一种截砂清淤的改进式底坎

本发明涉及水利工程领域，特别是一种截砂清淤的改进式底坎。

背景技术：

1、在泵站工程中，良好的进水池设计应该满足水流顺畅，流速均匀，池内不产生涡流等不良流态现象。有研究表明，前池流态紊乱会使泵站效率降低20％，设计合理的底坎结构和运行方法可以有效地改善前池流态，提高泵站运行效率，同时降低闸前的横向流速，梯形底坎是正向进水前池最常用的整流措施，其原理是通过底坎的挑流作用，造成坎后水流立面旋滚和平面水流水量交换，使坎后水流充分扩散紊动，消除不良流态，底坎作为一种泵站前池的整流措施，具有结构简单施工方便，整流效果显著等优势，因此同样将其应用于水闸的上游连接段。

2、有些河流泥沙含量多，容易在底坎处形成泥沙淤积，从而使底坎失去整流效果，泥沙淤积改变了前池原有的良好水力条件和水泵进水条件，导致水泵装置效率的下降，甚至在前池、进水池中产生旋涡使水泵进气，引起汽蚀，影响泵站的正常运行，危及水泵的运行安全，同时，前池的清淤通常费用较大，而且清淤后很快又形成新的淤积，所以泥沙淤积对前池的影响不容忽视，但是在现有底坎的设计中未考虑到泥沙淤积的问题不能及时清淤。

3、综上，为了解决上述问题，提出了一种截砂清淤的改进式底坎。

技术实现思路

1、鉴于上述或现有技术中存在底坎泥沙淤积造成的整流失效以及清理不便的问题，提出了本发明。

2、因此，本发明的目的是提供一种截砂清淤的改进式底坎。

3、为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种截砂清淤的改进式底坎，包括水池，还包括设置于所述水池内的底坎，以及设置于所述底坎和水池之间的清淤机构；所述底坎的迎水面垂直水池的池底，且所述底坎的背水面与水池的池底之间呈六十度夹角，所述底坎的顶部水平，且所述底坎中空，且所述底坎的迎水面和被水面均呈镂空设置，所述水池的两侧设置有挡水墙，所述水池的池底横向开设有排水槽，且所述底坎覆盖在排水槽的槽口上，所述排水槽两端贯穿挡水墙，且所述挡水墙位于排水槽的出口处设置有闸门；所述清淤机构，其包括铺设在所述排水槽底部的不锈钢槽，且所述不锈钢槽内呈倒v形设置有刮板，所述刮板顶端设置有两组拖行组件，所述挡水墙顶端设置有卷扬机，且所述拖行组件和卷扬机之间连接有拉绳，所述拉绳的中部折成u形后与卷扬机绕接，所述拉绳的两端沿排水槽内穿过拖行组件后，于排水槽末端再次折成u形后返回与卷扬机绕接在两侧，且拉绳中部绕接方向与其两端的绕接方向相反，所述拉绳位于转接处均设置有换向轮，且所述换向轮与挡水墙转动连接。

4、作为本发明截砂清淤的改进式底坎的一种优选方案，其中：所述底坎的迎水面镂空由三十毫米乘以三十毫米的方孔阵列构成，且所述底坎的背水面由十毫米乘以十毫米的方孔阵列构成。

5、作为本发明截砂清淤的改进式底坎的一种优选方案，其中：所述水池、挡水墙和底坎均采用混凝土浇筑建造。

6、作为本发明截砂清淤的改进式底坎的一种优选方案，其中：所述挡水墙外侧位于闸门处设置有沉砂池，所述沉砂池的边缘嵌入挡水墙外壁位于排水槽处底部以下。

7、作为本发明截砂清淤的改进式底坎的一种优选方案，其中：所述拖行组件，其包括两块互相平行的侧板，所述侧板呈三角形，且所述侧板之间位于三角处均连接有滑轮，位于拉绳顶部压接一对滑轮，位于拉绳底部压接一个滑轮，位于所述拉绳底部的滑轮轴孔一端内壁开设有螺纹，所述滑轮轴孔内套接有短轴。

8、作为本发明截砂清淤的改进式底坎的一种优选方案，其中：所述短轴沿其轴向开设有圆孔，且所述短轴位于螺纹处沿其径向开设有滑槽，且所述圆孔内滑动连接有滑块，所述滑块通过滑槽与螺纹连接，且所述滑块远离滑槽的一端连接有柱塞，所述侧板之间位于拉绳顶部设置有压块，且所述压块的顶端密封滑动套接有圆台，所述圆台的底端面和顶端面之间开设有水道，且所述圆台顶端水道接口和圆孔位于柱塞一端接口之间连接有管件，且所述圆孔、管件、水道位于压块和柱塞之间填充纯水。

9、作为本发明截砂清淤的改进式底坎的一种优选方案，其中：所述滑块位于远离住柱塞一端设置弹簧，且所述弹簧另一端挤压第一连杆。

10、作为本发明截砂清淤的改进式底坎的一种优选方案，其中：所述短轴的两端成矩形设置，且所述短轴的两端沿竖直方向与侧板滑动连接，所述短轴两端位于侧板外壁竖直连接有第一连杆，且所述第一连杆顶端之间连接有第二连杆，所述第二连杆连接圆台，且所述第二连杆沿竖直方向与侧板滑动插接。

11、作为本发明截砂清淤的改进式底坎的一种优选方案，其中：两组所述拖行组件位于刮板顶端位置成对称设置，两组所述拖行组件之间呈镜像设置。

12、作为本发明截砂清淤的改进式底坎的一种优选方案，其中：所述侧板两侧均设置有板簧，且所述板簧的两端与位于拉绳顶端的一对滑轮轴端连接，所述板簧的中部与第二连杆的顶端连接，且所述板簧、第一连杆、滑轮和拉绳之间设置有预压力。

