[实用新型]一种新型斜槽排洪系统的双翼楔形盖板

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于尾矿库、渣库或小型山塘水库的拱型盖板斜槽排洪或排水系统，特别是那些排洪或排水的溢流水深不足或受限的尾矿库和渣库。。

背景技术      

斜槽是在尾矿库、渣库和小型山塘水库中最为常用的一种排洪或排水构筑物，尤其是尾矿库，目前国内有超过2万座尾矿库，其中超过70%为中小型尾矿库，而中小型尾矿库由于澄清距离和运行管理等原因多是以斜槽作为排洪系统的。另外还有部分大型尾矿库用斜槽作为日常生产排水设施与排洪井等配合使用的。斜槽考虑受力原因多采用拱型盖板，拱盖板需要根据水位变化不断安装或拆卸。

斜槽的优点是容易控制澄清距离且施工和管理方便。斜槽可以顺山坡向库尾延伸，澄清距离长而更有保障。施工时可以在岸坡上开挖支模，不用支脚手架吊装施工。运行管理时在岸坡上安装或拆卸拱盖板，而不是在水中操作。但其最大缺点是泄流能力较小，尤其是低溢流水深时，而大多数尾矿库因为受澄清距离、干滩坡度、最小干滩长度和安全超高影响，最大溢流水深都是受较大限制的。为了增大泄流能力目前多是增大斜槽体量，或者改用双格或多格斜槽，但这些措施实际上在低溢流水深的情况下是事倍功半的， 2倍的工程量仅能起不到1.2～1.3倍的效果。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种新型斜槽排洪系统的双翼楔形盖板，该斜槽排洪系统加了楔形进水口后能极大地增加小水头自由泄流的过流能力。

本实用新型的技术方案为：一种新型斜槽排洪系统的双翼楔形盖板，包括斜槽槽身、槽身上面的拱盖板和双翼楔形盖板。双翼楔形盖板的一端为垂直断面，一端设有楔形断面。拱盖板在槽身上逐块分段拼接，拱盖板最上部拼接双翼楔形盖板垂直断面端，另一楔形断面端形成斜槽的进水口。双翼楔形盖板置于斜槽盖板的最上端，日常增加和拆卸盖板均在双翼楔形盖板下面的拱盖板中增加或拆卸，双翼楔形盖板在上端随之移动。双翼楔形盖板弧面半径同拱盖板半径。双翼楔形盖板一端为垂直断面，一端为楔形断面，楔形断面形成的上开口面为水平面或接近水平面。双翼楔形盖板可以是连接销连接的分体式，也可以是整体式。 

本实用新型的优点在于：当水位正好在拱盖板顶点时，拱盖板与斜槽槽身之间的侧面进水面为三角形，换成上端开口为水平的双翼楔形进水口则变换为梯形（保证溢流水深相同的情况下），根据三角形相似原理侧面进水面积梯形是三角形的3倍，加上增加的正面进水面积，斜槽过流能力应增长不小于3～4倍。而此3～4倍应该是过流能力增长中最小的，随着溢流水深减小，梯形的面积与三角形的面积比差就会更大。当水位在拱盖板顶高一半时，侧面梯形就是三角形的6倍面积，也就是说溢流水深越小，过流能力增长的倍数就越大，而尾矿库与渣库均是限制了溢流水深的。斜槽的过流能力增加，在一定的过流要求下，斜槽的体量就可以减小，可以大大减少工程量。另外混凝土的拱盖板的尺寸和重量也都会减小减轻，正常运行管理时的安装与拆卸也更容易；采用连接销连接的分体式双翼楔形盖板较拱盖板还更容易拆卸，在紧急排洪时可以快速拆除，为迅速降低库内水位、应急抢险提供便利；一定的过流能力要求，更大的过流能力就使得溢流水深更小，尾矿库的最小干滩长度和安全超高就更容易保障；更小的溢流水深说明在尾矿库终库时可以提供更多的高度用于存储尾矿，增加尾矿库的库容利用系数。对于V型山谷型尾矿库，终库时增加的0.5m储尾高程往往可以带来超过10%的库容增加。根据以上几点，双翼楔形盖板给斜槽带来了经济性、安全性和便利性的多方面提升。

发明原理：

斜槽泄流形态（流态）分为三阶段：（1）当溢流水头较低时，泄流能力受进口限制，为自由泄流。（2）当溢流水头增加，泄流能力受斜槽槽身断面控制，称为半压力流。（3）当溢流水头继续增加，斜槽槽身和斜槽连接的管或隧洞均呈满管流时，即为压力流。斜槽过流能力受流态控制，流态受溢流水深控制，所以泄流能力主要受溢流水深控制。当溢流水位低于拱盖板拱顶时，过流面积即为拱盖板与斜槽槽身侧墙之间的直角三角形面积，这个直角三角形面积较小是导致斜槽在低溢流水深时过流能力低下的主要原因。