[發(fā)明專利]下沉式頂部進(jìn)流沖沙廊道結(jié)構(gòu)

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110210961.1
• 申請(qǐng)日: 2011-07-21
• 公開（公告）號(hào): CN102304912A
• 公開（公告）日: 2012-01-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃東軍;余雪松;陳振文
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國水電顧問集團(tuán)華東勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院
• 主分類號(hào): E02B9/04
• 分類號(hào): E02B9/04
• 代理公司: 杭州九洲專利事務(wù)所有限公司 33101
• 代理人: 韓小燕

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種沖沙廊道結(jié)構(gòu)，特別是一種下沉式頂部進(jìn)流沖沙廊道結(jié)構(gòu)，主要適用于水電站工程中，特別適用于多泥沙河流的水電站。

背景技術(shù)

對(duì)于建設(shè)在多泥沙河流上的水電站，為保持發(fā)電進(jìn)水口“門前清”，常在進(jìn)水口前布置沖沙洞。當(dāng)岸邊引水式電站具有多條引水隧洞、進(jìn)水口橫向展開較寬時(shí)，可采用布置多條沖沙洞，擴(kuò)大沖沙范圍的方式；也可只布置一條沖沙洞，并在沖沙洞前部布置沖沙廊道，使沖沙效果延伸到多個(gè)發(fā)電進(jìn)水口前。后者布置靈活，投資較低。當(dāng)沖沙洞需參加泄洪時(shí)，由于泄洪運(yùn)行工況洞內(nèi)流速較高，沖沙廊道上方易產(chǎn)生吸氣漩渦，危及沖沙洞結(jié)構(gòu)的安全。因此，同時(shí)兼有沖沙和泄洪功能的沖沙洞進(jìn)水口結(jié)構(gòu)布置，既要滿足沖沙運(yùn)行的水力學(xué)要求，又要滿足泄洪運(yùn)行時(shí)水力學(xué)要求，對(duì)沖沙廊道的布置具有特別的要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、施工方便的下沉式頂部進(jìn)流沖沙廊道結(jié)構(gòu)，可排除沖沙廊道沿線的淤沙，同時(shí)保持發(fā)電進(jìn)水口“門前清”，并在泄洪工況時(shí)，可消除沖沙廊道上方出現(xiàn)的吸氣漩渦，保證沖沙洞結(jié)構(gòu)的安全。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：下沉式頂部進(jìn)流沖沙廊道結(jié)構(gòu)，包括廊道主體，其頂部開設(shè)一組進(jìn)流孔，其特征在于：所述廊道主體上方均勻布置一組消渦梁。

所述進(jìn)流孔呈矩形，且各進(jìn)流孔的寬度沿水流方向逐漸變小。

所述進(jìn)流孔的中心線與水平面的夾角為45度，其傾斜方向?yàn)檠厮鞣较蛳蛳聝A斜。

所述廊道主體橫截面呈上方下圓的倒城門洞形。

所述廊道主體整體布置于沉沙池底部的巖體內(nèi)。

各消渦梁位于同一水平面上，且垂直于廊道主體中心線布置。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明在沖沙廊道主體上方均勻布置一組消渦梁，可有效防止沖沙洞泄洪時(shí)沖沙廊道上方出現(xiàn)吸氣漩渦，從而防止沖沙洞發(fā)生氣蝕破壞，保證了沖沙洞結(jié)構(gòu)的安全；另外，本發(fā)明采用沖沙廊道結(jié)合單條沖沙洞的布置形式，可同時(shí)解決多個(gè)發(fā)電引水進(jìn)水口“門前清”的問題，減少了工程投資。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的縱剖面布置圖。

圖2是圖1的1-1向剖面圖。

圖3是本發(fā)明消渦梁的結(jié)構(gòu)布置圖。

圖4是本發(fā)明的平面布置圖。

具體實(shí)施方式

對(duì)于建設(shè)在多泥沙河流上的水電站，為避免大顆粒泥沙進(jìn)入電站水輪機(jī)，通常在進(jìn)水口前修建沉沙池。如圖1-圖4所示，本實(shí)施例包括位于沖沙洞前部并整體布置于沉沙池底部巖體內(nèi)的廊道主體1(采用C50抗沖耐磨混凝土澆筑而成)，其中心線與發(fā)電引水水流方向角度一般控制在為70～90°，與進(jìn)水口前緣保持一定的距離(為簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，沖沙廊道盡量遠(yuǎn)離進(jìn)水口，但保證進(jìn)水口在沖沙漏斗的范圍內(nèi))，其水流輸出口與沖沙洞進(jìn)口連通。所述廊道主體1橫截面呈上方下圓的倒城門洞形；在該廊道主體1頂部開設(shè)一組不等寬的矩形進(jìn)流孔2(本例中各進(jìn)流孔的寬度沿水流方向逐漸變小)，該進(jìn)流孔的中心線與水平面的夾角為45度，其傾斜方向?yàn)檠厮鞣较蛳蛳聝A斜，有利于攜沙水流均衡的進(jìn)入廊道主體1內(nèi)。

沖沙洞用于泄洪時(shí)，為消除沖沙廊道上方出現(xiàn)的吸氣漩渦，在廊道主體1上方兩側(cè)對(duì)稱布置若干根豎直的柱4，各柱頂端位于同一水平面上，位于同一側(cè)并相鄰的兩根柱4之間采用水平布置的梁5連接，形成兩條相互平行的長(zhǎng)梁，同時(shí)，將兩條長(zhǎng)梁的兩端分別連接，形成一水平布置的矩形梁框架，在該梁框架內(nèi)均勻布置一組消渦梁3，各消渦梁3與所述梁框架位于同一平面內(nèi)，并直于廊道主體1中心線布置，用于消除進(jìn)流時(shí)的有害漩渦。

本發(fā)明技術(shù)方案已經(jīng)水工模型試驗(yàn)驗(yàn)證，證實(shí)是可行的，可以達(dá)到預(yù)期的效果。