[发明专利]一种利用固定射流的水库清淤方法及其装置

权利要求书

1.一种利用固定管道射流的水库清淤装置，其特征在于，包括泵站（1）、进水管（2）、出水管（3）、分水容器（4）、淤积泥沙厚度监测设备（5）、纵向供水管道（6）、横向射流管道（7）和防淤堵射流喷嘴（16）；

泵站（1）的进水口连接有进水管（2），出水口与出水管（3）的一端连接，出水管（3）的另一端与分水容器（4）的进水口连接，分水容器（4）的出水口与多个设置在水库底坡（8）的纵向供水管道（6）连接，相邻的多个纵向供水管道（6）间隔连接有多个横向射流管道（7），每个横向射流管道（7）上布置有多个防淤堵射流喷嘴（16），每个横向射流管道（7）与其中一个纵向供水管道（6）的连接处设置有一个淤积泥沙厚度监测设备（5），淤积泥沙厚度监测设备（5）用于探测形成预设泥沙淤积量后，在水库高水位条件下水泵机组开启运行，抽吸表层清水水体（20），经位于库岸边坡（9）的泵站（1）内的水泵加压后由出水管（3）汇合压送至分水容器（4），后经纵向供水管道（6）和横向射流管道（7）输送至各防淤堵射流喷嘴（16）形成射流冲蚀沉积泥沙；

第1列横向射流管道（7）到第n列横向射流管道（7）沿流向布置，即第n列横向射流管道（7）距离大坝最近，考虑到纵向供水管道（6）的流动沿程损失，从第1列至第n列的防淤堵射流喷嘴（16）出流量或流速逐渐减小；

防淤堵射流喷嘴（16）包括依次连通的进水段（21）、活塞室（26）和收缩段（27），进水段（21）内设置有正向环（25），活塞室（26）内设置有活塞支撑环（23）和防堵活塞（22），正向环（25）和防堵活塞（22）之间通过连杆（24）连接；进水段（21）与横向射流管道（7）连接，引导水流进入防淤堵射流喷嘴（16），流经活塞支撑环（23）和防堵活塞（22）后进入活塞室（26），最后经收缩段（27）流出喷嘴；活塞支撑环（23）设置有锥形引导面，与防堵活塞（22）的圆台形侧面贴合，防止淤积泥沙进入横向射流管道（7）。

2.根据权利要求1所述的一种利用固定管道射流的水库清淤装置，其特征在于，各防淤堵射流喷嘴（16）的安装轴线角度与水平面夹角为-10°-+10°。

3.根据权利要求1所述的一种利用固定管道射流的水库清淤装置，其特征在于，分水容器（4）、纵向供水管道（6）和横向射流管道（7）由底部镇墩固定。

4.根据权利要求1所述的一种利用固定管道射流的水库清淤装置，其特征在于，每个横向射流管道（7）上相邻两个防淤堵射流喷嘴（16）之间的间接为3-5倍防淤堵射流喷嘴直径。

5.根据权利要求1所述的一种利用固定管道射流的水库清淤装置，其特征在于，相邻两个横向射流管道（7）的间距为1km-1.6km。

6.根据权利要求1所述的一种利用固定管道射流的水库清淤装置，其特征在于，泵站（1）设置为一个或多个，固定式或移动式，其与多条纵向供水管道（6）相对应。

7.一种利用固定管道射流的水库清淤方法，其特征在于，该方法基于权利要求1所述的一种利用固定管道射流的水库清淤装置，包括：

水库运行一段时间，经淤积泥沙厚度监测设备（5）探测形成预设泥沙淤积量后，在水库高水位运行条件下水泵机组开启运行，抽吸表层清水水体（20），经位于库岸边坡（9）的泵站（1）内的水泵加压后由出水管（3）汇合压送至分水容器（4），后经埋设于淤积层原沙床线（15）以下的纵向供水管道（6）和横向射流管道（7）输送至各防淤堵射流喷嘴（16）自三角洲顶点（14）起形成射流冲蚀沉积泥沙；沉积泥沙经射流冲蚀后使淤积泥沙流化形成具有一定能量的浑水异重流沿库底淤积面向下游输移，到达下一排防淤堵射流喷嘴（16）时获得能量并与新形成的异重流混合，持续不断的将沉积泥沙启动并输移至坝前漏斗区（19）；在水库泄洪运用时，下泄水流挟带漏斗区泥沙，形成高浓度浑水流，将泥沙从大坝坝体（10）的排沙洞（11）泄入消力池（12）进而排出库区，从而实现清理淤积泥沙出库的目标。