一種水庫泄排輸水設施的水沙進口自行清淤和清堵的方法技術

本發明專利技術為一種水庫泄排輸水設施的水沙進口自行清淤和清堵的方法：在水沙進口及其近旁的合適部位設置一個或多個具有一定過流斷面的沖淤出水口，沖淤出水口朝向可能出現淤積和淤堵以及有利于水沙輸送的方向；沖淤出水口通過沖淤輸水道與位于水庫淤積面以上的沖淤取水口連通，使得沖淤出水口能夠從庫區上部取用清水或相對清水，并獲得與庫水位相應的水頭。當水沙進口發生淤積和淤堵時，沖淤出水口與水沙進口之間會產生壓差，沖淤出水口因之產生沖淤水流，對水沙進口及其前沿形成沖刷，進行清淤和清堵；并能形成較大沖淤流量，有利于水沙的輸排。本發明專利技術能夠提高泄排輸水設施的適應能力，能為水庫比較徹底的防淤和清淤措施，提供技術支持。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于水利工程
，涉及水庫工程的泄洪孔洞、排沙孔洞、輸水孔洞等泄排輸水設施的水沙進口，自行利用水力進行清淤和清堵的方法，并有利于泄排輸水設施對水沙的輸排。
技術介紹
為了利用水資源和水能資源，需要建壩攔河修水庫，蓄水調節徑流，以及提升水位；而水庫工程常常需要設置泄洪孔洞、排沙孔洞、輸水孔洞等一些位置較低的泄排輸水設施。水庫在攔河蓄水的同時，也會攔截泥沙，造成庫區淤積。水庫的這些位置較低的泄 排輸水設施的水沙進口(簡稱水沙進口)，由于位置較低，容易造成淤積和淤堵。尤其是多泥沙河流上的水庫，淤積比較嚴重，如果這些泄排輸水設施較長時間不使用，其水沙進口可能會被泥沙淤沒和淤堵，甚至會被泥沙淤積物深埋，影響正常使用，甚至造成無法使用。目前，對于位置較低泄排輸水設施的水沙進口，防淤和防堵的方法主要有一、在水庫運行中,確保水沙進口 “門前清”。這是一種以預防為主的方法在水庫運行中，隨時監測各泄排輸水設施的水沙進口，及其前沿庫區的淤積情況；適時開啟泄排輸水設施進行泄水、輸水和排沙運行，利用泄排輸水設施運行時所產生的水流，對水沙進口及其前沿庫區進行沖刷和排沙，進行減淤，以控制水沙進口處及其前沿部位泥沙淤積的高度和淤積形態。從而防止泥沙淤沒水沙進口，以及控制水沙進口前沿淤積漏斗的邊坡，防止邊坡過陡，導致坍滑而堵塞水沙進口。這種防止水沙進口淤積和淤堵的方法，會對泄排輸水設施和水庫的運行管理工作提出比較高的要求，會影響泄排輸水設施和整個水庫運行的靈活性，比較被動。并且，水沙進口的位置不宜太低，使得水庫的淤積量比較大。二、在水沙進口合適部位設置高壓水槍，或臨時采用高壓水槍，進行沖淤。這種方法利用高壓水槍高速射流的沖淤作用，對水沙進口進行清淤和清堵。高壓水槍所產生的高速射流，在密度很小的空氣介質中，射程很大，沖刷能力很強。但是，這種高速射流，在密度相同的水體介質中，水體介質會產生很大的阻力；高速射流周圍的水體會產生強烈的渦流和紊流，具有很強的消能作用。由于水槍所產生的高速射流，流量很小，能量有限，因而在水體介質中會很快被消能而消失，射程很短。因此，高壓水槍在水下所能產生的沖刷和清淤作用，影響范圍很有限，清淤的效率較差。常常需要在各個部位設置多支水槍；而且，相關設備及其操作比較復雜，運行不靈活。當水沙進口被泥沙嚴重淤堵，尤其是水沙進口被泥沙深埋沒有開通之前，由于高壓水槍的流量很小，所提供的水量很有限，不能與理清下來的泥沙一起形成一定流量和含沙量較小的泥漿或混水，也不能形成有效的水力輸送；因而，不能對清淤和清堵所形成的水沙有效地進行輸排，很容易造成大量泥沙在泄排輸水設施的通道里滯留，形成堵塞，產生嚴重的后果。另外，采用這種水沙進口清淤和清堵的方法，水沙進口的位置也不宜太低，使得水庫的淤積量比較大。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種方法，當泄排輸水設施的水沙進口發生淤積和淤堵時，能夠自行產生具有一定流速和流量的沖淤水流；而且，水沙進口淤積和淤堵的情況越嚴重，自行產生的沖淤水流的流速和流量也越大，沖刷能力越強，從而能夠自行對水沙進口有效地進行清淤和清堵。尤其是在水沙進口被泥沙淤積物嚴重淤堵，甚至深埋時，以及水沙進口前沿泥沙淤積漏斗的邊坡出現坍滑，泥沙坍滑體突然堵塞水沙進口時，也能夠自行進行清淤和清堵，自行開通水沙進口，使泄排輸水設施恢復正常工作。并且，本專利技術能夠形成比較大的沖淤流量，有利于泄排輸水設施對清淤和清堵所形成的水沙進行輸排。本專利技術的目的是這樣實現的這是一種水庫泄排輸水設施的水沙進口自行進行清淤和清堵的方法，其特征在·于在泄排輸水設施的水沙進口及其近旁的合適部位，設置一個或多個具有一定過流斷面的沖淤出水口，沖淤出水口朝向可能出現淤積和淤堵以及有利于水沙輸送的方向；沖淤出水口通過較大落差的沖淤輸水道，與位于水庫淤積面以上的沖淤取水口連通，使得沖淤出水口能夠通過沖淤輸水道和沖淤取水口，從庫區上部取用清水或相對清水，并直接獲得與庫水位相應的水頭。