[发明专利]一种改善闸坝进口拉沙效果的方法及结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种改善闸坝进口拉沙效果的方法及结构，属于水利水电工程中的水工建筑技术领域。

背景技术

对于输沙量较大的多泥沙河流，闸坝挡水后，库内拦淤泥沙较多，若闸坝进口拉沙、冲沙效果较差，入库泥沙主要落淤在库尾段，随着年限的增加，排沙时难以冲去，对电站回水影响较大，同时随着泥沙向坝前推进，泥沙淤积将影响到电站进水口的安全取水。因此，闸坝首部枢纽结构设计时必须充分考虑拦沙、拉沙及冲沙建筑物的布置。一般情况下，闸坝首部枢纽结构主要包含常规挡水坝段、泄洪闸坝段、冲沙闸坝段，进水口紧挨冲沙闸坝段布设，进水口前设置拦沙坎，拦沙坎端部顺接至冲沙闸坝段闸墩。该布置拦沙坎有阻流、拦挡推移泥沙的作用，当进行冲沙运行时，冲沙闸进口附近底流速较大，电站进水口门前流速较小，水流扰动较小，拉沙效果不明显。经过长时间运行后，电站进水口前泥沙淤积较为严重，不利于进水口的安全取水。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种改善闸坝进口拉沙效果的方法及结构，以减少电站进水口前泥沙淤积、确保电站进水口的安全取水，从而克服现有技术的不足。

本发明的技术方案：

本发明的一种改善闸坝进口拉沙效果的方法为，该方法是将冲沙闸中墩向上游延伸10～20米形成束水墙，通过束水墙提高电站进水口前流速，同时通过束水墙与进水口底板和拦沙坎的共同作用形成对泥沙的扰动，使电站进水口前的泥沙处于高流速高扰动的状态下，无法停留而被水冲走，以改善闸坝进口处的拉沙效果。

前述方法中，所述束水墙的高度略低于坝前最低发电水位。

按上述方法构成的本发明的一种闸坝进口结构为，该闸坝进口结构的闸坝包括泄洪段和冲沙段，冲沙段上游侧设有进水口底板，泄洪段与冲沙段之间的中墩上游侧设有与中墩连接的束水墙，束水墙上游端与拦沙坎一端连接，拦沙坎另一端与进水口底板连接。

前述闸坝进口结构中，所述束水墙的高度略低于坝前最低发电水位。

前述闸坝进口结构中，所述闸坝前设有上游混凝土铺垫。

与现有技术相比，本发明将冲沙闸中墩向上游延伸形成束水墙，在进水口底板与拦沙坎、束水墙及冲沙闸之间形成一段冲沙明渠，相当于束水通道的作用，冲沙明渠内底流速增大，电站进水口前横向流速增大，扰动增强，拉沙、冲沙效果显著。能保证电站进水口“门前清”。且束水墙断面不大，墙顶高程略低于坝前最低发电水位，工程投资较低。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

附图中的标记为：1-闸坝、2-泄洪段、3-冲沙段、4-进水口底板、5-拦沙坎、6-束水墙、7-上游混凝土铺垫。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明，但不作为对本发明的任何限制。

本发明的一种改善闸坝进口拉沙效果的方法，如图1所示：访方法是将冲沙闸中墩向上游延伸10～20米形成束水墙，通过束水墙提高电站进水口前流速，同时通过束水墙与进水口底板和拦沙坎的共同作用形成对泥沙的扰动，使电站进水口前的泥沙处于高流速高扰动的状态，无法停留而被水冲走，以改善闸坝进口处的拉沙效果。束水墙的高度略低于坝前最低发电水位。

按上述方法构成的本发明的一种闸坝进口结构，如图1所示：所述闸坝1包括泄洪段2和冲沙段3，冲沙段3上游侧设有进水口底板4，泄洪段2与冲沙段3之间的中墩上游侧设有与中墩连接的束水墙6，束水墙6上游端与拦沙坎5一端连接，拦沙坎5另一端与进水口底板4连接。束水墙6的高度略低于坝前最低发电水位。闸坝1前设有上游混凝土铺垫7。

实施例

具体实施时，如图1所示，按照以下步骤实施：根据河流泥沙特性有针对性布置首部枢纽建筑物，进水口底板4紧挨冲沙段3布设，进水口底板4前设置拦沙坎5。将冲沙段3的中墩向上游延长15米形成束水墙6，束水墙顶高程略低于坝前最低发电水位，束水墙拦沙坎交接部位必须平顺衔接，拦沙坎沿轴线方向结构钢筋伸至束水墙墙体内，确保连接牢固。束水墙6长度应结合现场实际情况而定，对于结构复杂或非常重要的首部枢纽建筑物，宜通过水工模型试验确定束水墙长度。进水口底板4前缘高程不宜过低，以便束水墙与进水口底板、拦沙坎及冲沙闸之间形成一段有效的冲沙明渠，进一步优化拉沙效果。单开冲沙闸进行拉沙，会造成电站门前水流过于集中，从而导致床沙逼近电站进水口，对电站取水防沙反而不利。因此，在拉沙前宜关闭冲沙闸，先打开泄洪闸清除闸前淤沙后，再打开冲沙闸拉走拦沙坎内泥沙。本例的结构在进行坝前拉沙、冲沙运行时，应密切结合水库运行方式进行，以确保电站进水口“门前清”。