[发明专利]沉排一体复式沉沙池

说明书

本发明公开了一种沉排一体复式沉沙池，包括设有进排水口的池体；位于排水口下方设置有排沙口和用于启闭排沙口的阀板；池体自进水口至出水口分为渐变段和沉沙冲沙段；渐变段池体的侧壁为对称于进水口轴线向下游外扩的喇叭口结构，沉沙冲沙段池体侧壁沿顺水流方向设置，沉沙冲沙段池体底板对称于进水口轴线由两侧向进水口轴线倾斜设置从而构成沉沙区；在沉沙冲沙段池体底板上沿进水口轴线开设有冲沙槽，冲沙槽上端延伸至进水口，冲沙槽下端延伸至排沙口；在沉沙冲沙段池体底板上开设有涡流槽，涡流槽自沉沙冲沙段池体侧壁向冲沙槽方向开设并与冲沙槽相通。本发明实现了同池进行沉沙供水、排沙清淤，操作简单，投资成本和运行费用低。

技术领域

本发明涉及水利水电工程建筑，尤其是涉及沉排一体复式沉沙池。

背景技术

水是生命之源、生产之要、生态之基。随着经济社会发展，水资源利用对水质的要求越来越高，而北方河流大多泥沙含量较高，限制了水资源开发利用，一定程度上加剧了水资源紧缺形势。为降低含沙量，水资源利用工程往往设置沉沙池沉降水中泥沙。目前，沉沙池多采用静水沉沙方式，断面多采用单式矩形断面，通过扩大断面面积、减小流速来降低挟沙能力，沉淀水中大于设计粒径的泥沙，以满足用水要求。但存在的不足是沉沙池断面单一、沉降效率低，淤积泥沙冲刷不彻底，排沙难度大，需定期辅助人工清淤、搬运泥沙和占用沉沙池供水规模等问题。

发明内容

本发明目的在于提供一种沉沙效率高的沉排一体复式沉沙池。

为实现上述目的，本发明采取下述技术方案：

本发明所述的沉排一体复式沉沙池，包括设有进水口和排水口的池体；位于所述排水口下方设置有排沙口，位于所述排沙口所在的池壁上设置有门槽，所述门槽内插装有用于开启或关闭所述排沙口的阀板，阀板可沿门槽升、降；所述池体自所述进水口至出水口分为渐变段和沉沙冲沙段；所述渐变段池体的侧壁为对称于进水口轴线向下游外扩的喇叭口结构，渐变段池体底板沿顺水流方向向下倾斜设置；所述沉沙冲沙段池体侧壁沿顺水流方向设置，沉沙冲沙段池体底板与渐变段池体底板相衔接并沿顺水流方向向下倾斜设置，同时，沉沙冲沙段池体底板对称于进水口轴线由两侧向进水口轴线倾斜设置从而构成沉沙区；在沉沙冲沙段池体底板上沿进水口轴线开设有横断面为圆弧形的冲沙槽，所述冲沙槽上端延伸至进水口，冲沙槽下端延伸至排沙口；在沉沙冲沙段池体底板上开设有涡流槽，所述涡流槽自沉沙冲沙段池体侧壁向冲沙槽方向开设并与冲沙槽相通。

优选地，所述冲沙槽沿顺水流方向向下倾斜的角度大于所述沉沙冲沙段池体底板沿顺水流方向向下倾斜的角度。

优选地，所述涡流槽为两个，一个涡流槽垂直于水流方向开设，另一个涡流槽向下游方向开设。

优选地，所述涡流槽自沉沙冲沙段池体侧壁向下游方向开设。

优选地，所述涡流槽自沉沙冲沙段池体侧壁向上游方向开设。

优选地，所述涡流槽的槽口宽度小于涡流槽的圆弧直径。

优选地，所述排沙口为圆形排沙口，所述冲沙槽底部的弧度半径与圆形排沙口的半径相一致。

本发明遵循了天然河道刷槽淤滩的原理，将沉沙池单一矩形断面结构，优化为渐变段、沉沙区和冲沙槽复式断面结构。宽浅的沉沙区，降低了水流速度，利于泥沙沉降；当沉沙区底部高含沙量水流切向进入涡流槽后，利用涡流离心效果（如图3所示），达到二次沉沙的目的，且涡流槽可将泥沙排至中部涡流槽内，冲沙槽断面窄深，水流速度大，末端与排沙口连通，利于冲沙、排沙。本发明结构布置简单，功能分区明确，沉沙效率高。通过分级设置沉沙池底板坡度，构建不同流速区，使不同粒径的泥沙分级沉淀。通过设置上游渐变段增加池体宽度，以减缓水流流速加速泥沙沉降。通过阀板的升降，即可灵活切换供水、排沙控制状态，高效实现同池进行沉沙供水、排沙清淤，操作简单，运行方便，投资成本和运行费用低。

附图说明

图1是本发明的俯视结构示意图。