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连续冲洗式沉沙池

2020-04-09 21:01

供水期间可同时进行沉沙与冲沙的沉沙池。连续冲洗式沉沙池不需要储放淤沙的死容积,故工程规模小于同样条件下的定期冲洗式沉沙池。连续冲洗式沉沙池由上下游连接段、进出口控制闸门、沉淀室及冲洗设施等组成。由于要连续冲洗,沉淀室及冲沙设施的构造比较复杂;室内流速一般较大,且不够平稳,细粒泥沙不易下沉;引水时需同时供给一定的冲洗流量。这种沉沙池多用于河流来水含沙量较大、颗粒较粗且用水部门不允许停水的取水工程。连续冲洗式沉沙池按沉淀室的平面形状,可分为直线形连续冲洗式沉沙池(图1)及曲线形沉沙池(图2)两类。

图1 直线形连续冲洗式沉沙池示意图

(a)纵剖面图;(b)、(c)沉淀室横剖面图1—进水口控制闸;2—沉淀室;3—出水口控制闸;4—沉降缝;5—横向冲沙廊道;6—冲沙闸门;7—纵向冲沙廊道;8—枢纽冲沙廊道;9—隔墙;10—三角形隔墩

图2 曲线形沉沙池示意图

1—沉淀室;2—冲沙廊道;3—排沙渠;4—进水口控制闸

直线形连续冲洗式沉沙池

根据通过流量的大小,沉淀室可布置成单室或多室。有的在隔墙中设置冲沙廊道,更多的是将冲沙廊道布置在沉淀室的底板内(图1),水流进池后,由于流速降低,泥沙逐渐下沉,并随冲沙水流进入纵向冲沙廊道,再经横向冲沙廊道和排沙渠排至下游。为形成足以沿廊道输送泥沙的流速,可用带孔的水平盖板将流速较大的廊道水流与流速较小的上部水流隔开。纵向廊道末端设置闸门,用于调节流速及流量。图1(b)所示的沉淀室横剖面布置比较简单,但在运行过程中常有淤沙堆积在廊道间的底板上,并被带往下游引水渠道。为提高冲沙效率,可采用图1(c)的布置形式,在纵向廊道间加设三角形隔墩,使泥沙沿斜面下滑而进入廊道。

确定沉淀室尺寸的方法与定期冲洗式沉沙池相仿,但应注意以下问题:①进入沉淀室的流量除最大供水流量外,还应包括冲沙流量。②泥沙的下沉速度应考虑到水流进入冲沙廊道或底孔时产生的铅直向下的流速及紊动加剧的影响。③沉淀室及冲沙廊道流速的计算应考虑流量沿程变化影响。

曲线形沉沙池

利用人工弯道上的环流作用提高排沙效率的一种连续冲洗式沉沙池。当水流进入沉淀室时,所含推移质及临底悬移质泥沙在离心力与重力的共同作用下,随弯道环流的底层流不断向凸岸移动,通过设在凸岸的冲沙廊道进入排沙渠,再泄至下游河道(图2)。其结构型式比直线形连续冲洗式沉沙池简单,施工方便,造价较低。在中亚诸国及中国新疆地区得到广泛使用。

沉淀室由上下游直线段与人工弯道组成。弯道的曲率半径可取为底宽的4倍左右,中心角取为90°左右。在凸岸设6~12孔冲沙廊道。沉沙池的设计流速根据需沉淀的设计粒径确定,一般为0.7~1.5m/s,冲沙流量约为沉沙池设计流量的15%~30%。枯水期水流含沙量较小时,可关闭廊道闸门,必要时进行定期冲沙。

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