高海拔沖溝取水頭部的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種取水工程中使用的取水構(gòu)筑物，尤其是一種高海拔沖溝取水頭部。本實用新型提供了一種適用于高海拔、多泥沙地區(qū)的高海拔沖溝取水頭部，包括河床和沿河床鋪設(shè)的出水管，其特征在于：還包括間隔設(shè)置在河床上的挑流式取水格柵結(jié)構(gòu)和暗涵式取水結(jié)構(gòu)；所述挑流式取水格柵結(jié)構(gòu)包括挑流鼻坎、傾斜格柵和取水溝，所述取水溝與出水管連通，所述挑流鼻坎和取水溝沿水流方向依次設(shè)置，所述傾斜格柵封蓋在取水溝的開口處，并且傾斜格柵沿水流方向向下傾斜；所述暗涵式取水結(jié)構(gòu)包括暗涵和濾層，所述暗涵設(shè)置在河床內(nèi)并與出水管連通，所述暗涵的開口處位于冰凍線下，所述濾層封蓋在暗涵開口處。
【專利說明】高海拔沖溝取水頭部

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種取水工程中使用的取水構(gòu)筑物，尤其是一種高海拔沖溝取水頭部。

【背景技術(shù)】
[0002]在我國西北西南地區(qū)的山區(qū)，多以山區(qū)沖溝作為主要水源，這里沖溝特指依靠山體雨水徑流或山體巖隙水形成的山間溪流或河道，具有豐水期與枯水期水量差別大的的特點；特別對于電站施工供水、營地飲用水、移民安置點或小型集鎮(zhèn)飲用水的地方，采用山區(qū)沖溝具有依靠重力自流節(jié)能，水質(zhì)較好的特點。但是這些山區(qū)沖溝也存在以下不利于取水的特點:①地勢落差大而多變，沖溝的縱比降大；②水流切深大，河谷陡峻，穩(wěn)定性較強流量、流速變化范圍大；④洪水期水流的挾砂量大，推移質(zhì)多，顆粒粗海拔普遍較高，在寒冷地區(qū)，水面不易形成穩(wěn)定的冰蓋，水餒冰多，冰期長；⑥自然災(zāi)害，如滑坡、泥石流等出現(xiàn)的機會較多。
[0003]傳統(tǒng)的沖溝取水常采用的方式有低壩取水及底格攔柵壩取水。這兩種取水構(gòu)筑物存在以下問題:①渠道易被泥沙淤塞且不變清洗，不能保證連續(xù)工作；②容易被冰凍；③對植被的覆蓋率均較高的沖溝，水流中夾雜的樹枝棍棒容易使底格欄柵的柵格堵塞，需要一定的運行管理人員定期或不定期的進(jìn)行檢查；④水流中的粗砂、細(xì)石子、礫石等顆粒物會堵塞格柵進(jìn)水孔，降低進(jìn)水量；⑤水流爆發(fā)泥石流時會直接堵塞進(jìn)水格柵、渠道以及后續(xù)沉砂池等，無法馬上進(jìn)行人工清理。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種適用于高海拔、多泥沙地區(qū)的高海拔沖溝取水頭部。
[0005]本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的高海拔沖溝取水頭部，包括河床和沿河床鋪設(shè)的出水管，其特征在于:還包括間隔設(shè)置在河床上的挑流式取水格柵結(jié)構(gòu)和暗涵式取水結(jié)構(gòu)；
[0006]所述挑流式取水格柵結(jié)構(gòu)包括挑流鼻坎、傾斜格柵和取水溝，所述取水溝與出水管連通，所述挑流鼻坎和取水溝沿水流方向依次設(shè)置，所述傾斜格柵封蓋在取水溝的開口處，并且傾斜格柵沿水流方向向下傾斜；
[0007]所述暗涵式取水結(jié)構(gòu)包括暗涵和濾層，所述暗涵設(shè)置在河床內(nèi)并與出水管連通，所述暗涵的開口處位于冰凍線下，所述濾層封蓋在暗涵開口處。
