專利名稱：一種自排沙廊道的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及水利水電工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及排沙設(shè)施中的一種自排沙廊道。
背景技術(shù)：
原有的排沙設(shè)施，主要是通過(guò)增大水流速度和排沙水量來(lái)增加排沙量，也有利用特殊地形或建造大型的工程設(shè)施進(jìn)行排沙，存在的主要問(wèn)題有1、挾沙能力差、耗水多，排沙效率低；2、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，建設(shè)、運(yùn)行成本高；3、適應(yīng)性差，對(duì)地形要求高，只能在落差大的地段實(shí)施排沙；4、易堵塞，難清理，難維修。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型要克服現(xiàn)有技術(shù)存在的排沙效率低、耗水多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高，適應(yīng)性差，易堵塞的缺點(diǎn)。
為克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是一種自排沙廊道，包括廊道1，其特殊之處在于，所述廊道1上設(shè)置有增旋排沙孔5，增旋排沙孔5的軸線平面與廊道1軸線的鉛垂面平行，增旋排沙孔5上部外側(cè)設(shè)置有導(dǎo)流板7，在導(dǎo)流板7上部水平設(shè)置有排沙帽2。
上述增旋排沙孔5設(shè)置有多個(gè)。
上述增旋排沙孔5是傾斜設(shè)置的，其軸線與廊道走沙方向之間為鈍角。
上述排沙帽2是圓形平板。
上述導(dǎo)流板7是兩個(gè)以上，每個(gè)導(dǎo)流板7的外端投影均分排沙帽2的外圓周，內(nèi)端投影均分排沙帽2上增旋排沙孔5投影的外側(cè)圓周，且其內(nèi)端延長(zhǎng)線偏于增旋排沙孔5。
上述導(dǎo)流板7是三個(gè)，單個(gè)為直線形。
上述導(dǎo)流板7是三個(gè)，單個(gè)為弧線形。此結(jié)構(gòu)更利于產(chǎn)生旋流。
上述廊道由U形渠6和其上面的蓋板4構(gòu)成，所述增旋排沙孔5設(shè)置于蓋板4上。
上述增旋排沙孔5的出口設(shè)置于U形渠6直壁內(nèi)側(cè)。離中心越遠(yuǎn)，產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)力越強(qiáng)。
上述排沙帽2的直徑是增旋排沙孔5直徑的5～7倍。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)1、排沙效率高①本實(shí)用新型充分利用了廊道上部水的水頭能量作為動(dòng)力，同時(shí)根據(jù)力矩原理和地轉(zhuǎn)偏向力的特性，使廊道上的所有排沙孔偏置，這樣就增強(qiáng)了廊道的螺旋流強(qiáng)度，從而較大地提高了挾沙能力，減少排沙用水量；②根據(jù)廊道上部的水頭能量與廊道中排沙水流的速度及旋轉(zhuǎn)能量的比例，排沙孔的設(shè)置是傾斜的，它與排沙水流方向有一定角度，以減小水頭能量損失，可有效利用水頭能量進(jìn)行排沙，提高排沙效率；③多根廊道上排沙孔呈網(wǎng)狀分布統(tǒng)籌聯(lián)用，可均衡各排沙孔的排沙總量，減少排沙死角，提高排沙效率；④增旋排沙孔口的高速水流在增沙帽周邊轉(zhuǎn)為適速水，既充分利用了廊道上部水頭能量，又避免上層清水或低含沙水和空氣潛入廊道，因此耗水少，且提高排沙效率；⑤按照懸沙不均勻分布原理，充分利用水流底層高含沙水排除沉淤粗沙，提高排沙效率，減少排沙耗水。
