[实用新型]拦沙导沙结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及水利水电工程技术领域，具体是一种拦沙导沙结构。

背景技术

一般山区河流的含沙量较高，泥沙过机会造成水轮机过流部件异常磨损，而且泥沙颗粒容易给气核造成依附条件，使水轮机发生空蚀，缩短水轮机部件的检修周期，既造成发电损失，也增加维修费用，不利于水电站的正常运行和经济效益的发挥。因此，多泥沙河流水电开发中的泥沙防治设计是一项重要技术内容。

河流泥沙主要包括悬移质和推移质；其中悬移质是指悬浮在河道流水中、随流水向下移动的较细的泥沙及胶质物等，即在搬运介质(流体)中，由于紊流使之远离床面在水中呈悬浮方式进行搬运的碎屑物，通常是粘土、粉砂和细砂。推移质是指在水流作用下河床表面附近以滑动、滚动或跳跃方式运动的泥沙颗粒。天然河流大都属紊流，其中存在着许多尺度不等、具有不同运动速度和旋转方向的涡体，悬移质悬浮在水流中随水流运动，其运动轨迹是很不规则的，沿水流方向的运动速度和水流速度大致相同，维持泥沙悬浮运动的能量主要来自水流紊动能，悬移质通常无法拦截。推移质是在水流作用下河床表面附近以滑动、滚动或跳跃方式运动。

目前河床式电站通常在厂房引水渠前设一拦沙坎，在紧邻引水渠的主河床部位设冲沙闸，对泥沙推移质以拦截为主，防止其进入引水渠，并不强调拦沙坎的导沙作用。拦沙坎高度越大，拦沙效果越好。但由于需要兼顾电站进水口水流的水力学条件，拦沙坎的高度又不能过高，否则可能产生跌水造成较大的水头损失，影响电站出力。

枢纽水力学模型试验表明：大部分河床式电站在水库蓄水发电情况下，拦沙坎前沿流速很小，难以起动粗颗粒泥沙，冲沙闸开启排沙时对常规拦沙坎前缘的减淤作用不大，减淤范围有限，常造成粗颗粒泥沙堆积于拦沙坎前。

另外，由于拦沙坎不能设计得过高，现有技术设计的拦沙坎迎水面体形也不尽合理，其结果是：水流直冲拦沙坎后，河水中推移质随水流发生翻滚，从而较易翻越高度有限的拦沙坎进入电站进水口并淤积，进入机组流道后又进一步造成水轮机的异常磨损。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种防止推移质翻越的拦沙导沙结构。

本实用新型解决其技术问题所采用的拦沙导沙结构，包括坎体，还包括设置在坎体迎水面的挑檐和基础趾板，所述挑檐位于基础趾板之上，所述挑檐和基础趾板之间构成内凹形空腔。

进一步的是，所述挑檐设置在坎体的顶部。

进一步的是，所述坎体的纵轴线与河道水流方向的夹角小于45度。

进一步的是，所述坎体纵轴线与河道水流方向的夹角与水流速度的关系是：水流速度越低，则坎体纵轴线与河道水流方向的夹角越小。

进一步的是，所述基础趾板的上表面为斜坡面，斜坡面的倾斜方向为倾向冲沙闸方向。

进一步的是，所述挑檐朝向基础趾板的下表面为倾斜状，下表面的倾斜方向为倾向迎水方向。

本实用新型的有益效果是：水库下层水流冲击拦沙导沙坎，并在上挑檐和基础趾板形成的凹形空腔内产生旋滚水流，泥沙推移质随旋滚水流发生翻滚、跳跃，上部挑檐将防止泥沙推移质翻越拦沙导沙坎顶部，大幅度减少泥沙推移质进入电站引水渠的机会。由于拦沙导沙坎与河道水流方向的夹角较小，对拦沙导沙坎前的旋滚水流可起到较强的导向作用，从而将泥沙推移质导向冲沙闸，防止其在拦沙导沙坎前堆积，且拦沙导沙坎前沿的水流流速越低时，拦沙导沙坎与河道水流方向的夹角取值越小，以确保导排沙效果。冲沙闸开启时，无论电站是否发电，都可将电站进水口前的泥沙推移质排向大坝下游。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图中零部件、部位及编号：坎体1；挑檐2；基础趾板3；进水渠底板平坡段4；进水渠底板斜坡段5；结构缝6；止水片7；基覆分界线8；原河床底面9。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。