一种气垫式沉沙池结构制造技术

本实用新型专利技术属于水利水电工程中沉沙池结构领域的一种气垫式沉沙池结构，技术方案为：一种气垫式沉沙池结构包括设置在上游有压引水道与下游有压引水道之间的沉沙池本体工作段与下游连接段；沉沙池本体工作段为混凝土管廊，底部为冲沙廊道；冲沙廊道起点与上游有压引水道衔接，末端与外部的排沙管衔接；下游连接段上游与冲沙廊道连接，下游与下游有压引水道连接；沉沙池本体工作段内设置充排气管，充排气管的管口位于沉沙池的最高运行水位以上。其有效解决沉沙池受库水位变化的影响，从而降低池身结构高度，节约工程成本。节约工程成本。节约工程成本。

【技术实现步骤摘要】
一种气垫式沉沙池结构


[0001]本技术涉及水利水电工程中沉沙池结构领域，尤其涉及一种水电站气垫式沉沙池结构。

技术介绍

[0002]水电站沉沙池的设置条件，主要根据过机含沙量与过机粗粒含沙量与水轮机额定水头的对应关系。对于径流式电站，由于库容有限，水库沉沙效果差，需单独设置沉沙池。常规沉沙池布置型式分为地面与洞内(地下)两种，通常均为无压型式。常规沉沙池除满足沉降率的要求外，还受到水库水位变幅的影响，即最低库水位应满足沉降率要求，最高库水位决定沉沙池结构高度。对于库水位变幅较大的沉沙池，由于采用无压型式，沉沙池需额外增加池身高度来满足水位变幅。国外，有的采用洞内有压满流沉沙池的布置型式，通过洞内有压满流的方式来降低沉沙池高度，从而节约工程成本，但洞内有压流，流态不如无压流，沉降率不易得到保障。
[0003]目前沉沙池体形结构设计，没有精确的计算方式方法，上述三种沉沙池型式均需要通过水力模型试检验沉沙效果并调整优化沉沙池结构。一方面，水力模型试验是修正结构设计的重要依据；另一方面水力模型试验存在偏差，一种模型只能对应一种流态，试验成果又只能在工程运行后才能得到最终的检验，并且很难采取工程进行措施纠偏处理。

