本发明涉及水利、水电设施,具体涉及连续冲沙结构、系统及方法。
背景技术:
1、在水利水电工程中,引用天然河水进行发电或灌溉时,难免会混入一些泥沙,如不在取水口将泥沙预先沉淀、排出,泥沙进入水电站引水系统将会造成淤塞渠道、堵塞管道、磨损机组等不良影响,目前多采用在取水口后、输水隧洞前设置沉沙池对泥沙进行拦截、沉淀、排出。
2、现有技术中,通常采用利用池底冲沙道内压力水流连续冲沙的连续冲洗式沉沙池,连续冲洗式沉沙池的沉沙、冲沙及供水可同时进行,但其结构较为复杂,水流含沙量较大时易在沉沙池的池室产生淤积,若沉沙池因淤积堵塞时,需停机对沉沙池进行清理维护,从而影响后续工作进程。
技术实现思路
1、有鉴于此,本发明提供了一种连续冲沙结构、系统及方法,以解决现有技术中沉沙池因淤积堵塞时,需停机对沉沙池进行清理维护,从而影响后续工作进程的问题。
2、第一方面,本发明提供了一种连续冲沙结构,包括池箱、冲沙主廊道、第一冲沙支廊道、第二冲沙支廊道、第一闸门和第二闸门,池箱包括沿水流方向依次设置的进水段、上游连接段、工作段、下游连接段和排沙段,冲沙主廊道设置在池箱底部,由上游连接段延伸至工作段,第一冲沙支廊道设置在池箱底部,由工作段延伸至排沙段,第二冲沙支廊道设置在池箱底部,与第一冲沙支廊道并列设置,并由工作段延伸至排沙段,第一闸门设置在第一冲沙支廊道中,第二闸门设置在第二冲沙支廊道中。
3、有益效果:本发明通过设置第一冲沙支廊道和第二冲沙支廊道,并在第一冲沙支廊道和第二冲沙支廊道中分别设置第一闸门和第二闸门,若其中一支冲沙支廊道出现淤堵或需将进行维护时,可将该支廊道上对于的闸门关闭,保持另一个冲沙支廊道上的闸门开启,无需停机工作,便可维持连续冲沙结构持续进行冲沙及供水工作,不影响电站的发电等后续工作进程,具有结构简单,操作便捷,冲沙更加灵活,对后续其他进程影响因素小的优点。
4、在一种可选的实施方式中,池箱内设有盖板,盖板将池箱分为过水廊道和冲沙主廊道,冲沙主廊道位于盖板下方,盖板上设有多个沉沙孔。
5、有益效果:本发明通过设置盖板,由于水流中的泥沙颗粒水平流速小于垂向流速时,会向下沉积,通过盖板上的沉沙孔便可进入冲沙廊道内,而水流中流速较快的清水则由过水廊道流向用水设备中,具有结构简单,沉沙效果好,出水洁净程度高的优点。
6、在一种可选的实施方式中,池箱为直墙拱顶衬砌结构。
7、有益效果:本发明采用直墙拱顶衬砌结构具有排水能力大,抗震性能好,承载能力高,施工难度低的优点,降低了施工建造成本。
8、在一种可选的实施方式中,过水廊道底部为斜面。
9、有益效果:本发明将过水廊道底部设置为斜面,便于水流中的泥沙颗粒向下流入冲沙廊道内,避免泥沙在过水廊道内沉积。
10、在一种可选的实施方式中,连续冲沙结构还包括整流段,整流段连接上游连接段和工作段。
11、有益效果:本发明通过设置整流段,可以有效减弱水流的旋流速度,使水流变缓,从而帮助泥沙颗粒更容易沉淀到底部,提高排沙的效果。
12、在一种可选的实施方式中,进水段沿水流方向依次设置有第三闸门和第四闸门。
13、在一种可选的实施方式中,下游连接段设置有第五闸门。
14、在一种可选的实施方式中,连续冲沙结构还包括输水隧洞,输水隧洞设置在下游连接段末端。
15、第二方面,本发明还提供了一种连续冲沙系统,包括上述的连续冲沙结构,多个连续冲沙结构并列设置,多个排沙段相互连通。
16、有益效果:本发明通过设置多个相互独立的连续冲沙结构,各池箱之间可实现单独运行管理,能在冲沙支廊道发生淤堵等故障时降低停机检修带来的经济损失。
17、在一种可选的实施方式中,连续冲沙系统还包括交通廊道,交通廊道连接多个下游连接段。
18、有益效果:本发明通过设置连接多个下游连接段的交通廊道,便于工作人员在各连续冲沙结构之间往返对设备进行检修维护等工作。
19、第三方面,本发明还提供了一种连续冲沙方法,采用上述的连续冲沙系统,冲沙方法包括:
20、依次开启进水段的第三闸门和第四闸门,使水流依次经过上游连接段和整流段后进入工作段;
21、开启下游连接段的第五闸门,将上层清水引流至输水隧洞;
22、开启第一闸门和第二闸门,将下层携带泥沙水流由冲沙主廊道经第一冲沙支廊道和第二冲沙支廊道汇入排沙段;
23、判断第一冲沙支廊道或第二冲沙支廊道是否堵塞或者需要检修,关闭对应的第一闸门或第二闸门,保持第二冲沙支廊道或第一冲沙支廊道进行连续冲沙。
1.一种连续冲沙结构,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的连续冲沙结构,其特征在于,所述池箱(1)内设有盖板(13),所述盖板(13)将所述池箱(1)分为过水廊道(14)和所述冲沙主廊道(7),所述冲沙主廊道(7)位于所述盖板(13)下方,所述盖板(13)上设有多个沉沙孔。
3.根据权利要求2所述的连续冲沙结构,其特征在于,所述池箱(1)为直墙拱顶衬砌结构。
4.根据权利要求2所述的连续冲沙结构,其特征在于,所述过水廊道(14)底部为斜面。
5.根据权利要求1所述的连续冲沙结构,其特征在于,还包括:
6.根据权利要求1所述的连续冲沙结构,其特征在于,所述进水段(2)沿水流方向依次设置有第三闸门(16)和第四闸门(17)。
7.根据权利要求1所述的连续冲沙结构,其特征在于,所述下游连接段(5)设置有第五闸门(18)。
8.根据权利要求1所述的连续冲沙结构,其特征在于,还包括:
9.一种连续冲沙系统,其特征在于,包括:
10.根据权利要求9所述的连续冲沙系统,其特征在于,还包括:
11.一种连续冲沙方法,其特征在于,采用权利要求9或10所述的连续冲沙系统,冲沙方法包括: