[发明专利]一种水库排淤系统系列技术设计方案

说明书

本发明属于水利工程技术领域，特别涉及一种水库清除淤积泥沙系统的系列技术设计方案。

水库淤积是古今中外未能解决的难题，即便植被较好的地区，一座水库在使用了数十年后，泥沙淤积依然严重，常常丧失60％以上的蓄水空间。若是在我国黄土高原地区修建水库，选址颇费周折，最大的问题就是随水而来的大量泥沙，建一座水库往往用不上十年就报废了，这不乏先例。国外最典型的例子就是前苏联援建的埃及“阿斯旺大水库”(纳赛尔湖)，原预计500年才报废，实际只用了二十多年就淤积严重，并产生了一系列的生态问题，其主要原因就是不能进行有效地放水排淤，当然这些问题是由于当时技术或思维方面的局限。

解决水库(湖泊)淤积问题，一直流行的做法就是机械清淤，这种方法适用于植被较好，交通(特别是水路交通)也较好的地区，虽然费用较高，但搞一次可保十数年无大碍。近年来我国研究实验的“蓄清排浑”的清淤方法，据悉已在黄河三门峡水库实施多年，效果很好，这对于解决长江三峡水库已有的和潜在的淤积问题，可能是最好的方法之一。但世界上没有完美或绝对的事，“蓄清排浑”的清淤方法也有一个适用范围，特定的条件就是拦截大江大河修建的既能蓄水又能通航行船的特大型水库。对于流域不广，来水不很丰富，“肚子大手脚短”，主要靠汛期蓄水的水库，不可能在汛期大开闸门放水排淤，若要解决其淤积问题，则需另辟蹊径。

本发明的目的，就是针对上述问题，采取全新方案，在建设水库的同时设计安装一排淤系统，从根底上解决泥沙淤积难题。

这种设计方案比较简洁，主要由排淤管网，排淤阀，工作平台，淤积厚度测量仪和操作控制技术及操控方法等设计方案组成。

排淤管网由主管道和支管道组成，可以现场采用钢筋水泥浇铸，也可以采用钢铁铸件，或采用其它材料制作。主管道内径一般不小于2米，支管道内径不小于1.4米，对大型、特大型水库可以做得更大，管壁厚度一般从数十毫米到上千毫米。当然这些数据应根据不同材料和被实施水库的大小，特别是库水的深度来调整，总的要求是利于排淤，能永久性地承受得住库水的巨大压力和水蚀。钢筋水泥浇铸也分两种方法：一是现场整体浇铸，二是预制件。这里以现场整体浇铸为例，如果要新建水库，在大坝基础已整理好和库内、特别是库底已整理好的前提下，从库口开始向内挖掘沟渠(干渠和支渠)。沟渠挖掘夯实好就用混凝土浇铸，然后就将捆扎焊结好的钢筋铁笼放置其内，内部用混凝土浇铸一遍，再用弧形模板从铁笼内向上支撑牢，即可进行浇铸，使其成为一个严实的整体，浇铸好后表面基本不高于库底地表，要求每段(个)钢筋铁笼交接处要焊接好。在捆扎钢筋铁笼时要预留排淤孔，并在浇铸的过程中将排淤阀阀腔(见后叙)固定安装在其中，外接圆环一端朝上。主管道要浇铸至水库中心，也可根据具体情况向前延伸。特别注意：主管(渠)道必须向库口倾斜，支管(渠)道必须向主管道倾斜，而且都是直来直去不拐弯。对于横向较宽(库口也较宽)的特大型水库可增设1——2条主管道，并配套支管道及相关设备。为了便于安装排淤总闸，从库口向内15米左右，可用钢铸管道。此闸的主要功能是防止非工作人员进入，以确保水库安全。

主管道从库口始500米、然后按间隔1000米左右制作直径不小于1米的排淤孔，排淤孔的问距原则是库水越深，其间隔越长，反之就适当缩短。支管道与主管道的连接不要成直角，并且两边不成对称的连接(错开数百米)。支管道的长度及与主管道的连接间距视水库大小而定，连接间距参考数600米左右。若是钢铁铸件或钢筋水泥预制件，可以根据上述参数进行取舍。

排淤阀由阀腔，阀盖和升降杆组成，要求一定的光洁度，并镀铬。这种排淤阀叫“塞式潜水阀”(若市场有替代产品，那就更好)。阀腔为一端有外接圆环的圆形钢套，以主管道排淤孔为例，阀腔外径略小于1000毫米，内径800毫米，高(深)约500毫米，外接圆环宽约60毫米、厚约150毫米，

阀盖由阀芯和升降杆组成，阀盖外表为圆形，直径1060毫米，厚约100毫米，朝下中心部位有圆柱形阀芯，阀芯直径小于800毫米，长约300毫米，其上套装一直径约1060毫米、厚约150毫米的耐水塑胶等材料制作的缓冲垫(也可以不用)。阀盖表面中心部位有深约250毫米的螺纹孔。