一種防止水渠渠底泥沙淤積的方法及排沙系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及水電站引水渠渠底泥沙清淤技術領域，特別是涉及一種防止水渠渠底泥沙淤積的方法及排沙系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]泥沙問題困擾著許多水利工程。水電站引水渠因泥沙淤積難以運行，水庫因泥沙淤積而縮短使用壽命，水力機械因水流挾沙而磨損嚴重導致效率大幅度降低。
[0003]目前，為了實現(xiàn)排沙，通常需要在水渠的渠堤底部設計排沙通道，而貫通渠堤的排沙通道無疑會影響渠堤的結構強度，帶來一定的安全隱患，或者使水渠的工程成本增高以滿足安全標準，因此，如何更加安全且低成本地排沙成為了本領域技術人員亟待解決的技術問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，本發(fā)明提供了一種防止水渠渠底泥沙淤積的方法及排沙系統(tǒng)，該方法及排沙系統(tǒng)不會對渠堤的結構強度造成影響，能夠更加安全且低成本地排沙。
[0005]為了達到上述目的，本發(fā)明提供如下技術方案:
[0006]一種防止水渠渠底泥沙淤積的方法，包括:
[0007]在所述水渠的渠底鋪設用于形成螺旋流的渦管，所述渦管的管軸線與水流方向夾角為30°?60° ;
[0008]沿所述水渠的渠堤鋪設虹吸管，所述虹吸管的一端與所述渦管連通，另一端跨過所述渠堤頂部延伸至所述水渠外側。
[0009]優(yōu)選地，在上述方法中，由所述水渠渠底的中部分別向兩側渠堤鋪設第一渦管和第二渦管，所述第一渦管靠近渠堤的一端及所述第二渦管靠近渠堤的一端連通所述虹吸管。
[0010]優(yōu)選地，在上述方法中，所述第一渦管遠離渠堤的一端與所述第二渦管遠離渠堤的一端連通。
[0011]—種排沙系統(tǒng)，包括位于水渠渠底的渦管，所述渦管呈V字形，所述渦管的V字形尖角指向水流的相反方向，所述渦管的迎水流側設有沿管軸線延伸的開口，所述渦管的末端靠近所述水渠渠堤的底部；
[0012]所述排沙系統(tǒng)還包括與所述渦管的末端連通的虹吸管，所述虹吸管繞過所述渠堤的頂部延伸至所述水渠外側。
[0013]優(yōu)選地，在上述排沙系統(tǒng)中，所述渦管的V字形夾角為60°?120°。
[0014]優(yōu)選地，在上述排沙系統(tǒng)中，所述渦管的直徑為80mm?100mm，所述虹吸管的直徑為 80mm ?100mm。
[0015]優(yōu)選地，在上述排沙系統(tǒng)中，所述開口在所述渦管的橫截面上對應的開口圓心角為 60° ?90°。
[0016]優(yōu)選地，在上述排沙系統(tǒng)中，所述開口圓心角的一條射線垂直于所述渦管的管軸線平面。
[0017]優(yōu)選地，在上述排沙系統(tǒng)中，所述射線對應的開口的邊部與所述管軸線平面形成導流角，所述導流角為0°?45°。
[0018]優(yōu)選地，在上述排沙系統(tǒng)中，所述渦管的下部埋設于所述水渠的渠底，所述渦管露出所述渠底的高度與所述渦管的直徑的比值為0.75?1。
[0019]根據(jù)上述技術方案可知，本發(fā)明提供的方法及排沙系統(tǒng)中，通過在渦管末端設置虹吸管，利用虹吸原理將夾挾泥沙的螺旋流引到指定的排沙區(qū)域，由于設置有虹吸管，可以為渦管內(nèi)的螺旋流提供動力，增加螺旋流沿渦管軸向的流動速度，從而提高排沙效率，綠色環(huán)保，同時，由于虹吸管繞過渠堤的頂部延伸至水渠外側，無需貫穿渠堤，所以本發(fā)明不會對渠堤的結構強度造成影響，能夠更加安全且低成本地排沙。另外，本發(fā)明提供的排沙系統(tǒng)通過將渦管設置成V字形，可以形成分別流向渦管的兩個末端的螺旋流，使得在渦管的兩個末端均可以設置虹吸管，有利于提高排沙效率。