[0008]進(jìn)一步的是，所述挑流鼻坎沿水流方向向上傾斜。
[0009]進(jìn)一步的是，所述暗涵式取水結(jié)構(gòu)還包括支撐梁和水平格柵，所述支撐梁安裝在暗涵的開口處，所述水平格柵安裝在支撐梁上，所述濾層設(shè)置在水平格柵上。
[0010]進(jìn)一步的是，所述暗涵由外層的混凝土回填層和內(nèi)層的鋼砼渠道構(gòu)成。
[0011]進(jìn)一步的是，所述濾層的橫截面為等腰梯形狀。
[0012]本實用新型的有益效果是:由于采用了挑流鼻坎和傾斜格柵，水流中大量的推移質(zhì)沿著挑流鼻坎拋射出，避免了大量的雜質(zhì)穿過傾斜格柵進(jìn)入取水溝，挑流鼻坎和傾斜格柵的配合可以極大的減少雜質(zhì)的淤積；同時，當(dāng)冬季傾斜格柵結(jié)冰后，可以通過位于冰凍線下的暗涵進(jìn)行取水，這樣整個取水結(jié)構(gòu)既不需要要清淤，也無需除冰即可長期運行。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是本實用新型的俯視圖；
[0014]圖2是本實用新型的縱斷面示意圖；
[0015]圖3是圖1的B-B線剖視圖；
[0016]圖中零部件、部位及編號:水管1、挑流式取水格柵結(jié)構(gòu)2、暗涵式取水結(jié)構(gòu)3、挑流鼻坎4、取水溝5、傾斜格柵6、暗涵7、濾層8、水平格柵9、支撐梁10、鋼砼渠道11、混凝土回填層12。

【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步說明。
[0018]如圖1所示,本實用新型包括河床和沿河床鋪設(shè)的出水管I,還包括間隔設(shè)置在河床上的挑流式取水格柵結(jié)構(gòu)2和暗涵式取水結(jié)構(gòu)3 ;挑流式取水格柵結(jié)構(gòu)2和暗涵式取水結(jié)構(gòu)3的間距和數(shù)量應(yīng)根據(jù)實際沖溝情況和取水要求而定
[0019]所述挑流式取水格柵結(jié)構(gòu)2包括挑流鼻坎4、傾斜格柵6和取水溝5，所述取水溝5與出水管I連通，所述挑流鼻坎4和取水溝5沿水流方向依次設(shè)置，所述傾斜格柵6封蓋在取水溝5的開口處，并且傾斜格柵6沿水流方向向下傾斜；挑流式取水格柵結(jié)構(gòu)2具體的結(jié)構(gòu)參見圖2所示，水流經(jīng)挑流鼻坎4被拋射出，水中大部分的推移質(zhì)也隨水流拋出而越過傾斜格柵6，避免堵塞傾斜格柵，同時傾斜格柵本身為傾斜狀，推移質(zhì)難以在上面聚集。這樣就避免了大量的雜質(zhì)穿過傾斜格柵進(jìn)入取水溝。優(yōu)選的是，
[0020]挑流鼻坎4沿水流方向向上傾斜，這樣可以提高拋射距離。挑流鼻坎4角度需要結(jié)合當(dāng)?shù)厮馁Y料進(jìn)行設(shè)計。挑流式取水格柵結(jié)構(gòu)2主要用于枯水期間的取水，較為合理的是布置在主流的暗涵式取水結(jié)構(gòu)3末端，以及支流上設(shè)置。目的在與汛期不堵塞取水渠道或預(yù)沉池等構(gòu)筑物，枯水期可盡可能多地截取水流，并在暗涵式取水結(jié)構(gòu)3翻新濾層時確保取水保證率。
[0021]所述暗涵式取水結(jié)構(gòu)3包括暗涵7和濾層8，所述暗涵7設(shè)直在河床內(nèi)并與出水管I連通，所述暗涵7的開口處位于冰凍線下，所述濾層8封蓋在暗涵7開口處。