13、本发明的截砂清淤的改进式底坎的有益效果：该设施的底坎迎水面有足够的大通过面积，让水流携带泥沙进入到底坎内，又受到背水面的小孔减速拦截作用，使得水流流速降低进而使得泥沙向下沉降在排水槽内，水流通过背水面小孔分散以及部分经由底坎顶部后再混合，实现了比实心传统底坎更高的整流效率、更低流通阻力，且结构用料少成本低，配合底坎底部排水槽以及清淤机构，通过单机组单拉绳实现刮板的往复排淤动作，快捷高效排淤。

技术特征：

1.一种截砂清淤的改进式底坎，包括水池(100)，其特征在于：还包括设置于所述水池(100)内的底坎(101)，以及设置于所述底坎(101)和水池(100)之间的清淤机构(200)；

2.如权利要求1所述的截砂清淤的改进式底坎，其特征在于：所述底坎(101)的迎水面镂空由三十毫米乘以三十毫米的方孔阵列构成，且所述底坎(101)的背水面由十毫米乘以十毫米的方孔阵列构成。

3.如权利要求2所述的截砂清淤的改进式底坎，其特征在于：所述水池(100)、挡水墙(102)和底坎(101)均采用混凝土浇筑建造。

4.如权利要求3所述的截砂清淤的改进式底坎，其特征在于：所述挡水墙(102)外侧位于闸门(104)处设置有沉砂池(105)，所述沉砂池(105)的边缘嵌入挡水墙(102)外壁位于排水槽(103)处底部以下。

5.如权利要求4所述的截砂清淤的改进式底坎，其特征在于：所述拖行组件(203)，其包括两块互相平行的侧板(203a)，所述侧板(203a)呈三角形，且所述侧板(203a)之间位于三角处均连接有滑轮(203b)，位于拉绳(204)顶部压接一对滑轮(203b)，位于拉绳(204)底部压接一个滑轮(203b)，位于所述拉绳(204)底部的滑轮(203b)轴孔一端内壁开设有螺纹(203b-1)，所述滑轮(203b)轴孔内套接有短轴(203c)。

6.如权利要求5所述的截砂清淤的改进式底坎，其特征在于：所述短轴(203c)沿其轴向开设有圆孔(203c-1)，且所述短轴(203c)位于螺纹(203b-1)处沿其径向开设有滑槽(203c-2)，且所述圆孔(203c-1)内滑动连接有滑块(203d)，所述滑块(203d)通过滑槽(203c-2)与螺纹(203b-1)连接，且所述滑块(203d)远离滑槽(203c-2)的一端连接有柱塞(203e)，所述侧板(203a)之间位于拉绳(204)顶部设置有压块(203f)，且所述压块(203f)的顶端密封滑动套接有圆台(203g)，所述圆台(203g)的底端面和顶端面之间开设有水道(203g-1)，且所述圆台(203g)顶端水道(203g-1)接口和圆孔(203c-1)位于柱塞(203e)一端接口之间连接有管件(203h)，且所述圆孔(203c-1)、管件(203h)、水道(203g-1)位于压块(203f)和柱塞(203e)之间填充纯水。

7.如权利要求6所述的截砂清淤的改进式底坎，其特征在于：所述滑块(203d)位于远离住柱塞(203e)一端设置弹簧(203i)，且所述弹簧(203i)另一端挤压第一连杆(203j)。

8.如权利要求7所述的截砂清淤的改进式底坎，其特征在于：所述短轴(203c)的两端呈矩形设置，且所述短轴(203c)的两端沿竖直方向与侧板(203a)滑动连接，所述短轴(203c)两端位于侧板(203a)外壁竖直连接有第一连杆(203j)，且所述第一连杆(203j)顶端之间连接有第二连杆(203k)，所述第二连杆(203k)连接圆台(203g)，且所述第二连杆(203k)沿竖直方向与侧板(203a)滑动插接。

9.如权利要求8所述的截砂清淤的改进式底坎，其特征在于：两组所述拖行组件(203)位于刮板(202)顶端位置成对称设置，两组所述拖行组件(203)之间呈镜像设置。

10.如权利要求9所述的截砂清淤的改进式底坎，其特征在于：所述侧板(203a)两侧均设置有板簧(206)，且所述板簧(206)的两端与位于拉绳(204)顶端的一对滑轮(203b)轴端连接，所述板簧(206)的中部与第二连杆(203k)的顶端连接，且所述板簧(206)、第一连杆(203j)、滑轮(203b)和拉绳(204)之间设置有预压力。

技术总结
本发明涉及水利工程领域，尤其是一种截砂清淤的改进式底坎，包括水池，还包括设置于所述水池内的底坎，以及设置于所述底坎和水池之间的清淤机构；所述底坎的迎水面垂直水池的池底，且所述底坎的背水面与水池的池底之间呈六十度夹角，所述底坎的顶部水平。该设施的底坎迎水面有足够的大通过面积，让水流携带泥沙进入到底坎内，又受到背水面的小孔减速拦截作用，使得水流流速降低进而使得泥沙向下沉降在排水槽内，水流通过背水面小孔分散以及部分经由底坎顶部后再混合，实现了比实心传统底坎更高的整流效率、更低流通阻力，且结构用料少成本低，配合底坎底部排水槽以及清淤机构，通过单机组单拉绳实现刮板的往复排淤动作，快捷高效排淤。

技术研发人员：陆伟刚,洑紫逸,张文杰
受保护的技术使用者：扬州大学
技术研发日：
技术公布日：2024/3/11