[發(fā)明專利]引黃灌區(qū)渠首分層取水方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110267237.2
• 申請(qǐng)日: 2011-09-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102392429A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-03-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 董文勝;江恩慧;李軍華;劉雪梅;曹永濤;姜秀芳;趙連軍;郭西方;張揚(yáng);潘麗;曹波;趙晶;翟瑩瑩;田瑜;雷政
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華北水利水電學(xué)院
• 主分類號(hào): E02B1/00
• 分類號(hào): E02B1/00;E02B13/00;E02B7/20
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及一種引黃灌區(qū)取水方法，特別涉及一種針對(duì)渠首閘前河床沖淤經(jīng)常調(diào)整變化的引黃灌區(qū)渠首閘的分層取水方法，其IPC國(guó)際專利分類號(hào)為E02B?1/00，E02B?13/00，E02B?7/20，屬于水利工程技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

黃河為強(qiáng)烈沖積性河流，河床沖淤調(diào)整幅度較大，且沖與淤經(jīng)常交替發(fā)生。在引黃渠的實(shí)際運(yùn)行中，常帶來(lái)如下問(wèn)題：

(1)、引黃灌區(qū)渠首引黃閘采用傳統(tǒng)的單層閘室設(shè)計(jì)，導(dǎo)致目前黃河下游幾乎所有的引黃渠首閘，在黃河河床持續(xù)淤積抬高的情況下，大量引入粗泥沙，淤?gòu)U渠道、土地沙化嚴(yán)重。而在上游小浪底水庫(kù)攔沙運(yùn)行期間，河道大幅度下切，又難以滿足取水能力；

(2)、經(jīng)多年運(yùn)行，渠首閘前的大量淤積，導(dǎo)致渠首閘功能喪失，甚至?xí)拐麄€(gè)輸水渠系難以有效運(yùn)行，被動(dòng)的多次改建：

(3)、傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)難以適應(yīng)黃河不同流量以及含沙量的分布規(guī)律。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明針對(duì)黃河河床沖淤調(diào)整幅度較大，直接影響引黃渠首取水能力，導(dǎo)致渠首閘、乃至整個(gè)輸水渠系多次改建的問(wèn)題，提供一種適用于引黃灌區(qū)的分層取水方法，使渠首閘能夠分層取水，應(yīng)對(duì)不同水沙情況，適應(yīng)河床調(diào)整，保證設(shè)計(jì)引水流量，使灌區(qū)工程效益得到有效發(fā)揮。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種引黃灌區(qū)渠首分層取水方法，設(shè)置分層渠首閘，所述分層渠首閘設(shè)置兩層以上的閘門(mén)組，根據(jù)設(shè)計(jì)引水流量，每層閘門(mén)組設(shè)置一個(gè)或多個(gè)閘室，各個(gè)閘門(mén)獨(dú)立運(yùn)行；在所述分層渠首閘后面設(shè)置一個(gè)豎井用于各層閘門(mén)組的消能；按照以下方式運(yùn)行該分層渠首閘：

(1)閘前引水渠水流為清水或低含沙水流：水位較低時(shí)，僅開(kāi)啟底層閘門(mén)組；水位較高時(shí)，開(kāi)啟與水位對(duì)應(yīng)高程的閘門(mén)組，需要的引水流量較大時(shí)，同時(shí)開(kāi)啟多層閘門(mén)組；

(2)閘前引水渠水流為高含沙水流：根據(jù)泥沙沿垂線“上稀下濃，上細(xì)下粗”的分布規(guī)律，開(kāi)啟與表層水流的水位對(duì)應(yīng)高程的閘門(mén)組，引取表層低含沙水流，將底層高含沙水流攔在引水閘外；或開(kāi)啟底部一至二層閘門(mén)組，利用高含沙水流挾沙力強(qiáng)的特點(diǎn)，引水排沙，減少閘前淤積；

