专利名称：水工布置方式排沙结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种排沙结构，特别是涉及一种水工布置方式排沙结构，属于 水利水电工程领域中的结构布置方法领域。
二背景技术：
对于在多泥沙河流上修建的水库，如何在高水位运行时期进行高效的排沙 是一个重大问题。目前常见的依靠调度手段的异重流排沙、蓄清排浑、敞库拉 沙等方法都存在矛盾和弱点，整体来看排沙效率较低，其主要原因是枢纽的泄 流布置方式和清水河流的布置方式一样；即使采用了预留底孔排沙布置方式， 因其进水口为齐平布置，仍存在排沙孔前泥沙冲刷漏斗太小，无法实现高效排 沙。依靠射流冲击、水下爆破、机械扰动等方式都存在效率和安全性等难以克 服的问题，不便在库区大量开展。因此迫切需要真正适合多泥沙河流水利枢纽 排沙需要的以自然力为主导的新型加沙设计方法来解决这一难题。
三
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种排沙效率 高、结构简单、控制便利的水工布置方式排沙结构。
本发明为解决技术问题所采取的技术方案是
一种水工布置方式排沙结构，含有排沙管道，所述排沙管道铺设在库底， 其尾端与坝体的底孔或隧洞连接，并设置闸阀，以控制流量，所述排沙管道的 首端向上游延伸，其端部或适当位置设置有一个向上翘的弯曲管段，该弯曲管 段的上端口高出预期的泥沙淤积面，所述排沙管道的一侧或/和两侧管壁上设置有分支管道，其上侧管壁上设置有闸门井，所述闸门井中设置有控制阀。
所述排沙管道的数量为两根以上，为分布式进口布置，分别铺设在岸边和 中间的库底上。
所述闸门井的数量为一个以上，设置在排沙管道不同位置的管壁上。 本发明的积极有益效果是
1、 本发明的水工布置方式排沙结构，其主要设计特点是分布式进沙口设计， 由一种前伸式的排沙管道组成，该排沙管道铺设在库底，其尾端与坝体的底孔 或隧洞连接，并设置闸阀，以控制流量，该排沙管道的首端向上游延伸，其端 部或适当位置设置有一个向上翘的弯曲管段，该弯曲管段的上端口高出预期的 泥沙淤积面，作为清水进水口；所述排沙管道的一侧或/和两侧管壁上设置有分 支管道。该设计方法形成的排沙结构可充分利用分布式进口优势，利用水库高 水头清除孔口附近泥沙，最终形成较大的排沙漏斗，加大短期的冲沙量，增加 有效库容，使进水塔"门前清"，消除泥沙淤积体给枢纽运行带来的威胁，实现 水利枢纽空洞组合调整出库水沙关系的目的。
2、 本发明利用全新的排沙理念，改变目前水库排沙建筑物平齐布置格局， 扩展排沙空间，达到扩大排沙范围、实现调整出库水沙关系，即调水调沙的目 的，其主要利用自然力(水力)输沙，耗能小、输沙效率高。
3、 本发明的排沙管道的首端向上延伸，扩大了原洞室的排沙范围，形成更 有大的排沙漏斗区，便于更大范围的泥沙排出，另外，排沙管道的侧壁上设置 有分支管道，扩大了横向排沙区域，因而排沙效率高。
4、 本发明排沙管道的上侧管壁上设置有闸门井，且闸门井设置有闸门，这 样可以根据清淤部位的不同来开启不同的闸门，以便对不同部位进行清淤，从而高效合理地清除坝前淤积体，其操作方便、便于控制，使用十分方便。
5、 本发明排沙管道首端或适当位置设置有向上翘的弯曲管段，且该弯曲管 段的上端口高出预期的泥沙淤积面，这样能够产生有利的流场促进排沙，并且 使清水从该上翘管口进入，防止整体淤塞，并在其它口门淤塞时借助清水管道 的负压清淤。
6、 本发明排沙效率高。经计算、模型试验并参考相关文献，其排沙效率可 达400kg/m3以上，远远优于目前仅单纯依靠调度手段的排沙方式.
