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CN106436803A - 水下封闭式渠道淤沙高效输移装备 - Google Patents

水下封闭式渠道淤沙高效输移装备 Download PDF

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CN106436803A
CN106436803A CN201610922251.4A CN201610922251A CN106436803A CN 106436803 A CN106436803 A CN 106436803A CN 201610922251 A CN201610922251 A CN 201610922251A CN 106436803 A CN106436803 A CN 106436803A
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CN
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sand
chamber
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water inlet
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胡晗
杨伟
李健
谢学伦
毕胜
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Bureau of Hydrology Changjiang Water Resources Commission
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Bureau of Hydrology Changjiang Water Resources Commission
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    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
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    • E02F5/00—Dredgers or soil-shifting machines for special purposes
    • E02F5/28—Dredgers or soil-shifting machines for special purposes for cleaning watercourses or other ways
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
    • E02B3/00—Engineering works in connection with control or use of streams, rivers, coasts, or other marine sites; Sealings or joints for engineering works in general
    • E02B3/02—Stream regulation, e.g. breaking up subaqueous rock, cleaning the beds of waterways, directing the water flow
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
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    • E02F7/10—Pipelines for conveying excavated materials

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

本发明提供一种水下封闭式渠道淤沙高效输移装备，包括排沙管道、由连接件并排捆绑的多个拉沙腔体、引水进入拉沙腔体的进水口，拉沙腔体上游末端处通过渐变段与进水口相连，拉沙腔体下游末端处通过下游端连接渐变段与排沙管道相连，进水口为圆筒形，垂直于拉沙腔体轴线竖直向上设置，排沙管道用于与水库现有排沙孔或泄洪底孔封闭连接，拉沙腔体底部不封闭，其截面呈马蹄形。不含沙水流以较大流速通过进水口集中进入底部不封闭并排捆绑的多个拉沙腔体，直接冲刷作用于库底的淤沙，经过拉沙腔体的高含沙水流通过柔性的排沙管道排向下游。该设备可以实现较大范围内的库底灵活排沙，而不是局限于坝前的某一点，从而有效实现淤损库容的恢复。

