[发明专利]水动力联动冲淤排沙设施

摘要

一种水动力联动冲淤排沙设施，所属领域为水利工程技术，适用于水利工程沉沙池的技术改造中，在沉沙池中，利用半U形侧壁的水槽（1）及其孔口（2）所形成的集束射流推冲沉沙池侧边底部的淤泥沉沙、利用全U形槽和钢筋砼盖板构建的排沙管道顶部盖板孔口（3）所形成的旋涡水流拉动沉沙池中间的淤泥沉沙混合水体，利用设于沉沙池中部的全U形排沙管道（4）所形成的旋切水流输送淤沉沙混合水体、将全U形排沙管道与原排沙管（5）封闭连接后，通过闸阀（6）控制的新设置的排沙管（7）所形成的虹吸水流的作用，将沉沙池内的淤泥沉沙混合水体排走；即利用水的推冲、涡拉、旋送、虹吸一系列水动力的联动作用，清除沉沙池内的淤泥沉沙；水动力联动冲淤排沙设施还能应用于其他需要排沙冲淤的水利工程沉沙池中。

主权项

1.独立权利要求/n一种水利工程设施，所属领域为水利工程技术，水动力联动冲淤排沙设施的发明创造是利用水的冲推、涡拉、旋送、虹吸等一系列水动力的联动作用，清除沉沙池内的淤泥沉沙，其特征是：在水利工程的沉沙池上，通过一些工程措施，利用半U形侧壁的水槽及其孔口所形成的集束射流推冲沉沙池侧边底部的淤泥沉沙；利用全U形排沙管道顶部盖板孔口所形成的旋涡水流拉动沉沙池中间底部的淤泥沉沙；利用设于沉沙池中部的全U形排沙管道所形成的旋切水流输送淤泥沉沙水的混合体；最后通过闸阀控制的排沙管的虹吸水流的作用，将沉沙池内的淤泥沉沙排走，即利用水的推冲、涡拉、旋送、虹吸等一系列水动力的联动作用，清除沉沙池内的淤泥沉沙。/n当采取用现浇法施工工艺时，在沉沙池左右的内侧壁弧状与斜直线相交以上浇筑厚度为120毫米的砼，底部外侧为弧形槽壁，内侧壁斜直线延至池底，顶端与池壁相交，在池两边构筑成一个底部能形成集束水流的水槽，水槽底部空间宽度大于500毫米(本例530毫米)，侧槽每距离500毫米设一横向隔墙，用M10水泥沙浆砌1/2砖，隔墙内布设二排孔口，上部的三角形孔口高度在一个平面上，下部的孔口高度不在一个高程平面，错开布设，其目的是使槽内水流上下窜动；水槽底部每隔500毫米设一外直径为120毫米，内直径为180毫米的孔口，以使水槽底部的孔口产生的集束水流冲向水槽外侧底部，而水槽外壁也是一个底部弧状的侧壁，在集束水流的横向水力冲击和侧壁竖向水流的冲推作用下，其淤泥沉沙易于流向沉沙池的中部而不淤积在侧壁附近。/n在沉沙池的中部布设合适的全U形的排沙管道，其顶部用厚50毫米的C20砼板封盖，盖板在一边每隔500毫米布设一个锥孔，锥孔上口直径120毫米，下口直径100毫米，以使其形成一边带砼锥孔盖板封闭的排水沙的管道。盖板的顶部所开锥形口而形成一个产生旋涡水流的孔口出流冲入全U形的冲淤排沙管道，孔口中心正对全U构件的弧形与直段交汇处(切点)，使冲入管道的水沙能沿着U形槽的内壁方向运动而产生旋切水流，利用旋动的水流输送淤泥沉沙的混合体而不致使淤泥沉沙淤积。/nU形排沙管道接至原排沙管进口，与其封闭连接，形成一个能排水沙的封闭通道，在水流的作用下产生一定的真空吸力，在下游的虹吸管的虹吸作用下加快排沙管道内的水流，更能加剧道内水流的紊动。为了使管管道内的水流能产生挟沙的紊流，虹吸管的进出口的高差一定要保证使廊道内的水流速度能达到紊动水沙流的临界流速2.5米/秒以上，因此其出口管应尽可能的长，以使其高差更大。虹吸管的出口处的水深一定要使虹吸管能产生真空而能发生虹吸作用。/n本发明技术设施中的侧面集水槽的半U形边外壁和中部的全U形输沙管道的建造，不仅仅限于采用现浇砼工艺来实现，也可使用砼预制构件拼装的方法来实现，使用预制构件能加快建造的速度，而现浇施工则建造的时间较长。/n本设施也可用于新建沉沙池项目，当用于新建工程时可优化工程的设计，隔墙用预制钢筋混凝土带孔板，板厚120毫米，高1000毫米，上宽250毫米，下宽500毫米，沉沙池外池壁钢筋混凝土厚度可减至200毫米，通过隔墙预制钢筋混凝土带孔板与内壁相连接而形式一个有中肋的板式结构，加强了结构的刚度和稳定性。/n