[實用新型]排沙與淤泥擾動裝置

有效

• 申請號: 201320133011.8
• 申請日: 2013-03-22
• 公開（公告）號: CN203222771U
• 公開（公告）日: 2013-10-02
• 發明（設計）人: 徐安然
• 申請（專利權）人: 徐安然;吳淑緞;徐瑛懌;徐瑋懌
• 主分類號: E02B3/02
• 分類號: E02B3/02
• 代理公司: 北京維澳專利代理有限公司 11252
• 代理人: 王立民

技術領域

本實用新型屬于水力工程技術領域，具體涉及一種水庫溢流堰、溢洪道、排沙排洪隧道的排沙與淤泥擾動裝置。

背景技術

目前的水庫壩堰的中下部位均設有小型取排水工、作為平時或泛濫期的運轉操作之用，兼作為微量排放渾水之用，但并無在水庫底部設置專用的大型排沙通道，如曾文、石門、霧社、烏山頭水庫；導致水庫營運幾十年后庫底泥沙來漸漸淤高，甚至已高過取排水口，故目前只能通過取排水口閘門機動的調控操作；單純放水目的兼具的水力排沙效果有其極限，僅能勉強保持取排水口前喇叭口極小限度、極小區塊的凈空、但如遇超大臺風豪雨，則缺乏危機緊急應變的能力，可能一夕之間壩前即淤積5～6米，屆時進水口則有可能被淤泥樹枝阻塞、導致水庫無法正常操作放水、風險極大。

配合水刀、空壓機及潛水裝備、人員水下作業，以擾動進水口前淤泥的方式，雖可以改善進水口前的閘門夾雜木竹垃圾清除問題，但以石門水庫目前的技術、經驗，如需要清除洞口前淤泥尚有多處盲點無法克服；如裝備動員復原費時，高危險、高單價、操作不便、小量、間歇、斷續、復雜難行，徒然浪費寶貴水資源，此水下作業工法受限于水面風雨浪濤環境，勉強只能應用于水庫運轉操作設備緊急搶救應變，并非經濟有效、操作方便、大量持續、簡易可行的水庫壩前區域進水口前庭清淤的良法；至于自然溢流的溢流堰、有閘門啟閉的溢洪道、以及排洪隧道、排沙閘門前庭的聚積淤泥任其累積，如何有效清除，迄今尚無人提及。

本實用新型發明人從事水庫運轉操作數十年，在水庫面臨嚴重淤積，但卻苦無有效清淤對策的時刻，產生多元清淤排沙的構思，以南化水庫為例，該水庫是自然溢流排洪的水庫，當臺風豪雨滾滾泥流置入水庫，而溢流而出的卻是淡淡微渾的清水，水庫變成一個典型的大型沉沙池；然而每次洪水來臨時，約有6-10天的自然溢洪，一年平均約有56天左右的溢洪機會，如何能有效利用把握這寶貴的自然溢洪時機，將沉積在壩前溢洪道、排沙排洪隧道前庭的巨積淤泥擾動揚起上浮，形成高濃度的渾水型態，隨著溢流水力的巨大流速流量挾帶而出，達到高效清除水庫淤積的目的。

實用新型內容

為了解決上述技術問題，本實用新型提出了一種排沙與淤泥擾動裝置，其包括：

在水庫排洪排沙水工構造物處設置至少一座沉水式淤泥攪動裝置，其中沉水式淤泥攪動裝置前端設置至少一延管至前庭淤泥堆積區，沿水庫排洪排沙水工構造物的前緣下方裝設操控用的管線電源延管，該管線電源延管連接至岸上控制室內，以遙控按鈕啟動操作；借著上述排洪排沙水工構造物中和稀釋及水力吸排作用，自動清除水庫排洪排沙水工構造物的前庭淤泥。

進一步的，其中為擴大排沙區域，將所述排沙與淤泥擾動裝置的出水端順著庫床延伸布設壓力水管至前庭及水庫泄溢洪時所呈現的立體流線化流態區帶內。

進一步的，其中在水庫排洪排沙水工構造物前庭，以及水庫泄溢洪時所呈現的立體流線化流態區帶內，利用垂直固定錨座及隨水位自動升降的浮標浮索延管吊掛所述排沙與淤泥擾動裝置，為水庫堰埧進行沖淤清淤排沙作業。

本實用新型中的水庫排洪排沙水工構造物是指溢流堰、溢洪道、排沙排洪隧道等水庫排洪排沙工程設施。本實用新型在水庫溢流堰、溢洪道的水面下壁面或排沙排洪隧道等水庫水工構造物的適當位置上安裝至少一座固定沉水式水刀射流淤泥擾動裝置；在水庫溢洪或泄洪、排洪、排沙的水工構造物上，選擇合適地點，設置水刀射流等水工機械裝置，并以管線電源延伸至上方陸地控制室，當水庫需要泄洪或溢洪、排洪、排沙時，配合啟動本實用新型，將聚積在溢流堰、溢洪道、排沙排洪隧道前庭及水庫泄溢洪、排洪、排沙時所呈現立體流線化流態區帶內的淤泥，以高壓水柱及高速攪拌器等高壓設備擾動沖擊破碎裂解，藉溢洪道、排沙排洪隧道等前庭具有的特殊空間功能-中和稀釋水力吸排作用，將水庫溢洪、排沙設施前庭附近庫床固結的沉泥裂解，借著自由流、重力流的排洪流速、流量挾帶，濃濃渾水泥漿持續順著洪流而下注入溢洪道、排沙排洪隧道安全無害排放，達到壩前及重點區域淤泥有效擾動排除，并可在水庫泄溢洪時所呈現立體流線化流態區帶內，延伸在淤積面布置壓力水管向下向淤泥高壓射流；亦可連結錨定工作浮臺垂掛本裝置作業，擴大排沙區域；利用洪流、利用泄放水量同步進行排沙、有效降低壩前淤積高程。

固定在溢洪堰、溢洪道、排沙排洪隧道水工結構體水面下的本實用新型裝置操作安全性高，可在最惡劣的天候下全天候作業。裝置平臺可依各水庫環境設施個別選定適合位置裝設、操控的管線電源延管可延伸至岸上控制室內，以遙控按鈕操作。