[发明专利]一种引水工程头部蓄清冲淤调蓄水库

说明书

本发明一种引水工程头部蓄清冲淤调蓄水库，由拦水坝、引水工程进水口、拦砂坎、进水管、泄洪冲砂管组成。拦水坝与沟谷地形围合形成调蓄水库，引水工程进水口位于水体流动路径较长的调蓄水库库尾，利用同样位于库尾，但顶高程较高的拦砂坎拦挡泥沙并取表层清水，进水管位于拦水坝靠河道上游侧混凝土重力坝内，泄洪冲砂管布置在拦水坝靠河道下游侧混凝土重力坝内。本发明调蓄水库布置可在库区内形成深层回旋水流，在拦水坝靠河道下游侧沉淀泥沙，泄洪冲砂管阀门开启时可自动冲砂。本发明利用工程结构特点促进泥沙沉淀、自动冲淤并取表层清水，在节约运行成本的同时降低运行管理的难度；同时可有效节约平原区建设用地。

技术领域

本发明涉及水利水电工程中的调蓄水库，具体涉及一种引水工程中，结合天然沟谷地形构建的，水体含沙量较高时，可进行沉淀泥沙、自动冲淤、取表层清水的调蓄水库。

背景技术

引水工程中，在多泥沙河流采用泵站提水时，如何蓄清沉淀对工程投资及运行管理影响很大，当引水水质要求较高时，通常采用加药沉淀方式，不仅加药运行费用较高，同时由于加药沉淀池需要较大的建设场地，在用地紧张的地区，征地政策处理难度和建设费用均相对较高。

利用河岸土地利用率较低的沟谷地形建设水库或山塘，可减少引水工程头部枢纽的建设用地审批难度，但由于加药沉淀所需的水体絮凝路径较长，而常规引水工程进水口往往设置在大坝附近上游库区或结合坝体建设，水体在库内流动路径较短，泵站提水进入水库后，水体泥沙来不及沉淀就直接进入引水隧洞，难以达到蓄清冲淤的要求。

发明内容

本发明的目的在于克服常规水库或山塘引水时，水体在库内流动路径较短的不利因素，提出一种可进行沉淀泥沙、自动冲淤、取表层清水的调蓄水库，一方面，可利用工程结构特点促进泥沙沉淀、自动冲淤并取表层清水，在节约运行成本的同时降低运行管理的难度；另一方面，结合沟谷地形，区域土石方平衡布置可有效节约平原区建设用地。

本发明所采用的技术方案是：一种引水工程头部蓄清冲淤调蓄水库，包括拦水坝、引水工程进水口、拦砂坎、进水管、泄洪冲砂管。

拦水坝位于沟谷地形下游靠河道侧，是调蓄水库挡水建筑物，与沟谷地形围合形成调蓄水库。根据常规沟谷地形覆盖层较厚的特点，拦水坝采用混合坝结构，中部为对坝基开挖要求较低的面板堆石坝，两坝头考虑到进水管、泄洪冲砂管和拦水坝的交叉布置，采用混凝土重力坝，面板堆石坝与混凝土重力坝之间设重力式混凝土侧向挡墙。拦水坝坝顶设上坝公路与外部道路连通。

引水工程进水口位于调蓄水库库尾，常采用竖井式进水口，由进水口、竖井控制段和引水隧洞组成。进水口可采用侧向进水型式或竖向进水型式，当引水工程进水口与下游隧洞出口高差较大，除满足重力自流输水外仍有富余时，建议采用竖向进水型式，进一步抬高进水口底高程，有利于取更表层的清水。

拦砂坎位于调蓄水库库尾，引水工程进水口前端。基岩面较高时，拦砂坎可利用天然岩石地基保留设置；库尾沟谷覆盖层较厚时，采用混凝土浇筑。拦砂坎顶高程应高于调蓄水库库尾底高程，并在最低取水水位以下，确保具备拦砂效果的同时，正常工况都可表层取水。

进水管为钢管，可单根或多根设置，位于拦水坝对应河道上游侧的混凝土重力坝内，通过提水泵站从河道取水口提水，进水管顶高程低于拦砂坎顶高程，以保障库内水体主流位于底层。

泄洪冲砂管为钢管，可单根或多根设置，布置在拦水坝对应河道下游侧的混凝土重力坝内，混凝土重力坝内同时结合布置溢洪道和灌浆廊道，下游为泄洪渠，泄洪冲砂管通过设置在混凝土重力坝灌浆廊道内的阀门控制启闭，泄洪冲砂管底高程与库底基本齐平，阀门开启即可自动冲淤。

调蓄水库库底可自进水管一侧向泄洪冲砂管一侧进行放坡，以加强底层水体在库区内的回旋淤积沉砂效果。