水库清淤装置 所属技术领域
本发明涉及水利工程方面的一种设备,是专为清除水库泥沙淤积而设计。
技术背景
在河流上修筑大坝,大坝在拦蓄洪水的同时,把随水流而下的泥沙也拦蓄在了水库之中,并沉积下来,淤塞库容。为了不致把水库淤死报废,人们发明了蓄清排浑法,即在洪水季节大流量的下泄库水冲刷淤泥。为延长水库的寿命起到了一定的作用。
然由于蓄清排浑法工作方式的局限,仍有大量泥沙滞留库中,致使多数水库的有效库容都达不到其原始库容的一半,而大幅度的降低了水库的蓄水防洪作用,同时还由于每年的“排浑”,使水库的水位大幅下降而减少发电量,影响航道运输。同时还由于人为的拦沙与排沙,造成下游河道生态失衡。
发明目的
本发明的设计目的是:使其能高浓度小流量不间断的把输入水库的泥沙排送到库外去,达到恢复库容,保护生态增加发电量,改善航道的目的,而且还要使其具有结构简单、工作可靠等特点。
技术方案
为达上述目的,本发明采用以下设计方案
用截面呈三角形的管道组成V字型收沙管,并在其一侧面设置一定数量的收沙孔,使V字的开口和收沙孔都朝向水库上游的方向。再用被称作是滑伸管的圆柱形管子与V字型管组成Y字型,二者三管互成120°角。
输沙管是用多节并能在水下自动对接的圆柱形管子串接而成,其一端设置有法兰盘,可与大坝下部的排沙孔固接并相通,而另一端则套接前述的滑伸管。所谓“套接”是指:滑伸管内套于输沙管中,二者的尺寸要复合的好,并可相互自由滑动。
当上述装置辅设库底后,大坝内外强大的水压差在收沙管中产生高速水流,泥沙也就随着高速水流依次经收沙孔、收沙管、滑伸管、输沙管等被“吸”排到大坝外侧的库外。
在外力的作用下,将Y型收输沙管慢慢向上游推进,使收输沙活动连续进行。当滑伸管滑离开输沙管后将之浮上水面,再把它内套入另一节备用的输沙管再沉入水下,与已固定在库底的输沙管对接,使收排沙活动又一次连续进行,直到一步步地把淤积在库底的大部分泥沙清除为止。
有益效果
采用以上设计,可使本发明结构简单,工作可靠,高浓度小流量均衡不断的排放泥沙,从而达到恢复库容,保护生态,增加发电量,改善航道之目的。
以下结合符图对本发明的作进一步的说明
图面说明
图1是本发明结构示意图
图2是输沙管的结构示意图
图3是插销及钢环的左视图
图4是喇叭口及钢环的右视图
图5是输沙管与Y型管的位置关系图
图6是收沙管的结构图
其中:1、输沙管;2、插销;3、钢环;4、喇叭口;5、缺缝;6、插孔;7、钢环;8、滑伸管;9、收沙管;10钢丝绳;11钢丝绳。
实现本发明的最好方式:
如图1,铺设在库底的输沙管路是由多节输沙管对接而串成,其首节的一端设置有法兰盘,其作用是利用水压将首节输沙管压固联通在大坝下方的排沙孔上。这样做的优点是:联接可靠,拆装方便且不破坏大坝的原有设施。(各节上都有喇叭口4,且规格相同,待下述)。
将钢绳11的一端固定在钢环7上,钢环7固定在喇叭口4上,然后在绳11等的引导下将首节输沙管下沉,依靠水压将其装联固定在排沙孔上。
如图6、图5,用薄钢板制做截面呈三角形的管子组成V字型收沙管9,其内侧面上设置一定数量的收沙孔。V字的开口和收沙孔都朝向水库的上游方向。
再用被称作是滑伸管8的圆柱形管子与V字型收沙管9组成Y字型收输沙管,二者三管互成120°角。
如图2,各节输沙管的规格都是一样的,二端分别固定着插销2、钢环3和喇叭口4、钢环7。
插销2用带倒齿的弹性钢条制作并把它和钢环3用薄钢带固定在输沙管的一端,喇叭口4和钢环7也用薄钢带固定在输沙管的另一端。喇叭口用薄钢板制作,其上还设置有插孔6,如图4。
相邻二节输沙管的联接形态如图2所示。
如图5,在施工处的水面上,将滑伸管8套插入某一节输沙管1中,组成临时组合体,二者的尺寸要复合得较为严密还要能相互自由滑伸,再将绳11依次穿过钢环3和钢环7,而绳10仅穿过钢环3。
在绳10、11的引导控制下,将上述组合体下沉,与已固定在水下的输沙管对接。这个对接应该是准确可靠的,因为在这里存在着一个自然的“纠正力”,这个力已得到实验证明。其产生的机理是,当下沉的管子接近喇叭口4时,如果二者的对接口间存在有一定的错位,则流入相对固定管的错口处水流的流速将会相对较大,压强将会较小,从而产生一个横向力,纠正错位。使插销2准确插入插孔6并自锁,精确的牢固联接。
在推动力的作用下,Y型收输沙管将随着排沙过程,缓缓向前推进,使排沙活动连续进行。与此同时将绳10从钢环3中抽回。
待滑伸管8与输沙管1滑脱后,用气囊将之浮上水面,与备用的一节输沙管如图5状组合,穿入绳10、11,再下沉、对接,新的一个排沙周期开始。
这样下去就能一步步的将沉积库底的大部泥沙排除。
总之,本发明可以使淤积在水库中的泥沙常年不间断的均衡排放,达到恢复防洪库容,保护河道和河口的生态平衡,改善航运,增大发电量之目的,将产生巨大的社会效益和经济效益。