2、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，建設(shè)、運(yùn)行成本低本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，占用空間高度小，可建造小型排沙工程，因此可降低建設(shè)、運(yùn)行成本。
3、對(duì)地形要求不高、適應(yīng)性好本實(shí)用新型利用廊道上部水的水頭能量作為排沙動(dòng)力，克服了泥沙變化大、沉落不勻帶來(lái)的問(wèn)題，同時(shí)克服了排沙死角體積大，影響水庫(kù)、河流等過(guò)水的問(wèn)題，因此本實(shí)用新型對(duì)地段落差要求不高，可以適應(yīng)各種地理環(huán)境。
4、不易堵塞①使用導(dǎo)流板引導(dǎo)增旋排沙孔水流成為螺旋流，提高廊道排沙水的挾沙能力，在廊道暫停運(yùn)行時(shí)，可防止泥沙從增旋排沙孔落入廊道而造成淤塞；②使用導(dǎo)流板減小了排沙帽周邊進(jìn)入水流的速度，增大了每個(gè)增旋排沙孔的進(jìn)水(沙)面積，故減少了水中的雜草和石塊等雜物堵塞增旋排沙孔的機(jī)會(huì)和危害程度；③網(wǎng)狀分布的增旋排沙孔，是按照廊道上部水頭和泥沙產(chǎn)生流土破壞的臨界坡降，計(jì)算出淤積泥沙發(fā)生滲透變形的滲徑，以此滲徑長(zhǎng)度確定網(wǎng)狀分布的增旋排沙孔的間距，廊道上部水頭的能量使淤塞通過(guò)產(chǎn)生流土破壞而自動(dòng)消除，這樣可自動(dòng)消除廊道中或出口處的泥沙淤塞，克服了現(xiàn)有廊道易淤塞、難清理的問(wèn)題。


圖1是廊道平面示意圖；圖2是圖1的A-A剖視圖；圖3是圖1的B-B剖視圖；圖4是圖2的實(shí)施例的C向透視圖；圖5是圖2的另一個(gè)實(shí)施例的C向透視圖；圖6是使用示意圖。
圖中1-廊道，2-排沙帽，3-控制閘，4-蓋板，5-增旋排沙孔，6-U形渠，7-導(dǎo)流板，8-曲線形溢流堰。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1，參見(jiàn)圖1～4，本實(shí)用新型包括廊道1，所說(shuō)的廊道1由U形渠6和其上面的蓋板4構(gòu)成，U形渠6由半園形底面和兩側(cè)的直壁構(gòu)成；在蓋板4上設(shè)置有多個(gè)網(wǎng)狀排布的增旋排沙孔5，增旋排沙孔5的軸線平面與廊道1軸線的鉛垂面平行。所說(shuō)的增旋排沙孔5的出口位于U形渠6的直壁內(nèi)側(cè)，在增旋排沙孔5的上部外側(cè)均布有導(dǎo)流板7，在導(dǎo)流板7的上部水平設(shè)置有圓形平板狀的排沙帽2，排沙帽2位于增旋排沙孔5的正上方；所說(shuō)的導(dǎo)流板7是三個(gè)，單個(gè)為弧線形，具體實(shí)施例中為雙曲螺線形，每個(gè)導(dǎo)流板7的外端投影均分排沙帽2的外圓周，內(nèi)端投影均分排沙帽2上增旋排沙孔5投影的外側(cè)圓周，且其內(nèi)端延長(zhǎng)線偏于增旋排沙孔5。所說(shuō)的增旋排沙孔5是傾斜設(shè)置的，它的軸線與廊道排沙水流方向之間成鈍角。
所說(shuō)增旋排沙孔5的相互間距、選擇的廊道數(shù)量、排布方式均根據(jù)排沙量進(jìn)行設(shè)計(jì)調(diào)整。
圓管作為廊道1時(shí)，因排沙帽2需水平，故導(dǎo)流板7的高度是依圓管的弧度而變化。該方案適宜于對(duì)現(xiàn)有的較大規(guī)模的圓管形排沙工程進(jìn)行改造。
實(shí)施例2，參見(jiàn)圖5，所說(shuō)的排沙帽2下部的導(dǎo)流板7也可以是三個(gè)，單個(gè)為直線形。
參見(jiàn)圖6，使用時(shí)，將本實(shí)用新型置于渠(河)道、沉沙池、水庫(kù)等的底部，根據(jù)測(cè)量計(jì)算選取并安設(shè)若干根廊道，這些廊道均通往渠(河)道、沉沙池或水庫(kù)外，廊道的端頭設(shè)置控制閘3。廊道也可以根據(jù)實(shí)際需要分為若干組，每組的下游可匯入一根較粗的廊道通往建筑物外的排沙場(chǎng)。在該組合廊道下游還可以建曲線形溢流堰8，這樣排沙效果更好。