技术实现思路

[0004]为解决上述技术问题，本技术提供了一种气垫式沉沙池结构，其有效解决沉沙池受库水位变化的影响，从而降低池身结构高度，节约工程成本。
[0005]本技术的技术方案为：一种气垫式沉沙池结构包括设置在上游有压引水道与下游有压引水道之间的沉沙池本体工作段与下游连接段；沉沙池本体工作段为混凝土管廊，底部为冲沙廊道；冲沙廊道起点与上游有压引水道衔接，末端与外部的排沙管衔接；下游连接段上游与与冲沙廊道连接，下游与下游有压引水道连接；沉沙池本体工作段内设置充排气管，充排气管的管口位于沉沙池的最高运行水位以上。
[0006]基于上述技术特征：沉沙池本体工作段包括上部池身、槽壁以及底部的冲沙廊道；槽壁位于上部池身的下部两侧。
[0007]基于上述技术特征：冲沙廊道断面尺寸满足冲沙流量下，流速大于沙子启动流速。
[0008]基于上述技术特征：槽壁构成上大下小的梯形截面。
[0009]基于上述技术特征：槽壁的倾角大于沙粒水下静摩擦角。
[0010]基于上述技术特征：下游连接段的底板高程高于冲沙廊道顶高程。
[0011]基于上述技术特征：上部池身设置密封材料。
[0012]基于上述技术特征：密封材料设于上部池身的结构内部或表面，且密封材料底部位于沉沙池的最低运行水位以下。
[0013]基于上述技术特征：冲沙廊道为起点高于末端的纵向坡道。
[0014]本技术的气垫式沉沙池结构可通过向充排气管充气或者排气，从而改变气压来调节池内流态，使得沉沙池的调节动态可控且避免了模型试验偏差带来的风险，使得沉沙效果最佳。此外，本技术可根据工程地质地形条件选取洞内布置或地面布置，当洞室围岩条件较好时，采用洞内布置能充分利用围岩承载作用，有效降低结构厚度，大幅节省投资。
[0015]本技术的有益之处在于，摆脱了库水位变幅对沉沙池结构的影响，能有效降低沉沙池高度，且对水力模型试验偏差进行修正。采用洞内沉沙池，能够充分利用围岩承受水压力，减少沉沙池结构厚度。采用气垫的方式可随时调控水深，进而调节过水断面，修正水力模型试验偏差，使沉沙效果达到最佳。
附图说明
[0016]图1为本技术一种气垫式沉沙池结构的俯视结构图，图中的箭头方向为水流方向。
[0017]图2为本技术一种气垫式沉沙池结构的立面结构图。
[0018]图3为本技术一种气垫式沉沙池结构的侧视结构图，图中的箭头方向为水流方向。
[0019]元件标号说明：
[0020]1ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
沉沙池本体工作段
[0021]2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
下游连接段
[0022]3ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
冲沙廊道
[0023]4ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
槽壁
[0024]5ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
上部池身
[0025]6ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
密封材料
[0026]7ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
上游有压引水道
[0027]8ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
下游有压引水道
[0028]9ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
排沙管
[0029]10
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
充排气管
[0030]A
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
最低运行水位
[0031]B
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
最高运行水位
具体实施方式
[0032]下面结合附图对本技术的具体实施方式作进一步详细说明。这些实施方式仅用于说明本技术，而并非对本技术的限制。
[0033]在本技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0034]在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
[0035]此外，在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
[0036]如图1、图2、图3所示，本技术提供了一种气垫式沉沙池结构，包括设置在上游有压引水道7与下游有压引水道8中间的沉沙池本体工作段1与下游连接段2，形成一个封闭结构。沉沙池本体工作段1由上部池身5、中部的槽壁4以及底部的冲沙廊道3组成。上部池身5可采用城门洞型钢筋混凝土结构，冲沙廊道3的截面可采用矩形，冲沙廊道3起点与上游有压引水道7衔接，末端与外部的排沙管9衔接；冲沙廊道3从起点向下的纵坡坡度2％；槽壁4为梯形截面，槽壁4的倾角可为45
°
，槽壁的倾角大于沙粒水下静摩擦角为宜。密封材料6采用钢板，布置在上部池身5的混凝土结构内，钢板延伸至沉沙池的最低运行水位A以下形成闭气结构。沉沙池本体工作段1可以根据工程地质地形条件采用洞内布置或地面布置，当围岩条件较好时，采用洞内布置能充分利用围岩承载作用，有效降低结构厚度，大幅节省投资。
[0037]沉沙池本体工作段1内设置充排气管10，充排气管10的管口位于沉沙池的最高运行水位B以上本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种气垫式沉沙池结构，其特征在于：包括设置在上游有压引水道(7)与下游有压引水道(8)之间的沉沙池本体工作段(1)与下游连接段(2)；所述沉沙池本体工作段(1)底部为冲沙廊道(3)；所述冲沙廊道(3)起点与所述上游有压引水道(7)衔接，末端与外部的排沙管(9)衔接；所述下游连接段(2)的上游与所述冲沙廊道(3)连接，下游与所述下游有压引水道(8)连接；所述沉沙池本体工作段(1)内设置充排气管(10)，所述充排气管(10)的管口位于沉沙池的最高运行水位(B)以上。2.根据权利要求1所述的一种气垫式沉沙池结构，其特征在于：沉沙池本体工作段(1)包括上部池身(5)、槽壁(4)以及底部的所述冲沙廊道(3)；所述槽壁(4)位于所述上部池身(5)的下部两侧。3.根据权利要求1或2所述的一种气垫式沉沙池结构，其特征在于：所述冲沙廊道(3)断面尺寸满...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁涛，胡俊清，闻锐，张义乐，万思豪，周培勇，
申请(专利权)人：上海勘测设计研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：