连续冲洗式沉沙池的冲沙计算及应用.pdf

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1、第14卷第2期中国水运No．22014笠2月ChinaliVaterTransport2014连续冲洗式沉沙池的冲沙计算及应用洪振国．王鹏(云南省水利水电勘测设计研究院，云南昆明650021)摘要：连续冲洗式沉沙池的运行情况就是在连续供水，冲沙和供水同时运行，把沉落的泥沙连续不断地排入下游河道【1】。因此，沉沙池及排沙廊道内的流量沿程方向流量大小发生变化，文中根据沉沙池设计规范及相关的文献对连续冲洗式沉沙池冲沙计算，并进行分析及应用，总结出了连续冲洗式沉沙池冲沙计算可行的方法，对以后沉沙池设计有一定的参考价值。关键词：沉沙池；泥沙；冲沙；计算

2、中图分类号：TV149文献标识码：A文章编号：1006-7973(2014)02-0279—03在多泥沙无调节的河流取水，常常有过多的泥沙进入渠Q为支廊道在计算断面的流量，V是临界冲沙流速。实际道，为了减少渠道淤积或水泵的磨损、水轮机，常修建设计冲沙时，为了预防支廊道被泥沙堵塞，支廊道内的流速自首沉沙池I2】。连续冲洗式沉沙池的冲沙效果能有效地反映沉沙至尾是逐渐增加的，支廊道首端的流量采用支廊道末端流量池工作效率，冲沙运行情况判断是否满足沉沙池设计要求l4】，的20％。连续冲洗式沉沙池在水电工程中应用还不是很广泛，在冲沙A首=[0．2x(Qc

3、／n1)]／Vk(6)计算方面，相关文献及计算沉沙池设计规范中介绍的相对较根据上式可得出支廊道首端的断面积，n为支廊道的个少，同还存在的不足，所以我们对沉沙池的冲沙计算进行深数。入研究有必要的。支廊道末端的断面积：一、连续冲洗式沉沙池的冲沙计算A末=(Q／n1)／V(7)1．临界冲沙流速计算公式为设计冲沙流速。冲沙支廊道的末端断面积计算的合连续冲洗式沉沙池的冲沙为有压流冲沙，选定的冲沙流理性还有待于进一步研究。速V应大于临界冲沙流速Vk且不宜小于2．5m／s。3．支廊道的进沙孔断面积计算公式矩形断面排沙道的临界冲沙流速使用罗耶尔经验公式计连续

4、冲洗式沉沙池冲沙支廊道的顶板，宜采用预制盖板，算：顶板上应设进沙孔，进沙孔一般选用百叶窗式孔口。Vk=EX[(Pm一1)X∞75]‘／。XR‘／。(1)支廊道末端断面的水头：P=l+(1一P／p。)XS。／1000(2)Hl=△z一(1+∑§)XVK2／(2g)一VK。L／(CR)(8)Qc=(0．15—0．25)Q(3)式中：／kZ为上游水面与廊道出口处的水位差。se一-rlS0X(Q+Qc)／Q。(4)上式中：C=R(／’／n(9)式中V是临界冲沙流速(m／s)；E是与廊道表面绝对R=A柬／x(1O)糙度有关的常数，当△=lmm时，E=6

5、6；当／k=5ram时(水支廊道进沙孔断面面积：泥敷面和混凝土建筑物)，E=50；P是廊道内浑水密度A1=Q／{n0~osin0[2g(H—H1)}(11)(t／m。)；Ps是泥沙密度(t／m。)；P是清水密度(t／m。)；式中：n。为进沙孔孔数，0为孑L口轴线与水平面的倾斜s是冲沙水流中的含沙量(kg／m。)；S。是沉沙池设计入池角；为流量系数，对百叶窗式孔1：3可取0．75；H为池身段含沙量(kg／m。)；Q是沉沙池工作流量(m。／s)，对连续冲进口水深。洗式沉沙池，其工作流量为引用流量和冲沙流量之和；R是4．冲沙支廊道的压力水头计算公式

6、水力半径，Q是冲沙流量(m。／s)。沿廊道长度的水头变化，按下式计算：圆形断面排沙道的临界冲沙流速采用克诺罗兹经验公式HL=H一(1+§)V2k／2g-V。kf0dL／C。R(12)计算：式中：H是上游水面与廊底的高差(rl1)；∑§是按进I：1条Vk(5／4)=CO75X[(100S／(1000+0．63S)]／X(4Q／件、弯折或其它局部阻抗而定；L是廊道进口至计算断面的d7)‘／’(5)长度(112)；C是谢才系数；Vk是临界冲沙流速；R是水力半2．冲沙支廊道的断面计算公式径；H。是长度为L处计算断面的廊道水头。沉沙池设计规范计算支廊道

7、的截面积公式为A=Q／V，二、计算方法的应用及分析收稿Et期：201311—10作者简介：洪振国(1976一)，男(白族)，云南洱源人，云南省水利水电勘测设计研究院高级工程师，主要从事水工建筑物设计。王鹏(1989一)，男，云南省水利水电勘测设计研究院助理工程师，主要从事水工建筑物设计。280中国水运第14卷燕子崖水电站位于鹤庆县东南面六合乡河东村附近的金沙池平均流速V=0．247m／s。连续冲洗的沉沙池由首部扩散沙江一级支流漾弓江下游河段一河口上游约6．1km处，流域段、池身段、排沙廊道、侧堰、冲沙闸室、冲沙泄水道等部呈南北长约90km，东

8、西宽16~36km的狭长形。悬移质多分组成。连续冲洗的沉沙池布置三条冲沙支廊道，即底板由年平均输沙量为111万T，平均含沙量为1．59kg／m。，推三个池构组成，n