【附圖說明】
[0020]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。
[0021]圖1是本發(fā)明提供的一種排沙系統(tǒng)的示意圖；
[0022]圖2是圖1中B-B剖面圖。
[0023]圖中標記為:
[0024]1、渦管；11、開口 ；12、V字形夾角；13、導流角；14、開口圓心角；2、虹吸管；3、渠堤；4、渠底；C、管軸線平面；H、安裝高度。
【具體實施方式】
[0025]為了便于理解，下面結合附圖對本發(fā)明作進一步的描述。
[0026]參見圖1和圖2，圖1是本發(fā)明提供的一種排沙系統(tǒng)的示意圖，圖2是圖1中B-B剖面圖。
[0027]本發(fā)明提供的排沙系統(tǒng)包括渦管1和虹吸管2，其中，渦管1位于水渠渠底4，用于形成螺旋流，渦管1呈V字形，V字形尖角指向水流的相反方向，渦管1的迎水流側設有沿管軸線延伸的開口 11，渦管1的末端靠近水渠渠堤3的底部；虹吸管2與渦管1的末端連通，虹吸管2繞過渠堤3的頂部延伸至水渠外側。
[0028]渦管1的V字形夾角12可以為60°?120°。渦管1的直徑一般為80mm?100mm，虹吸管2的直徑一般為80mm?100mm。本實施例中，渦管1與虹吸管2直徑相等，如圖1所不ο
[0029]渦管1呈V字形，即渦管1的管軸線呈V字形，將管軸線所在平面稱為“管軸線平面”。
[0030]參見圖2，開口 11在渦管1的橫截面上對應的開口圓心角14可以為60°?90°。開口圓心角14的一條射線垂直于渦管1的管軸線平面C，該射線對應的開口 11的邊部與管軸線平面C形成導流角13，導流角13可以為0°?45°。
[0031]渦管1的下部埋設于水渠的渠底4，渦管1露出渠底4的高度稱為“安裝高度”，安裝高度Η與渦管1的直徑的比值一般為0.75?1，如圖2所示。
[0032]本發(fā)明還提供一種防止水渠渠底泥沙淤積的方法，包括:
[0033]在水渠的渠底4鋪設用于形成螺旋流的渦管，渦管的管軸線與水流方向夾角為30。?60° ;
[0034]沿水渠的渠堤3鋪設虹吸管，虹吸管的一端與渦管連通，另一端跨過渠堤3頂部延伸至水渠外側。
[0035]為了充分利用渠底4寬度，設置兩處排沙出口以提高排沙效率，在具體的實施例中，可以由水渠渠底4的中部分別向兩側渠堤3鋪設第一渦管和第二渦管，第一渦管靠近渠堤3的一端及第二渦管靠近渠堤3的一端連通虹吸管。第一渦管遠離渠堤3的一端與第二渦管遠離渠堤3的一端可以連通，也可以不連通。
[0036]參見圖1，本發(fā)明提供的方法及排沙系統(tǒng)中，通過在渦管1末端設置虹吸管2，利用虹吸原理將夾挾泥沙的螺旋流引到指定的排沙區(qū)域，由于設置有虹吸管2，可以為渦管1內(nèi)的螺旋流提供動力，增加螺旋流沿渦管1軸向的流動速度，從而提高排沙效率，綠色環(huán)保，同時，由于虹吸管2繞過渠堤3的頂部延伸至水渠外側，無需貫穿渠堤3，所以本發(fā)明不會對渠堤3的結構強度造成影響，能夠更加安全且低成本地排沙。另外，本發(fā)明提供的排沙系統(tǒng)通過將渦管1設置成V字形，可以形成分別流向渦管1的兩個末端的螺旋流，使得在渦管1的兩個末端均可以設置虹吸管，有利于提高排沙效率。
[0037]對所公開的實施例的上述說明，使本領域?qū)I(yè)技術人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對實施例的多種修改對本領域的專業(yè)技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會被限制于本文所示的實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