本實(shí)用新型的工作過(guò)程如下渠(河)道、沉沙池、水庫(kù)內(nèi)懸浮的泥沙下沉落至廊道上部、各個(gè)排沙帽之間自然形成的集沙漏斗內(nèi)。當(dāng)需要排沙時(shí)，開(kāi)啟廊道端頭的控制閘，廊道中的水流開(kāi)始流動(dòng)，在導(dǎo)流板的作用下使集沙漏斗中的高含沙水挾帶泥沙，呈螺旋狀由增旋排沙孔進(jìn)入廊道排出建筑物外。根據(jù)泥沙變化，可全部開(kāi)啟或部分開(kāi)啟廊道的控制閘。
權(quán)利要求1.一種自排沙廊道，包括廊道(1)，其特征在于所述廊道(1)上設(shè)置有增旋排沙孔(5)，增旋排沙孔(5)的軸線平面與廊道(1)軸線的鉛垂面平行，增旋排沙孔(5)上部外側(cè)設(shè)置有導(dǎo)流板(7)，在導(dǎo)流板(7)上部水平設(shè)置有排沙帽(2)。
2.如權(quán)利要求1所述的自排沙廊道，其特征在于所述增旋排沙孔(5)設(shè)置有多個(gè)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的自排沙廊道，其特征在于所述增旋排沙孔(5)是傾斜設(shè)置的，其軸線與廊道(1)走沙方向之間成鈍角。
4.如權(quán)利要求3所述的自排沙廊道，其特征在于所述排沙帽(2)是圓形平板。
5.如權(quán)利要求4所述的自排沙廊道，其特征在于所述導(dǎo)流板(7)是兩個(gè)以上，每個(gè)導(dǎo)流板(7)的外端投影均分排沙帽(2)的外圓周，內(nèi)端投影均分排沙帽(2)上增旋排沙孔(5)投影的外側(cè)圓周，且其內(nèi)端延長(zhǎng)線偏于增旋排沙孔(5)。
6.如權(quán)利要求5所述的自排沙廊道，其特征在于所述導(dǎo)流板(7)是三個(gè)，單個(gè)為直線形。
7.如權(quán)利要求5所述的自排沙廊道，其特征在于所述導(dǎo)流板(7)是三個(gè)，單個(gè)為弧線形。
8.如權(quán)利要求7所述的自排沙廊道，其特征在于所述廊道(1)由U形渠(6)和其上面的蓋板(4)構(gòu)成，所述增旋排沙孔(5)設(shè)置于蓋板(4)上。
9.如權(quán)利要求7所述的自排沙廊道，其特征在于所述增旋排沙孔(5)的出口設(shè)置于U形渠(6)直壁內(nèi)側(cè)。
10.如權(quán)利要求5所述的自排沙廊道，具特征在于所述排沙帽(2)的直徑是增旋排沙孔(5)直徑的5～7倍。
專利摘要本實(shí)用新型涉及水利水電工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及排沙設(shè)施中的一種自排沙廊道?，F(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題是1.挾沙能力差、耗水多，排沙效率低；2.結(jié)構(gòu)復(fù)雜，建設(shè)、運(yùn)行成本高；3.適應(yīng)性差，對(duì)地形要求高，只能在落差大的地段實(shí)施排沙；4.易堵塞，需要進(jìn)行人工清沙。本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是一種自排沙廊道，包括廊道，其特殊之處在于，所述廊道上設(shè)置有增旋排沙孔，增旋排沙孔的軸線平面與廊道軸線的鉛垂面平行，增旋排沙孔上部外側(cè)設(shè)置有導(dǎo)流板，在導(dǎo)流板上部水平設(shè)置有排沙帽。
文檔編號(hào)E02B8/00GK2628583SQ03262540
公開(kāi)日2004年7月28日 申請(qǐng)日期2003年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月29日
發(fā)明者譚培根 申請(qǐng)人:譚培根