[发明专利]一种全方位永久性持续清除蓄水库区沉积泥沙的装置

说明书

一种全方位永久性持续清除蓄水库区沉积泥沙的装置，在蓄水库区进水口附近的河道中依次建造一至多座泥沙临时沉积区，该泥沙临时沉积区的底部低于河床平面且该泥沙临时沉积区的一侧通过排沙隧或渠道闸门和排沙隧或渠道连通；该排沙隧或渠道的出口分别通过闸门引入下游河道和或下游建造的永久性泥沙沉积区；所述泥沙临时沉积区的另一侧建造分流渠；所述泥沙临时沉积区、分流渠的上下游端均建造有闸门控制各自的流体流通时间、流向及流量大小。本发明可全方位、永久性、持续、长效的将被水流冲移而来即将进入蓄水库区沉积的泥沙在临进库区前实施沉积清除，进而可无限期延长蓄水库区及水电站相对原设计的有效使用周期。

技术领域

本发明涉及水利发电技术领域，特别是涉及全方位永久性持续清除已建蓄水库区沉积的泥沙、无限期延长其有效使用周期的装置。

背景技术

国内外已建的（仅国内就有约九万座）具有一定蓄水规模而用于发电、灌溉、蓄洪或储蓄生活饮用水等用途的蓄水库区，隨着库区上游河道来水中泥沙含量的不同与使用周期的逐年延长，其中相当部分蓄水库区因泥沙等易沉积杂物的快速沉积，实际库容相对建库之初已大为缩小，其中有部分甚或已接近报废。为延长库区的有效使用期，相关科研单位及部分水利管理部门虽已有大量研究，研制出了诸如泄空排沙、异重流排沙、洪水入库排沙、机械装置排沙等诸多的排沙方式。这些已有的排沙方式虽都具有一定的排沙实效，但都难能从根本上全方位、永久性、持续、长效的解决泥沙沉积的问题，某些排沙方式还会因此产生次生灾害。例如泄空排沙方式采用提前泄空库区之水，待雨季或洪汛期来水量较大时，打开库区坝体泄沙闸门，利用洪水之力，将库区内沉积数年或多年的部分巨量泥沙，在短时间内快速冲排入坝体之后的下游河道中，以期达到排沙的目的。可是这种排沙方式的结果是虽将库区内的泥沙排除或減少了，但库区以下的河道有可能被堵塞或将河床抬高而引发次生灾害的发生。另则，蓄水发电期间，为全量利用水能，库区基本都是长周期蓄浑排清，下游河床与河岸而因此被清水持续冲浊，继而造成河床下降与岸体垮塌的现象持续发生。

另外，为充分利用水资源，也为減少进入下游库区的泥沙量，而釆取了在同一条河道的上游续建一座或多座用于发电等用途的梯级式蓄水库区。从近期看，此举措的确是即充分利用了水资源，又有效延缓了下游库区泥沙等物体的沉积速度。但是，我们也必须看到，每建一座水电站及相应的蓄水库区，既是在千万年畅流无阻的河道中制造一个“肠梗阻”点。对此，若无长期而有效的排沙措施，“多米诺骨牌”效应的发生只是时间问题。再则，在江河中建造水电站及相应的蓄水库区，受多方面条件的制约，适宜的江河段不多，而且建一座水电站的总投资是巨大的，它的有效使用寿命期的长短无论从哪一方面讲都是至关重要的，尤其是泥沙沉积的问题，直接决定着水电站及其蓄水库区使用周期的长短。因此，如何能早一日实施全方位、永久性、持续、长效清除蓄水库区沉积泥沙的技术方案，是我们必须亟待重点且尽早解决的问题。若还是只计今日之利，不虑皆时之难，继续无度、无节制、滴水不漏的只顾索取，待到蓄水库区因泥沙沉积而接近报废之时再找良策恐为时已晚。

发明内容

本发明提供一种全方位永久性持续清除蓄水库区沉积泥沙的装置，除全方位、永久性、持续、长效的排除了蓄水库区沉积的泥沙外，还保持了蓄水库区初始的实际库容，并且又无限期延长了蓄水库区的有效使用寿命期，还又维护了河岸及河道长期安全畅通的目的。

为了达到上述目的，本发明涉及的技术方案是这样实施的：

一种全方位永久性持续清除蓄水库区沉积泥沙的装置，包括蓄水库区，在蓄水库区进水口附近的河道中依次建造一至多座泥沙临时沉积区，该泥沙临时沉积区的底部低于河床平面且该泥沙临时沉积区的一侧通过排沙隧或渠道闸门和排沙隧或渠道连通；该泥沙临时沉积区和排沙隧或渠道的底面同高且排沙隧或渠道的底面向下游方向依次降低，该排沙隧或渠道的出口分别通过闸门引入下游河道和或下游建造的一至多座永久性泥沙沉积区；所述泥沙临时沉积区的另一侧建造分流渠；所述泥沙临时沉积区、分流渠的上下游端均建造有闸门控制各自的流体流通时间、流向及流量大小。