泵站沉沙池作用及設(shè)計(jì)和設(shè)計(jì)圖集

沉沙池作用,沉沙池設(shè)計(jì),沉沙池圖集

   沉沙池用以沉淀挾沙水流中顆粒大于設(shè)計(jì)沉降粒徑的懸移質(zhì)泥沙，降低水流中含沙量的建筑物，沉沙池按用途可分為水電站沉沙池和灌溉泵站沉沙池。

    沉沙池設(shè)計(jì)涉及水文泥沙；水輪機(jī)和水泵；水力學(xué)及水工建筑物等多學(xué)科多專業(yè)內(nèi)容，我國(guó)地域遼闊．各流域水沙狀況差異較大，水電站與水利工程對(duì)沉沙池的要求也有很大的不同，水利水電工程沉沙池設(shè)計(jì)規(guī)范是通過(guò)大量調(diào)查研究、觀測(cè)試驗(yàn)、專題研究、專家咨詢等工作，反映了我國(guó)水電水利行業(yè)關(guān)于沉沙池設(shè)計(jì)運(yùn)行觀測(cè)方面的理論研究與實(shí)際應(yīng)用成果。

    水電水利工程沉沙池的設(shè)置及設(shè)計(jì)必須進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，沉沙池應(yīng)進(jìn)行運(yùn)行設(shè)計(jì)并應(yīng)與樞紐工程的運(yùn)行協(xié)調(diào)一致，沉沙池建筑物的設(shè)計(jì)應(yīng)遵守有關(guān)的水工建筑物設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范。

按沉沙池規(guī)范，泵站沉沙池有：①連續(xù)沖洗式沉沙池；②定期沖洗式沉沙池：③條渠沉沙池。它們分別按功能可以在：

 (1）連續(xù)沖洗式沉沙池是指連續(xù)供水的同時(shí)，將沉落的泥沙連續(xù)不斷地沖排入下游河道的沉沙池。連續(xù)沖洗式沉沙池由上游連接段、工作段、下游連接段、排沙廊道系統(tǒng)等部

分組成見(jiàn)圖5．3。

(2)定期沖洗式沉沙池是指沉沙與沖洗交替進(jìn)行的沉沙池，即沉沙池淤積到一定程度后開(kāi)啟沖沙閘進(jìn)行沖洗以恢復(fù)沉沙池沉沙容積如圖5．4所示。

    排沙廊道系統(tǒng)等部分組成可見(jiàn)上述兩圖。

(3)條渠沉沙池是利用天然洼地形成長(zhǎng)度較長(zhǎng)的寬淺土渠．沉沙池淤滿后可還耕或清淤后可重復(fù)利用見(jiàn)圖5．5，它可以是從河道直接引水，如鄭州自來(lái)水公司邙山和花園的*級(jí)引水沉沙池是直接從黃河上引入。也有通過(guò)一級(jí)泵站將水引入灘涂沉沙池．再揚(yáng)水到二級(jí)泵站，如山西省大禹渡揚(yáng)水管理局的沉沙池。也有園地制宜的修造簡(jiǎn)易沉沙池，如陜西省東雷抽黃管理局從1992年開(kāi)始，先后在塬下黃河灘地修建了四座沉沙池，東雷二級(jí)泵站沉沙池面積110畝，由于距黃河較近，沉沙池經(jīng)排泥可重復(fù)使用．另外三座沉沙池均修建在抽黃總干渠旁，面積分別為1200畝、600畝和760畝，從1992年到2007年底．

通過(guò)黃河水11.17億m。，總計(jì)沉沙241．88萬(wàn)m3．總干渠泥沙平均含量由一級(jí)泵站抽引的11．84kg／m3。降低到5．01kg／m3。有效地改善了二級(jí)泵站的水質(zhì)，在這段時(shí)間內(nèi)．很大程度上減輕了水泵過(guò)流部件的急劇磨蝕。隨著總干渠的淤積，隨著沉沙池的失效．2008年以來(lái)，水泵過(guò)流部件的磨蝕反彈明顯。

鄭州邙山泵站在未設(shè)沉沙池前，因葉輪磨損，潛水抽沙泵的運(yùn)行時(shí)間僅為800h左右，而設(shè)置沉沙池處理0．01mm以上粒徑泥沙后，該潛水抽沙泵葉輪磨損時(shí)間達(dá)3000h以上。

根據(jù)沉沙池類型供水特點(diǎn)和河流輸沙特性經(jīng)分析論證．選用有代表性的入池懸移質(zhì)泥沙含沙量和顆粒級(jí)配作為設(shè)計(jì)沙池的依據(jù)。

  考慮了自流灌溉引水含沙量和泥沙粒徑超過(guò)輸水渠道允許挾沙能力和對(duì)土壤改良不利時(shí)宜設(shè)置沉沙池．沉沙池出池含沙量及泥沙允許粒徑應(yīng)根據(jù)灌排水渠道允許挾沙能力和灌區(qū)土壤改良要求，通過(guò)技術(shù)分析后確定出池泥沙允許粒徑不宜大于0．05mm．

    提水灌溉泵站的沉沙池設(shè)置除滿足自流灌溉引水的沉沙池條件規(guī)定外，還應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)過(guò)泵多年平均汛期含沙量．《水利水電工程沉沙池設(shè)計(jì)規(guī)范》(SL 269 -2001)初步判別圖5．6中A區(qū)可不設(shè)置沉沙池，C區(qū)宜設(shè)置沉沙池并經(jīng)進(jìn)一步技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。出池泥沙允許粒徑不宜超過(guò)0.05mm，不小于允許粒徑的泥沙沉降率宜取為80％～85％．

 沉沙池的沒(méi)計(jì)還包括主要尺寸確定(包括根據(jù)地形、地質(zhì)條件擬定不同方案的經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較．工作深度，工作寬度，工作長(zhǎng)度及縱向底坡)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，運(yùn)行設(shè)計(jì)和泥沙原型觀測(cè)設(shè)計(jì)。有關(guān)設(shè)計(jì)中需要確定的計(jì)算方法如懸移質(zhì)泥沙沉速計(jì)算，沉降計(jì)算方法，定期沖洗式沉沙池沖洗糾算均在SL269 -2001中，應(yīng)于遵循執(zhí)行。

相比水電站沉沙池的設(shè)置應(yīng)在水輪機(jī)泥沙磨損程度及磨損危害分析計(jì)算的基礎(chǔ)上考慮電站在系統(tǒng)中的作用、樞紐布置條件、沉沙池的投資、泥沙特性和水輪機(jī)的耐磨水平,電站效益及運(yùn)行，顯得更為嚴(yán)謹(jǐn)和苛求，見(jiàn)圖5.7水電站設(shè)置沉沙池的初步判別條件：這與提水灌溉是季節(jié)性運(yùn)行，便于沉沙池定期除沙清理有關(guān)。而水電站則更重視對(duì)不同水頭情況下的粗顆粒的排除的級(jí)別要求，從而減輕對(duì)水輪機(jī)的磨蝕，這個(gè)也體現(xiàn)了小粒徑泥沙的破壞力仍不可忽：視的提醒，重視過(guò)流速度的原則，見(jiàn)表5．3。

針對(duì)與含沙量較大的泵站我們建議選用一些耐磨的泵類產(chǎn)品例如使用耐磨材料制作而成的大流量自吸泵。也可以采用流量大的潛水泵類產(chǎn)品需要了解可以查看：大流量潛水泵

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