根據情況，數個相鄰，但位置、斷面大小和出流方向各不相同的沖淤出水口，可以共用同一組沖淤輸水道和沖淤取水口。由沖淤出水口、沖淤輸水道和沖淤取水口以及相關附屬設施所形成的系統，本文稱之為“沖淤系統”。泄排輸水設施不工作時，由于水沙進口和沖淤出水口處在同一個靜止的水體之中，兩者之間沒有壓力差，因而，不管水沙進口處是否出現泥沙淤積和淤堵，沖淤出水口都不會產生沖淤水流，沖淤系統也不工作。泄排輸水設施工作時，如果水沙進口處沒有淤積或淤積不嚴重，由于沖淤出水口與水沙進口處在同一個水體中，因而沖淤系統也基本不工作。只是泄排輸水設施工作時，水沙進口處產生輸送水沙的流速，部分壓能轉變為動能，水沙進口處的壓力因之稍有下降，與沖淤出水口之間形成微小的壓差，沖淤系統因之會產生流速和流量很小的水流，但對泄排輸水設施的工作基本不產生影響。泄排輸水設施工作時，如果水沙進口發生泥沙淤積和淤堵，水庫向水沙進口的水沙輸送和壓力傳遞會出現不暢或受阻，沖淤出水口與水沙進口之間因之產生壓差，沖淤出水口因之會產生沖淤水流，對水沙進口及其前沿淤積和淤堵的泥沙形成沖刷，進行清淤和清堵。水沙進口淤積和淤堵的情況越嚴重，沖淤出水口與水沙進口之間的壓差也越大，沖淤出水口所產生的沖淤水流的流速、流量和沖刷力就會越大，清淤和清堵的作用也越大。沖淤出水口的沖淤水流與水沙進口輸送水沙的水流，出流的方向不一樣；但是，兩者此長彼消，彼此的矛盾不大，不會影響泄排輸水設施的正常運行。顯然，本專利技術可以采用過流斷面和過流能力比較大的沖淤系統，因而能夠產生比較大的沖淤流量；而且，水沙進口淤堵的情況越嚴重，所產生的沖淤流量也越大，使得清理下來的泥沙能夠與沖淤水流一起，形成含沙量較小的泥漿或混水。并且，由于本專利技術的沖淤水流直接來自水庫上層的清水或相對清水，較大流量的沖淤水流同時具有與庫水位相對應的水頭，從而能夠通過泄排輸水設施的水沙泄排輸送通道，對沖淤所形成的泥漿或混水，有效地進行輸排。也就是說，清淤和清堵時所形成的水沙，能夠通過泄排輸水設施有效地進行輸排。本專利技術所提供的水沙進口自行清淤和清堵的方法，只是針對泄排輸水設施水沙進口的清淤和清堵問題，對于有壓和無壓的泄排輸水設施均適用。水庫的各種泄排輸水設施所承擔的任務不同，主要有承擔泄洪、排沙、水庫放空排水、供水輸水和發電輸水等任務的泄排輸水設施，有些泄排輸水設施還會承擔多重任務。并且，各水庫工程的工程條件千差萬別。因此，每座水庫的每個泄排輸水設施，都有自己具體的任務、具體的布置、設計和運行控制方案；這些都會直接影響水沙進口沖淤系統的布置、設計和運行控制。而水沙進口沖淤系統的布置、設計和運行控制，也會對泄排輸水設施的布置、設計和運行控制產生相當的影響。因此，具體工程應用本方法時，須根據不同泄排輸水設施所不同的具體情況，進行全面分析和考慮，因地制宜采取相應的措施。本專利技術的有益效果是 泄排輸水設施不運行時,沖游系統不工作；水庫泄排輸水設施的水沙進口沒有發生淤積和淤堵，泄排輸水設施運行時沖淤系統基本不工作。當水庫泄排輸水設施的水沙進口發生淤積和淤堵，泄排輸水設施運行時，沖淤系統能夠自行產生隨著水沙進口淤積和淤堵的程度增大而增大而沖淤水流，對水沙進口進行清淤和清堵。本專利技術的沖淤系統，不會影響泄排輸水設施的正常本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種水庫泄排輸水設施的水沙進口自行清淤和清堵的方法，其特征在于：在泄排輸水設施的水沙進口及其近旁的合適部位，設置一個或多個具有一定過流斷面的沖淤出水口，沖淤出水口朝向可能出現淤積和淤堵以及有利于水沙輸送的方向；沖淤出水口通過較大落差的沖淤輸水道與位于水庫淤積面以上的沖淤取水口連通，使得沖淤出水口能夠通過沖淤輸水道和沖淤取水口從庫區上部取用清水或相對清水，并直接獲得與庫水位相應的水頭；當水沙進口發生泥沙淤積和淤堵時，水庫向水沙進口的水沙輸送和壓力傳遞會出現不暢或受阻，沖淤出水口與水沙進口之間因之產生壓差，沖淤出水口因之會產生沖淤水流，對水沙進口及其前沿淤積和淤堵的泥沙形成沖刷，進行清淤和清堵；水沙進口淤積和淤堵的情況越嚴重，沖淤出水口與水沙進口之間的壓差也越大，沖淤出水口所產生的沖淤水流的流速、流量和沖刷力就會越大，清淤和清堵的作用也越大；由于本方法能夠形成較大的沖淤流量，有利于清淤和清堵運行時水沙的輸排。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：梅一民，
申請(專利權)人：梅一民，
類型：發明
國別省市：