專利名稱：下沉式頂部進(jìn)流沖沙廊道結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種沖沙廊道結(jié)構(gòu)，特別是一種下沉式頂部進(jìn)流沖沙廊道結(jié)構(gòu)，主要適用于水電站工程中，特別適用于多泥沙河流的水電站。
背景技術(shù)：
對于建設(shè)在多泥沙河流上的水電站，為保持發(fā)電進(jìn)水口 “門前清”，常在進(jìn)水口前布置沖沙洞。當(dāng)岸邊引水式電站具有多條引水隧洞、進(jìn)水口橫向展開較寬時，可采用布置多條沖沙洞，擴(kuò)大沖沙范圍的方式；也可只布置一條沖沙洞，并在沖沙洞前部布置沖沙廊道， 使沖沙效果延伸到多個發(fā)電進(jìn)水口前。后者布置靈活，投資較低。當(dāng)沖沙洞需參加泄洪時， 由于泄洪運行工況洞內(nèi)流速較高，沖沙廊道上方易產(chǎn)生吸氣漩渦，危及沖沙洞結(jié)構(gòu)的安全。 因此，同時兼有沖沙和泄洪功能的沖沙洞進(jìn)水口結(jié)構(gòu)布置，既要滿足沖沙運行的水力學(xué)要求，又要滿足泄洪運行時水力學(xué)要求，對沖沙廊道的布置具有特別的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、施工方便的下沉式頂部進(jìn)流沖沙廊道結(jié)構(gòu)，可排除沖沙廊道沿線的淤沙，同時保持發(fā)電進(jìn)水口 “門前清”，并在泄洪工況時，可消除沖沙廊道上方出現(xiàn)的吸氣漩渦，保證沖沙洞結(jié)構(gòu)的安全。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是下沉式頂部進(jìn)流沖沙廊道結(jié)構(gòu)，包括廊道主體，其頂部開設(shè)一組進(jìn)流孔，其特征在于所述廊道主體上方均勻布置一組消渦梁。所述進(jìn)流孔呈矩形，且各進(jìn)流孔的寬度沿水流方向逐漸變小。所述進(jìn)流孔的中心線與水平面的夾角為45度，其傾斜方向為沿水流方向向下傾斜。所述廊道主體橫截面呈上方下圓的倒城門洞形。所述廊道主體整體布置于沉沙池底部的巖體內(nèi)。各消渦梁位于同一水平面上，且垂直于廊道主體中心線布置。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明在沖沙廊道主體上方均勻布置一組消渦梁，可有效防止沖沙洞泄洪時沖沙廊道上方出現(xiàn)吸氣漩渦，從而防止沖沙洞發(fā)生氣蝕破壞，保證了沖沙洞結(jié)構(gòu)的安全；另外，本發(fā)明采用沖沙廊道結(jié)合單條沖沙洞的布置形式，可同時解決多個發(fā)電引水進(jìn)水口 “門前清”的問題，減少了工程投資。


圖1是本發(fā)明的縱剖面布置圖。圖2是圖1的1-1向剖面圖。圖3是本發(fā)明消渦梁的結(jié)構(gòu)布置圖。圖4是本發(fā)明的平面布置圖。
具體實施例方式對于建設(shè)在多泥沙河流上的水電站，為避免大顆粒泥沙進(jìn)入電站水輪機(jī)，通常在進(jìn)水口前修建沉沙池。如圖1-圖4所示，本實施例包括位于沖沙洞前部并整體布置于沉沙池底部巖體內(nèi)的廊道主體1 (采用C50抗沖耐磨混凝土澆筑而成)，其中心線與發(fā)電引水水流方向角度一般控制在為70 90°，與進(jìn)水口前緣保持一定的距離(為簡化結(jié)構(gòu)，沖沙廊道盡量遠(yuǎn)離進(jìn)水口，但保證進(jìn)水口在沖沙漏斗的范圍內(nèi))，其水流輸出口與沖沙洞進(jìn)口連通。所述廊道主體1橫截面呈上方下圓的倒城門洞形；在該廊道主體1頂部開設(shè)一組不等寬的矩形進(jìn)流孔2 (本例中各進(jìn)流孔的寬度沿水流方向逐漸變小)，該進(jìn)流孔的中心線與水平面的夾角為45度，其傾斜方向為沿水流方向向下傾斜，有利于攜沙水流均衡的進(jìn)入廊道主體1內(nèi)。沖沙洞用于泄洪時，為消除沖沙廊道上方出現(xiàn)的吸氣漩渦，在廊道主體1上方兩側(cè)對稱布置若干根豎直的柱4，各柱頂端位于同一水平面上，位于同一側(cè)并相鄰的兩根柱4 之間采用水平布置的梁5連接，形成兩條相互平行的長梁，同時，將兩條長梁的兩端分別連接，形成一水平布置的矩形梁框架，在該梁框架內(nèi)均勻布置一組消渦梁3，各消渦梁3與所述梁框架位于同一平面內(nèi)，并直于廊道主體1中心線布置，用于消除進(jìn)流時的有害漩渦。本發(fā)明技術(shù)方案已經(jīng)水工模型試驗驗證，證實是可行的，可以達(dá)到預(yù)期的效果。
權(quán)利要求
1.一種下沉式頂部進(jìn)流沖沙廊道結(jié)構(gòu)，包括廊道主體(1)，其頂部開設(shè)一組進(jìn)流孔 O)，其特征在于所述廊道主體(1)上方均勻布置一組消渦梁(3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的下沉式頂部進(jìn)流沖沙廊道結(jié)構(gòu)，其特征在于所述進(jìn)流孔(2) 呈矩形，且各進(jìn)流孔O)的寬度沿水流方向逐漸變小。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的下沉式頂部進(jìn)流沖沙廊道結(jié)構(gòu)，其特征在于所述進(jìn)流孔O)的中心線與水平面的夾角為45度，其傾斜方向為沿水流方向向下傾斜。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的下沉式頂部進(jìn)流沖沙廊道結(jié)構(gòu)，其特征在于所述廊道主體 (1)橫截面呈上方下圓的倒城門洞形。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的下沉式頂部進(jìn)流沖沙廊道結(jié)構(gòu)，其特征在于所述廊道主體(1)整體布置于沉沙池底部的巖體內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的下沉式頂部進(jìn)流沖沙廊道結(jié)構(gòu)，其特征在于各消渦梁(3) 位于同一水平面上，且垂直于廊道主體(1)中心線布置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種下沉式頂部進(jìn)流沖沙廊道結(jié)構(gòu)。本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、施工方便的下沉式頂部進(jìn)流沖沙廊道結(jié)構(gòu)，可排除沖沙廊道沿線的淤沙，同時保持發(fā)電進(jìn)水口“門前清”，并在泄洪工況時，可消除沖沙廊道上方出現(xiàn)的吸氣漩渦，保證沖沙洞結(jié)構(gòu)的安全。解決該問題的技術(shù)方案是下沉式頂部進(jìn)流沖沙廊道結(jié)構(gòu)，包括廊道主體，其頂部開設(shè)一組進(jìn)流孔，其特征在于所述廊道主體上方均勻布置一組消渦梁。本發(fā)明主要用于水電站工程中，特別適用于多泥沙河流的水電站。
文檔編號E02B9/04GK102304912SQ20111021096
公開日2012年1月4日 申請日期2011年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月21日
發(fā)明者余雪松, 陳振文, 黃東軍 申請人:中國水電顧問集團(tuán)華東勘測設(shè)計研究院