7、 本发明运行成本较低。扩大了传统排沙孔的排沙范围，形成更有大的排 沙漏斗区。相对机械清淤方式更为经济，无需外加能量输入，运行成本低。
8、 本发明的水工布置方式排沙结构，对于未建的水库，可以在设计阶段把 此结构引入整体设计方案，在大坝的施工期间同时修建永久性的排沙结构，结 构的规模和细部设计由工程所在的水文和工程地质条件确定。对于已经修建且 尚未出现严重坝前淤积的水库，可以采用降低水位在浅滩铺设的方式，必须深 水操作的可以预制构件水下对接。对于已经严重淤积的水库，可以采用分段悬 浮管道方案进行排沙管道的铺设，在清除部分坝前泥沙后，把可移动的悬浮管 道继续向上游水库铺设，进一步清除远坝泥沙。其适用范围广，施工方式多样， 结构简单、成本较低，易于推广，具有良好的社会和经济效益。
四
图1为本发明水工布置方式排沙结构的结构示意图； 图2为图1所示水工布置方式排沙结构的俯视图。
五具体实施例方式
实施例参见图1和图2，图中，水工布置方式排沙结构的排沙管道的尾端与坝体9的底孔或隧洞1连接，并设置闸阀4，以控制流量，排沙管道的首端向 上游延伸，其端部设置有一个向上翘的弯曲管段，该弯曲管段的上端口 IO高出 预期的泥沙淤积面5。
排沙管道的数量为两根，其中一根排沙管道2铺设在岸边8库底上，另一 根排沙管道7铺设在中间库底上。并且，排沙管道2的一侧管壁上设置两个分 支管道3，其上侧管壁上设置有两个闸门井6，闸阀6井中设置有控制阀；排沙 管道7的两侧管壁上分别设置两个分支管道3，其上侧管壁上设置有两个闸门井 6，闸门6井中设置有控制阀。可以开启不同闸阀井6中的的闸门，以便对不同 部位进行清淤，从而高效合理地清除坝前淤积体其操作方便、便于控制，使用 十分方便。
本发明充分利用水库高水头清除远坝泥沙，形成较大的排沙漏斗，加大短 期的冲沙量，增加有效库容，使进水塔"门前清"，消除泥沙淤积体给枢纽运行 带来的威胁，实现实现水利枢纽调整出库水沙关系的目的。
对于未建的水库，可以在设计阶段把此排沙结构引入整体设计方案，在大 坝的施工期间同时修建永久性的排沙结构。结构的规模和细部设计由工程所在 的水文和工程地质条件确定。对于已经修建且尚未出现严重坝前淤积的水库， 可以采用降低水位在浅滩铺设的方式，必须深水操作的可以预制构件水下对接。 对于已经严重淤积的水库，可以采用分段悬浮管道方案进行管道铺设，在清除 部分坝前泥沙后，把可移动的悬浮管道继续向上游水库铺设，进一步清除远坝 泥沙。
改变排沙管道的数量、改变分支管道的数量、改变闸门井的数量、以及改 变上翘弯曲管段的具体位置能够组成多个实施例，均为本发明的常见变化范围， 在此不一一详述。
权利要求
1、一种水工布置方式排沙结构，含有排沙管道，其特征是所述排沙管道铺设在库底，其尾端与坝体的底孔或隧洞连接，并设置闸阀，以控制流量，所述排沙管道的首端向上游延伸，其端部或适当位置设置有一个向上翘的弯曲管段，该弯曲管段的上端口高出预期的泥沙淤积面，所述排沙管道的一侧或/和两侧管壁上设置有分支管道，其上侧管壁上设置有闸门井，所述闸门井中设置有控制阀。
2、 根据权利要求1所述的水工布置方式排沙结构，其特征是所述排沙管 道的数量为两根以上，为分布式进口布置，分别铺设在岸边和中间的库底上。
3、 根据权利要求1或2所述的水工布置方式排沙结构，其特征是所述闸 门井的数量为一个以上，设置在排沙管道不同位置的管壁上。
全文摘要
本发明公开了一种水工布置方式排沙结构，它含有排沙管道，排沙管道铺设在库底，其尾端与坝体的底孔或隧洞连接，并设置闸阀，以控制流量，所述排沙管道的首端向上游延伸，其端部或适当位置设置有一个向上翘的弯曲管段，该弯曲管段的上端口高出预期的泥沙淤积面，所述排沙管道的一侧或/和两侧管壁上设置有分支管道，其上侧管壁上设置有闸门井，闸阀井中设置有控制阀。所述排沙管道的数量为两根以上，分别铺设在岸边和中间的库底上。所述闸阀井的数量为一个以上，设置在排沙管道不同位置的上侧管壁上。本发明通过改变水库排沙洞进水口位置的方式，利用排沙管道敷设的分布式空间差异，实现扩大排沙范围的目的，其无需外加能量、排沙效率高，社会和经济效益良好。
文档编号E02B8/02GK101418555SQ20081023059
公开日2009年4月29日 申请日期2008年10月27日 优先权日2008年10月27日
发明者张金良, 敏 杨, 练继建 申请人:张金良