【主權項】
1.一種防止水渠渠底泥沙淤積的方法，其特征在于，包括: 在所述水渠的渠底(4)鋪設用于形成螺旋流的渦管，所述渦管的管軸線與水流方向夾角為30°?60° ; 沿所述水渠的渠堤(3)鋪設虹吸管(2)，所述虹吸管(2)的一端與所述渦管連通，另一端跨過所述渠堤(3)頂部延伸至所述水渠外側。2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，由所述水渠渠底(4)的中部分別向兩側渠堤(3)鋪設第一渦管和第二渦管，所述第一渦管靠近渠堤(3)的一端及所述第二渦管靠近渠堤(3)的一端連通所述虹吸管(2)。3.根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一渦管遠離渠堤(3)的一端與所述第二渦管遠離渠堤(3)的一端連通。4.一種排沙系統(tǒng)，其特征在于，包括位于水渠渠底(4)的渦管(1)，所述渦管(1)呈V字形，所述渦管(1)的V字形尖角指向水流的相反方向，所述渦管(1)的迎水流側設有沿管軸線延伸的開口(11)，所述渦管⑴的末端靠近所述水渠渠堤⑶的底部； 所述排沙系統(tǒng)還包括與所述渦管(1)的末端連通的虹吸管(2)，所述虹吸管(2)繞過所述渠堤(3)的頂部延伸至所述水渠外側。5.根據(jù)權利要求4所述的排沙系統(tǒng)，其特征在于，所述渦管(1)的V字形夾角(12)為.60。?120。。6.根據(jù)權利要求5所述的排沙系統(tǒng)，其特征在于，所述渦管(1)的直徑為80mm?.100mm，所述虹吸管⑵的直徑為80mm?100mm。7.根據(jù)權利要求4?6中任意一項所述的排沙系統(tǒng)，其特征在于，所述開口(11)在所述渦管(1)的橫截面上對應的開口圓心角(14)為60°?90°。8.根據(jù)權利要求7所述的排沙系統(tǒng)，其特征在于，所述開口圓心角(14)的一條射線垂直于所述渦管(1)的管軸線平面(C)。9.根據(jù)權利要求8所述的排沙系統(tǒng)，其特征在于，所述射線對應的開口(11)的邊部與所述管軸線平面(C)形成導流角(13)，所述導流角(13)為0°?45°。10.根據(jù)權利要求9所述的排沙系統(tǒng)，其特征在于，所述渦管(1)的下部埋設于所述水渠的渠底(4)，所述渦管(1)露出所述渠底(4)的高度與所述渦管(1)的直徑的比值為.0.75 ?1。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種防止水渠渠底泥沙淤積的方法及排沙系統(tǒng)，該排沙系統(tǒng)包括渦管和虹吸管，呈V字形的渦管位于水渠渠底，用于形成螺旋流，V字形尖角指向水流的相反方向，渦管的迎水流側設有開口，渦管的末端靠近水渠渠堤的底部；虹吸管的一端與渦管的末端連通，另一端繞過渠堤的頂部延伸至水渠外側。本發(fā)明通過虹吸管可以增加螺旋流沿渦管軸向的流動速度，從而提高排沙效率，綠色環(huán)保，同時，虹吸管繞過渠堤的頂部延伸至水渠外側，避免了對渠堤的結構強度造成影響。另外，本發(fā)明提供的排沙系統(tǒng)通過將渦管設置成V字形，可以形成分別流向渦管的兩個末端的螺旋流，使得在渦管的兩個末端均可以設置虹吸管，有利于提高排沙效率。
【IPC分類】E02B3/02
【公開號】CN105369769
【申請?zhí)枴緾N201510904058
【發(fā)明人】張聰, 劉小兵, 曾永忠
【申請人】西華大學
【公開日】2016年3月2日
【申請日】2015年12月9日