙廊道結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)如圖1、圖2所示，導(dǎo)流墩2的側(cè)面布置有進(jìn)水孔3，排沙廊道主體I 一頭封閉，一頭與沖沙孔4連結(jié)，進(jìn)水孔的進(jìn)水面積和進(jìn)水孔之間的距離均由排沙廊道的封閉端至沖沙孔一端依次增大，排沙廊道主體的橫截面積由排沙廊道的封閉端至沖沙孔一端逐漸減小，排沙廊道主體的截面形狀為城門洞形。
[0018]如圖1所示，排沙廊道位于進(jìn)水口的前方底部，廊道整體結(jié)構(gòu)呈彎曲形，根據(jù)進(jìn)水孔在導(dǎo)流墩側(cè)面上分布位置，進(jìn)水孔處的導(dǎo)流角大小為25°至45°之間，最大導(dǎo)流角β為45°，最小導(dǎo)流角Y為25°，結(jié)構(gòu)中彎曲處的圓弧半徑為35米，圓心角α為40°，水流在進(jìn)入進(jìn)水口之前，需先通過排沙廊道，水流底部的泥沙則由于水流的帶動(dòng)而進(jìn)入進(jìn)水孔3，再通過排沙廊道主體I匯入沖沙孔4，最后排入下游。
[0019]以上實(shí)施例僅為說明本實(shí)用新型的技術(shù)思想，不能以此限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，凡是按照本實(shí)用新型提出的技術(shù)思想，在技術(shù)方案基礎(chǔ)上所做的任何改動(dòng)，均落入本實(shí)用新型保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種水電站正向進(jìn)水沖沙排沙廊道結(jié)構(gòu)，包括排沙廊道主體，導(dǎo)流墩，進(jìn)水孔，沖沙孔，導(dǎo)流墩的側(cè)面布置有進(jìn)水孔，排沙廊道主體一頭封閉，一頭與沖沙孔連結(jié)，其特征在于:進(jìn)水孔的進(jìn)水面積和進(jìn)水孔之間的距離均由排沙廊道的封閉端至沖沙孔一端依次增大，排沙廊道主體的橫截面積由排沙廊道的封閉端至沖沙孔一端逐漸減小。
2.如權(quán)利要求1所述的水電站正向進(jìn)水沖沙排沙廊道結(jié)構(gòu),其特征在于所述排沙廊道主體截面形狀可為方形，亦可為城門洞形。
3.如權(quán)利要求1所述的水電站正向進(jìn)水沖沙排沙廊道結(jié)構(gòu)，其特征在于所述進(jìn)水孔處的尖角為導(dǎo)流角，其范圍為25°?45°。
4.如權(quán)利要求1所述的水電站正向進(jìn)水沖沙排沙廊道結(jié)構(gòu),其特征在于廊道整體結(jié)構(gòu)呈直線形或彎曲形。
5.如權(quán)利要求4所述的水電站正向進(jìn)水沖沙排沙廊道結(jié)構(gòu)，其特征在于所述彎曲形廊道結(jié)構(gòu)的彎曲處為一段半徑為35米、圓心角為40°的圓弧。
【文檔編號(hào)】E02B9/02GK203821344SQ201420107632
【公開日】2014年9月10日 申請(qǐng)日期:2014年3月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月11日
【發(fā)明者】吳時(shí)強(qiáng), 周輝, 吳修鋒, 周杰, 陳惠玲, 戴江玉, 阮士平, 王芳芳 申請(qǐng)人:水利部交通運(yùn)輸部國(guó)家能源局南京水利科學(xué)研究院