坝前库区淤沙扰动装置及坝前库区淤沙扰动方法与流程

    专利查询2025-05-13  42


    本发明涉及水利工程,尤其是涉及一种坝前库区淤沙扰动装置,本发明还涉及采用该扰动装置对坝前库区淤沙的扰动方法。


    背景技术:

    1、水库淤积问题是多沙河流中修建水库时亟需解决的一个关键难题,尤其是在北方多泥沙河流上修建水库时淤积问题更为严重。水库淤积对水库的防洪、发电、供水、灌溉等功能均具有极大的不利影响,如不及时对水库淤积问题进行处理,轻则导致水库淤满、功能完全丧失,重则对大坝的坝体安全产生不利影响,危及大坝下游人民的生命财产安全。因此,水库淤积问题是新建水库时必须要考虑的重大问题,而目前新建水库在设计时往往很少考虑到清淤措施,只能在水库建成并使用后采用水力清淤、机械清淤等方式进行处理,操作困难繁琐,耗费的人力物力也较为巨大。


    技术实现思路

    1、本发明目的在于针对现有技术的缺陷,提供一种坝前库区淤沙扰动装置;本发明还提供对坝前库区淤沙的扰动方法。在水库建设时,可将该装置布设在坝前库区的河床上,在水库使用年限内,每当坝前库区淤沙沉积到一定程度时,都可通过该装置可对淤沙进行及时清理,保证水库的安全运行。

    2、为实现上述目的,本发明可采取下述技术方案:

    3、本发明所述的坝前库区淤沙扰动装置,包括混凝土底板,以及埋设于所述混凝土底板下的扰动管道;所述扰动管道呈s形铺设,扰动管道的两端端口通过连接管道与高压水泵或空气压缩泵相连通;在所述扰动管道的上表面上沿长度方向间隔开设有多个通孔,在所述混凝土底板上开设有与所述通孔一一对应的扰动孔;每一所述扰动孔的孔口上均安装有向上翻转的拍门,所述拍门的下表面上设置有压力传感器。

    4、进一步的,所述拍门由一对铰连于所述扰动孔口沿上的半圆形门板构成。

    5、进一步的,所述通孔均位于所述扰动管道的直线段上。

    6、本发明还涉及一种坝前库区淤沙扰动方法,采用上述坝前库区淤沙扰动装置,其具体包括如下步骤:

    7、s1,扰动装置的安装

    8、步骤一,对坝前库区的河床进行找平;

    9、步骤二,在找平的坝前库区河床上呈s形开设铺装槽;

    10、步骤三,将扰动管道铺装于铺装槽内,并在扰动管道的上表面上沿长度方向间隔一定距离开设通孔,保证所有通孔均位于扰动管道的直线段上;

    11、步骤四,在坝前库区河床上浇筑混凝土底板,并根据扰动管道上的通孔位置一一对应的预留扰动孔,混凝土底板的厚度至少为扰动管道直径的1.5倍,并且混凝土底板的上表面应低于坝体上的排沙底孔;

    12、步骤五,在每一扰动孔上安装拍门,并在每一拍门的下表面上设置压力传感器,保证在拍门平扣于扰动孔上时压力传感器的下表面刚好贴附在孔口外侧的混凝土底板上;

    13、步骤六,将扰动管道的两端通过连接管道延伸出坝前库区外,并将连接管道的外端与布设在库区两岸的高压水泵或空气压缩泵相连通;

    14、s2,淤沙清理

    15、步骤一,当坝前库区内的淤沙淤积厚度达到高压水泵或空气压缩泵的最大压力时,或坝前库区淤沙厚度对拍门产生的压力达到其材料的承载极限时,及时进行清淤,先打开坝体上排沙底孔的工作闸门,再开启高压水泵或空气压缩泵冲起拍门对淤沙进行扰动,使高含泥量的水流经排沙底孔输送到下游河道;

    16、步骤二,清淤完成后先关闭高压水泵或空气压缩泵,再关闭排沙底孔的工作闸门。

    17、本发明优点在于在水库建设时,将坝前库区淤沙扰动装置布设在坝前库区的河床上,在水库使用年限内当淤沙沉积到一定程度时,能够通过高压水泵或空气压缩泵向扰动管道内输入高压水流或高压气体,从而形成自通孔喷出的水柱或气柱,向上顶起拍门,轻松实现对拍门上方淤沙的扰动,使高含泥量的水流能够自坝体上的排沙底孔排至下游河道,高效完成坝前库区河床的清淤工作,提升淤沙清理质量,降低能耗,提高整个坝前库区淤沙扰动装置的使用耐久性,在大坝合理使用年限内能够有效保持水库的有效库容。



    技术特征:

    1.一种坝前库区淤沙扰动装置,其特征在于:包括混凝土底板,以及埋设于所述混凝土底板下的扰动管道;所述扰动管道呈s形铺设,扰动管道的两端端口通过连接管道与高压水泵或空气压缩泵相连通;在所述扰动管道的上表面上沿长度方向间隔开设有多个通孔,在所述混凝土底板上开设有与所述通孔一一对应的扰动孔;每一所述扰动孔的孔口上均安装有向上翻转的拍门,所述拍门的下表面上设置有压力传感器。

    2.根据权利要求1所述的坝前库区淤沙扰动装置,其特征在于:所述拍门由一对铰连于所述扰动孔口沿上的半圆形门板构成。

    3.根据权利要求1所述的坝前库区淤沙扰动装置,其特征在于:所述通孔均位于所述扰动管道的直线段上。

    4.一种坝前库区淤沙扰动方法,其特征在于:采用权利要求1所述的坝前库区淤沙扰动装置,其具体包括如下步骤:


    技术总结
    本发明公开了一种坝前库区淤沙扰动装置及坝前库区淤沙扰动方法,坝前库区淤沙扰动装置包括混凝土底板及埋设于混凝土底板下的扰动管道;扰动管道呈S形铺设,扰动管道的两端端口通过连接管道与高压水泵或空气压缩泵相连通;扰动管道上开设有多个通孔,混凝土底板上开设有与通孔一一对应的扰动孔;每一扰动孔上均安装有拍门,拍门下表面上设置有压力传感器。坝前库区淤沙扰动方法采用坝前库区淤沙扰动装置,其具体包括扰动装置的安装及淤沙清理。本发明优点在于高效完成坝前库区河床的清淤工作,提升淤沙清理质量,降低能耗,提高整个坝前库区淤沙扰动装置的使用耐久性,在大坝合理使用年限内能够有效保持水库的有效库容。

    技术研发人员:谢遵党,张雪才,鲁俊,陈翠霞,曹智伟,张富富
    受保护的技术使用者:黄河勘测规划设计研究院有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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