[發(fā)明專利]具備同時沉、排沙功能的雙斜復式斷面沉沙池

有效

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• 申請日: 2014-06-10
• 公開（公告）號: CN104043269A
• 公開（公告）日: 2014-09-17
• 發(fā)明（設計）人: 蘇東喜
• 申請（專利權）人: 黃河勘測規(guī)劃設計有限公司
• 主分類號: B01D21/02
• 分類號: B01D21/02;B01D21/24
• 代理公司: 鄭州異開專利事務所(普通合伙) 41114
• 代理人: 韓華

技術領域

本發(fā)明涉及天然多沙水源地的一級引水泥沙處理系統，尤其是涉及具備同時沉、排沙功能的雙斜復式斷面沉沙池。

背景技術

隨著工業(yè)化的發(fā)展，水利水電及供水工程分布越來越廣，工程以天然河流為水源地，保障用水需求，同時需要對引水中的泥沙進行處理。目前，以天然河流為水源地的取水口多采用沉沙池靜水沉沙，沉沙形式分為間歇沖刷和連續(xù)水力沖刷。沉沙池整體為矩形斷面，順水流方向有單向的縱坡降。引水渠、沉沙池、供水道、排沙道、控制閘聯合運用，取清排濁，并將沉淀的設計粒徑以上的泥沙再次排入河道或定期清出。對于供水不連續(xù)的工程，采取間歇性排沙，沉沙池布置為單式矩形斷面，存在淤積泥沙沖刷不徹底、需定期輔助人工清淤、泥沙搬運、占壓等問題；對于供水要求連續(xù)的工程，采取連續(xù)性沖沙，沉沙池布置為復雜的斷面底孔排沙，上層設集水槽，結構復雜，存在排沙底孔易淤堵、難清洗、施工造價高的問題。

近年來，對沉沙池的研究在節(jié)水灌溉小型項目上較活沃，研究成果和論文時有發(fā)布，但對于較大工程取水口一級泥沙處理，具備沉沙、排沙二合一同時運行的沉沙池還未見諸報導。

發(fā)明內容

本發(fā)明目的在于提供一種具備同時沉、排沙功能的雙斜復式斷面沉沙池。

為實現上述目的，本發(fā)明采取下述技術方案：

本發(fā)明所述具備同時沉、排沙功能的雙斜復式斷面沉沙池，包括沉池體，所述池體自左至右依次分為寬淺沉沙區(qū)、過渡區(qū)、深槽沖刷區(qū)；所述過渡區(qū)和深槽沖刷區(qū)的上游側與引水渠相連通而下游側與排沙道相連通，所述寬淺沉沙區(qū)的下游側與供水道相連通；深槽沖刷區(qū)的底板為沿縱向向下游側傾斜而沿橫向水平結構；過渡區(qū)的底板為沿縱向向下游側傾斜而沿橫向向深槽沖刷區(qū)傾斜結構；寬淺沉沙區(qū)的底板為沿縱向向下游側傾斜而沿橫向向過渡區(qū)傾斜結構；所述寬淺沉沙區(qū)底板沿橫向向過渡區(qū)的傾斜角度小于所述過渡區(qū)底板沿橫向向深槽沖刷區(qū)傾斜的角度；所述寬淺沉沙區(qū)底板沿縱向向下游側傾斜的角度小于深槽沖刷區(qū)底板沿縱向向下游側傾斜的角度；所述寬淺沉沙區(qū)、過渡區(qū)、深槽沖刷區(qū)的底板依次相銜接。

所述寬淺沉沙區(qū)與所述供水道相連通的開口位于其下游側遠離所述過渡區(qū)一側的池壁位置處，寬淺沉沙區(qū)位于上游的一段池壁為弧形結構并與所述引水渠的對應側壁相銜接。

本發(fā)明優(yōu)點在于借鑒天然河流淤灘沖槽原理，改變了沉沙池體傳統的單一矩形斷面結構，利用復式斷面不同區(qū)域流速的較大差異，同池同時進行沉、排沙，一池兩用；通過對底板雙向傾斜角度的設置達到沉沙和沖沙功能分區(qū)，協調了沉沙和沖沙對水流速度不同要求的矛盾，水力排沙及時、徹底，減少了人工操作，管理便捷。本發(fā)明各功能分區(qū)明確，結構布置簡明，泥沙處理完全依靠水力完成，避免了輔助清淤設施配置，減少了運行費用和清淤泥沙所占用的土地。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的平面布置結構示意圖。

圖2是圖1的I-I向斷面放大結構示意圖。

圖3是本發(fā)明所述寬淺沉沙區(qū)和深槽沖刷區(qū)底板自上游側至下游側的縱向結構示意圖。

具體實施方式

如圖1、2、3所示，本發(fā)明所述具備同時沉、排沙功能的雙斜復式斷面沉沙池，包括沉池體，所述池體自左至右依次分為寬淺沉沙區(qū)1、過渡區(qū)2、深槽沖刷區(qū)3；所述過渡區(qū)2和深槽沖刷區(qū)3的上游側與引水渠4的出水口相連通而下游側與排沙道5的進水口相連通，所述寬淺沉沙區(qū)1的下游側與供水道6相連通；深槽沖刷區(qū)3的底板7為沿縱向向下游側傾斜而沿橫向水平結構；過渡區(qū)2的底板8為沿縱向向下游側傾斜而沿橫向向深槽沖刷區(qū)3傾斜結構；寬淺沉沙區(qū)1的底板9為沿縱向向下游側傾斜而沿橫向向過渡區(qū)2傾斜結構；所述寬淺沉沙區(qū)1的底板9沿橫向向過渡區(qū)2的傾斜角度小于所述過渡區(qū)2的底板8沿橫向向深槽沖刷區(qū)3傾斜的角度；所述寬淺沉沙區(qū)1的底板9沿縱向向下游側傾斜的角度小于深槽沖刷區(qū)3的底板7沿縱向向下游側傾斜的角度；所述寬淺沉沙區(qū)1的底板9、過渡區(qū)2的底板8、深槽沖刷區(qū)3的底板7依次相銜接。寬淺沉沙區(qū)1與所述供水道6相連通的開口位于其下游側遠離所述過渡區(qū)2一側的池壁10位置處，寬淺沉沙區(qū)1位于上游的一段池壁11為弧形結構并與所述引水渠4的對應側壁12相銜接。

本發(fā)明工作原理簡述如下：

進入池體的水流分為三個區(qū)，寬淺沉沙區(qū)1、過渡區(qū)2和深槽沖刷區(qū)3。利用進入寬淺沉沙區(qū)1低速水流沉沙靜水，同時借助沿橫向向過渡區(qū)2傾斜的底板9將沉落泥沙輸向深槽沖刷區(qū)3，由于深槽沖刷區(qū)3內的水流流速較大使得挾沙能力強將泥沙沖入排沙道5，而清水自寬淺沉沙區(qū)1下游側引入供水道6內，實現一池兩用，同時實現沉沙和沖沙兩種功能。