(3)閘前引水渠發(fā)生洪水：閘門(mén)組全部打開(kāi)，在引水的同時(shí)進(jìn)行排沙，消除閘前引水渠內(nèi)的淤積。

本發(fā)明的分層取水方法，可以在黃河下游的引黃灌區(qū)推廣應(yīng)用，也可以適用于其他多泥沙河流的引水渠首，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)用靈活，可以大大延長(zhǎng)渠首閘的使用壽命，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

附圖說(shuō)明：

圖1為本發(fā)明的分層渠首閘的縱剖面圖。

圖中，1為閘門(mén)一組，2為閘門(mén)二組，3為閘門(mén)三組，4為閘室側(cè)墻，5為啟閉設(shè)備，6為閘房，7為豎井，8為海漫，9為閘前渠底，10為閘后渠底。

具體實(shí)施方式：

本發(fā)明的引黃灌區(qū)渠首分層取水方法，考慮河床沖淤調(diào)整強(qiáng)度，渠首閘采用分層設(shè)計(jì)，布設(shè)多級(jí)閘門(mén)，各級(jí)閘門(mén)獨(dú)立運(yùn)行。如圖1所示，本具體實(shí)施方式中，渠首閘采用三層閘門(mén)組，自下至上分別為閘門(mén)一組1、閘門(mén)二組2和閘門(mén)三組3，每層閘門(mén)組又可以根據(jù)設(shè)計(jì)引水流量的需要，設(shè)置一個(gè)或多個(gè)獨(dú)立的閘室。啟閉設(shè)備5和相關(guān)的監(jiān)測(cè)設(shè)備可以布設(shè)在閘頂部的閘房6內(nèi)。閘門(mén)后設(shè)置豎井7，用于上述三層閘門(mén)組的消能，保證水流在各級(jí)閘門(mén)組運(yùn)行工況下與閘后海漫順暢銜接。

按照以下方式運(yùn)用上述分層渠首閘：

(1)閘前引水渠水流為清水或低含沙水流：如果水位較低，僅開(kāi)啟底層的閘門(mén)一組1；如果水位較高而需要的引水流量不大，可以只開(kāi)啟與水位對(duì)應(yīng)高程的閘門(mén)組；如果水位較高并且需要的引水流量較大時(shí)，可以同時(shí)開(kāi)啟多層閘門(mén)組。

(2)閘前引水渠水流為高含沙水流：根據(jù)泥沙沿垂線“上稀下濃，上細(xì)下粗”的分布規(guī)律，為了引水?dāng)r沙，開(kāi)啟與表層水流的水位對(duì)應(yīng)高程的閘門(mén)組，引取表層低含沙水流，將底層高含沙水流攔在引水閘外。例如，表層水流的水位較高時(shí)，開(kāi)啟閘門(mén)二組2和/或閘門(mén)三組3，底層的閘門(mén)一組1關(guān)閉，攔住含沙量高、粒徑粗的底層水流，減少下游渠道淤積。如果此時(shí)閘前引水渠淤積較嚴(yán)重，必須排淤，則可以利用高含沙水流挾沙力強(qiáng)的特點(diǎn)，開(kāi)啟閘門(mén)一組1和閘門(mén)二組2，在滿足引水需要的同時(shí)排沙，減少閘前淤積。閘前淤積被排除后，可以關(guān)閉閘門(mén)一組1，開(kāi)啟閘門(mén)二組2和/或閘門(mén)三組3。

(3)閘前引水渠發(fā)生洪水：閘門(mén)組全部打開(kāi)，在引水的同時(shí)進(jìn)行排沙，消除閘前引水渠內(nèi)的淤積。

本發(fā)明的引黃灌區(qū)渠首分層取水方法，采用分層渠首閘，根據(jù)閘前水流流量、含沙量的大小和水位的高低，靈活運(yùn)用，開(kāi)啟不同層級(jí)的閘門(mén)引水，以達(dá)到分層取水?dāng)r沙的效果。具有如下突出的優(yōu)越性：