一種水電站正向進水沖沙排沙廊道結構的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種水電站正向進水沖沙排沙廊道結構，包括排沙廊道主體，導流墩，進水孔和沖沙孔，該結構是一種適用于引水首部有沉沙池及無沉沙池兩種布置狀況下的排沙廊道。排沙廊道設置在排沙建筑物的前端，目的是將引水閘或電站進水口前的泥沙通過排沙廊道的作用，有效地、盡可能多地導向排沙孔，保證電站或引水管前“門前清”，或進入沙粒的粒徑和水中沙粒含量均在允許標準內。本實用新型的排沙廊道形式，經設計優化后，在不同的水電工程實際（如天生橋二級、大朝山電站）運用中，均取得了良好效果。
【專利說明】一種水電站正向進水沖沙排沙廊道結構
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種應用于水利水電工程中排沙建筑物，特別是一種水電站正向進水沖沙排沙廊道結構。
【背景技術】
[0002]在水利水電工程的樞紐中，特別是多沙河流，庫區泥沙在若干年后會淤積至壩前，引水時易挾帶泥沙進電站和引水建筑物，造成電站水輪機磨損和引水流道損壞，嚴重時可能造成重大事故和巨大經濟損失。所以往往在樞紐建設中，于引水口和電站進水口前設置有效的攔沙、導沙、排沙建筑物，而排沙廊道是其中的重要組成部分。
[0003]排沙廊道的結構型式，體形尺寸及平面布置均與來流、來沙量，分流、分沙比，河流自然形狀，有無沉沙池，攔沙坎等有著密切的關系。本實用新型中公開的排沙廊道型式是針對樞紐的一個河灣處，利用河灣，得到最佳分流分沙比。
[0004]本實用新型的排沙廊道形式，經設計優化在不同水電工程實際(如天生橋二級、大朝山電站)運用后，均取得良好效果。
實用新型內容
[0005]本實用新型所要解決的技術問題是提供一種水電站正向進水沖沙排沙廊道結構，能夠利用排沙廊道有效的阻止泥沙進入進水口，使得水中含沙量低于水輪機抗磨損允許的標準，實現進水的“前門清”。
[0006]本實用新型為了實現上述目的，本實用新型提供一種水電站正向進水沖沙排沙廊道結構，包括排沙廊道主體、導流墩、進水孔和沖沙孔，導流墩的側面布置有進水孔，排沙廊道主體一頭封閉，一頭與沖沙孔連結，進水孔的進水面積和進水孔之間的距離均由排沙廊道的封閉端至沖沙孔一端依次增大，排沙廊道主體的橫截面積由排沙廊道的封閉端至沖沙孔一端逐漸減小，排沙廊道主體的截面形狀可為方形，亦可為城門洞形。
[0007]本實用新型進一步限定的技術方案是:所述的排沙廊道主體位于進水口的前方或者底部，廊道整體結構可呈直線形，亦可呈彎曲形。所述進水孔處的尖角為導流角，根據進水孔在導流墩側面上分布位置，導流角大小為25°至45°之間。彎曲形水電站正向進水沖沙排沙廊道結構，所述彎曲處為一段半徑為35米、圓心角為40°的圓弧。
[0008]本實用新型的有益效果是:
[0009]由于排沙廊道的正面迎水段，所經過的水流較急，攜沙能力也較強，故此處所設進水孔進水面積較小，進水孔分布較密集，以此達到最佳排沙效果。
[0010]而排沙廊道的側面彎曲迎水段，所經過的水流較緩，攜沙能力也相對較弱，故此處所設進水孔面積較大，進水孔分布較稀疏，如此既不會造成進水孔堵塞，也能在一定程度上保證排沙效果。
[0011]由排沙廊道的封閉端至沖沙孔一端，排沙廊道主體的橫截面積由大到小逐漸遞減，橫截面積較大的正面迎水段需要承受水流的沖擊力較大，而橫截面積較小的側面彎曲迎水段需要承受水流的沖擊力較小，如此設計，既保證了廊道的安全與穩固性，也能在一定程度上節約建造成本。
[0012]本實用新型設計的廊道結構，其廊道長度、平面形狀、廊道斷面、進水口孔數、間距均利用正交優選，取得了最佳布置，利用河灣，得到最佳分流分沙比，在廊道前布置有沉沙池或類似沉沙池的沉沙段，同時有攔沙坎，使沉沙不翻越廊道頂的條件下，能極大地將廊道前泥沙導進排沙廊道進水口。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型所設計的一種水電站正向進水沖沙排沙廊道結構俯視圖；
[0014]圖2為本實用新型中一種水電站正向進水沖沙排沙廊道結構剖視圖；
[0015]其中，1-排沙廊道主體，2-導流墩，3-進水孔，4-沖沙孔。
【具體實施方式】
[0016]實施例1
[0017]本實施例提供一種水電站正向進水沖沙排沙廊道結構，結構如圖1、圖2所示，導流墩2的側面布置有進水孔3，排沙廊道主體I 一頭封閉，一頭與沖沙孔4連結，進水孔的進水面積和進水孔之間的距離均由排沙廊道的封閉端至沖沙孔一端依次增大，排沙廊道主體的橫截面積由排沙廊道的封閉端至沖沙孔一端逐漸減小，排沙廊道主體的截面形狀為城門洞形。
[0018]如圖1所示，排沙廊道位于進水口的前方底部，廊道整體結構呈彎曲形，根據進水孔在導流墩側面上分布位置，進水孔處的導流角大小為25°至45°之間，最大導流角β為45°，最小導流角Y為25°，結構中彎曲處的圓弧半徑為35米，圓心角α為40°，水流在進入進水口之前，需先通過排沙廊道，水流底部的泥沙則由于水流的帶動而進入進水孔3，再通過排沙廊道主體I匯入沖沙孔4，最后排入下游。
[0019]以上實施例僅為說明本實用新型的技術思想，不能以此限定本實用新型的保護范圍，凡是按照本實用新型提出的技術思想，在技術方案基礎上所做的任何改動，均落入本實用新型保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種水電站正向進水沖沙排沙廊道結構，包括排沙廊道主體，導流墩，進水孔，沖沙孔，導流墩的側面布置有進水孔，排沙廊道主體一頭封閉，一頭與沖沙孔連結，其特征在于:進水孔的進水面積和進水孔之間的距離均由排沙廊道的封閉端至沖沙孔一端依次增大，排沙廊道主體的橫截面積由排沙廊道的封閉端至沖沙孔一端逐漸減小。
2.如權利要求1所述的水電站正向進水沖沙排沙廊道結構,其特征在于所述排沙廊道主體截面形狀可為方形，亦可為城門洞形。
3.如權利要求1所述的水電站正向進水沖沙排沙廊道結構，其特征在于所述進水孔處的尖角為導流角，其范圍為25°?45°。
4.如權利要求1所述的水電站正向進水沖沙排沙廊道結構,其特征在于廊道整體結構呈直線形或彎曲形。
5.如權利要求4所述的水電站正向進水沖沙排沙廊道結構，其特征在于所述彎曲形廊道結構的彎曲處為一段半徑為35米、圓心角為40°的圓弧。
【文檔編號】E02B9/02GK203821344SQ201420107632
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年3月11日 優先權日:2014年3月11日
【發明者】吳時強, 周輝, 吳修鋒, 周杰, 陳惠玲, 戴江玉, 阮士平, 王芳芳 申請人:水利部交通運輸部國家能源局南京水利科學研究院