Description

水下封闭式渠道淤沙高效输移装备
技术领域
本发明涉及水利水电工程技术领域，具体是水下封闭式渠道淤沙高效输移装备。
背景技术
随着现代施工技术及设计水平的提高，人类对河流进行大规模开发利用，兴建起一批大型水库及跨流域调水工程，这些水利工程在为人类发挥巨大效益的同时也随之带来了不利影响。其中，因水库造成的泥沙淤积问题为主要不利影响之一，泥沙淤积极大地影响了水库功能的长期发挥，破坏了自然水流中营养物质的输运、改变了下游河道冲淤平衡状态、破坏了航运条件及缩短水库寿命等。
目前对上游水库淤积泥沙的处理方式一方面是使其资源化利用，另一方面尽可能采取工程措施使泥沙输送至下游河道，使其更接近自然状态。泥沙输送至下游途径有机械输送，其不足是成本高，且局限性较大，而工程措施一般则是修建排沙洞、排沙底孔等，其缺点是排沙范围有限，仅能带走冲沙漏斗范围内泥沙，无法实现大范围的水库库容恢复。同时，需要的下泄水流量也大，相应的损失了发电水头，间接的减少了发电量，影响经济效益。传统的排沙廊道存在廊道内流速不均匀，容易被泥沙淤塞堵死的问题。因此，探求一种高效排沙效率高、成本低投资、使用灵活的库容恢复设备是顺应实际工程运行现状的必然之举。
发明内容
针对现有技术存在的上述不足，本发明提供一种水下封闭式渠道淤沙高效输移装备，可以在低投资、引用较小下泄流量下，使相对较大区域泥沙通过此设备，利用水库自然落差输送至下游河道，从而实现水库兴利库容的恢复，保证电站建筑物运行安全，延长设备使用寿命、降低电站过机泥沙、尽可能恢复下游近自然状态。
本发明采用的技术方案如下：
一种水下封闭式渠道淤沙高效输移装备，包括排沙管道、由连接件并排捆绑的多个拉沙腔体、引水进入拉沙腔体的进水口，拉沙腔体上游末端处通过渐变段与进水口相连，拉沙腔体下游末端处通过下游端连接渐变段与排沙管道相连，进水口为圆筒形，垂直于拉沙腔体轴线竖直向上设置，排沙管道用于与水库现有排沙孔或泄洪底孔封闭连接，拉沙腔体底部不封闭，其截面呈马蹄形。
进一步的，排沙管道采用高强度波纹管制成。
进一步的，每个拉沙腔体顶部设有通气孔和与通气孔连通的通气管道，通气管道用于与空气泵连接，通过空气泵向拉沙腔体中注入空气以增加浮力。
本发明通过设置底部开放的拉沙腔体，不含沙水流以较大流速通过进水口集中进入底部不封闭并排捆绑的多个拉沙腔体，直接冲刷作用于库底的淤沙，经过拉沙腔体的高含沙水流通过柔性的排沙管道排向下游。该设备可以在不用改变工程主体结构的情况下利用水库自然落差，引用较小下泄流量下，实现较大范围内的库底灵活排沙，而不是局限于坝前的某一点，从而有效实现淤损库容的恢复。
附图说明
图1为本发明水下封闭式渠道淤沙高效输移装备的整体结构示意图；
图2为图1中A-A向侧视图；
图3为图1中B-B向侧视图。
图中：1—拉沙腔体，2—进水口，3—下游端连接渐变段，4—连接件，5—通气管道，6—排沙管道。
具体实施方式
下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。
请参考图1及图2，本发明水下封闭式渠道淤沙高效输移装备包括排沙管道6、由连接件4并排捆绑的多个拉沙腔体1和引水进入拉沙腔体1的进水口2，排沙管道6与水库现有排沙孔或泄洪底孔封闭连接，可大幅节约工程量，不用改变工程主体结构。
排沙管道6采用高强度波纹管，通过下游端连接渐变段3与拉沙腔体连接1，柔性的排沙管道6可以使拉沙腔体1通过水底移动装置或船舶牵引在水库库底大范围移动。拉沙腔体1顶部设有通气孔和与通气孔连通的通气管道5，通气管道5与空气泵连接，这样可使得在移动拉沙腔体1之前通过空气泵向拉沙腔体1中注入空气，增加浮力，使其更加容易灵活移动，从而实现较大范围内的库底灵活排沙，而不是局限于坝前的某一点，从而有效保持水库的兴利库容。进水口2为圆筒形，垂直于拉沙腔体1轴线竖直向上设置。
如图3所示，拉沙腔体1底部不封闭，其截面呈马蹄形。
本发明具有如下优点：
1、本发明通过设置底部开放的拉沙腔体，可使水流直接冲刷作用于库底的淤沙，而非排沙孔或泥沙吸头式的间接冲刷，从而能极大地提高拉沙效率。
2、设备运行时产生的震动可以通过腔体底部作用于库底板结泥沙使其“液化”，同时使拉沙腔体随着泥沙的排除自动下沉，实现由线状到截面式的排沙。
3、垂直向上的进水口能保证不含沙水流以较大流速从上方集中进入拉沙腔体，冲沙和挟沙能力强，能迅速带走被拉沙腔体罩住的条状区域，且不易发生淤堵。
4、排沙管道采用高强度波纹管，通过渐变段与拉沙腔体连接，柔性的排沙管道可以使拉沙腔体通过水底移动装置或船舶牵引在水库库底大范围移动。
5、拉沙腔体顶部通气孔和通气管道的设置使得在移动拉沙腔体之前通过空气泵向腔体中注入空气，增加浮力，使其更加容易灵活移动，从而实现较大范围内的库底灵活排沙，而不是局限于坝前的某一点，从而有效恢复水库的兴利库容。
6、在排沙管末端设置止水密封装置与水库现有排沙孔或泄洪底孔封闭连接，在不用改变工程主体结构的情况下利用水库自然落差实现淤损库容的恢复。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (3)

1.一种水下封闭式渠道淤沙高效输移装备，其特征在于：包括排沙管道(6)、由连接件(4)并排捆绑的多个拉沙腔体(1)、引水进入拉沙腔体(1)的进水口(2)，拉沙腔体(1)上游末端处通过渐变段与进水口(2)相连，拉沙腔体(1)下游末端处通过下游端连接渐变段(3)与排沙管道(6)相连，进水口(2)为圆筒形，垂直于拉沙腔体(1)轴线竖直向上设置，排沙管道(4)用于与水库现有排沙孔或泄洪底孔封闭连接，拉沙腔体(1)底部不封闭，其截面呈马蹄形。
2.如权利要求1所述的水下封闭式渠道淤沙高效输移装备，其特征在于：排沙管道(4)采用高强度波纹管制成。
3.如权利要求1所述的水下封闭式渠道淤沙高效输移装备，其特征在于：每个拉沙腔体(1)顶部设有通气孔和与通气孔连通的通气管道(5)，通气管道(5)用于与空气泵连接，通过空气泵向拉沙腔体(1)中注入空气以增加浮力。
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