[0022]為了提高暗涵式取水結(jié)構(gòu)3的強度，如圖3所示，所述暗涵式取水結(jié)構(gòu)3還包括支撐梁10和水平格柵9，所述支撐梁10安裝在暗涵7的開口處，所述水平格柵9安裝在支撐梁10上，所述濾層8設(shè)置在水平格柵9上。所述暗涵7由外層的混凝土回填層12和內(nèi)層的鋼砼渠道11構(gòu)成。濾層8的橫截面可以設(shè)置為等腰梯形狀。
[0023]所述暗涵式取水結(jié)構(gòu)3的部署如下:測量取水點地形，取樣分析汛期及枯水期典型水質(zhì)，確定暗涵式取水結(jié)構(gòu)3的設(shè)置面積、暗涵坡度、格柵間距、濾層級配。暗涵式取水結(jié)構(gòu)3應(yīng)根據(jù)取水量結(jié)合地形情況布置，可布置在主流及支流上，為提高取水保證率建議取水量計算出的取水面積應(yīng)盡可能留有20%的富余量。為確保暗涵7內(nèi)水流不結(jié)冰，可根據(jù)地質(zhì)情況，盡量將暗涵7埋設(shè)至凍土深度以下，并根據(jù)通濾層8的最大粒徑不淤積流速情況，提高暗涵7坡度。暗涵式取水結(jié)構(gòu)3主要用于兩種工況。第一種工況是當(dāng)汛期水量較大，推移質(zhì)較多的情況，由于汛期水流中夾雜大量樹葉樹枝、泥沙等雜質(zhì)，若直接進(jìn)入傾斜格柵6會造成預(yù)沉池的淤積，因此汛期水流通過挑流式取水格柵結(jié)構(gòu)2時，直接躍過傾斜格柵6落入下游中，大部分取水量由暗涵7取得。第二種工況是，當(dāng)冬季表層水流結(jié)冰時，傾斜格柵6間隙容易結(jié)冰造成無法取水，此時由于暗涵式取水結(jié)構(gòu)3的水平格柵9位于冰凍線下，通過濾料進(jìn)入的水由于坡度設(shè)置的合理可以迅速匯入渠道形成足夠水深流至預(yù)沉池。
【權(quán)利要求】
1.高海拔沖溝取水頭部，包括河床和沿河床鋪設(shè)的出水管(I)，其特征在于:還包括間隔設(shè)置在河床上的挑流式取水格柵結(jié)構(gòu)(2)和暗涵式取水結(jié)構(gòu)(3)； 所述挑流式取水格柵結(jié)構(gòu)(2)包括挑流鼻坎(4)、傾斜格柵(6)和取水溝(5)，所述取水溝(5)與出水管⑴連通，所述挑流鼻坎⑷和取水溝(5)沿水流方向依次設(shè)置，所述傾斜格柵(6)封蓋在取水溝(5)的開口處，并且傾斜格柵(6)沿水流方向向下傾斜； 所述暗涵式取水結(jié)構(gòu)(3)包括暗涵(7)和濾層(8)，所述暗涵(7)設(shè)置在河床內(nèi)并與出水管⑴連通，所述暗涵(7)的開口處位于冰凍線下，所述濾層⑶封蓋在暗涵(7)開口處。
2.如權(quán)利要求1所述的高海拔沖溝取水頭部，其特征在于:所述挑流鼻坎(4)沿水流方向向上傾斜。
3.如權(quán)利要求1所述的高海拔沖溝取水頭部，其特征在于:所述暗涵式取水結(jié)構(gòu)(3)還包括支撐梁(10)和水平格柵(9)，所述支撐梁(10)安裝在暗涵(7)的開口處，所述水平格柵(9)安裝在支撐梁(10)上，所述濾層(8)設(shè)置在水平格柵(9)上。
4.如權(quán)利要求1所述的高海拔沖溝取水頭部，其特征在于:所述暗涵(7)由外層的混凝土回填層(12)和內(nèi)層的鋼砼渠道(11)構(gòu)成。
5.如權(quán)利要求1所述的高海拔沖溝取水頭部，其特征在于:所述濾層(8)的橫截面為等腰梯形狀。
【文檔編號】E03B3/04GK204080924SQ201420543766
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年9月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月19日
【發(fā)明者】張斌 申請人:中國電建集團(tuán)成都勘測設(shè)計研究院有限公司