专利名称：下沉式顶部进流冲沙廊道结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种冲沙廊道结构，特别是一种下沉式顶部进流冲沙廊道结构，主要适用于水电站工程中，特别适用于多泥沙河流的水电站。
背景技术：
对于建设在多泥沙河流上的水电站，为保持发电进水口 “门前清”，常在进水口前布置冲沙洞。当岸边引水式电站具有多条引水隧洞、进水口横向展开较宽时，可采用布置多条冲沙洞，扩大冲沙范围的方式；也可只布置一条冲沙洞，并在冲沙洞前部布置冲沙廊道， 使冲沙效果延伸到多个发电进水口前。后者布置灵活，投资较低。当冲沙洞需参加泄洪时， 由于泄洪运行工况洞内流速较高，冲沙廊道上方易产生吸气漩涡，危及冲沙洞结构的安全。 因此，同时兼有冲沙和泄洪功能的冲沙洞进水口结构布置，既要满足冲沙运行的水力学要求，又要满足泄洪运行时水力学要求，对冲沙廊道的布置具有特别的要求。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单、施工方便的下沉式顶部进流冲沙廊道结构，可排除冲沙廊道沿线的淤沙，同时保持发电进水口 “门前清”，并在泄洪工况时，可消除冲沙廊道上方出现的吸气漩涡，保证冲沙洞结构的安全。本发明所采用的技术方案是下沉式顶部进流冲沙廊道结构，包括廊道主体，其顶部开设一组进流孔，其特征在于所述廊道主体上方均勻布置一组消涡梁。所述进流孔呈矩形，且各进流孔的宽度沿水流方向逐渐变小。所述进流孔的中心线与水平面的夹角为45度，其倾斜方向为沿水流方向向下倾斜。所述廊道主体横截面呈上方下圆的倒城门洞形。所述廊道主体整体布置于沉沙池底部的岩体内。各消涡梁位于同一水平面上，且垂直于廊道主体中心线布置。本发明的有益效果是本发明在冲沙廊道主体上方均勻布置一组消涡梁，可有效防止冲沙洞泄洪时冲沙廊道上方出现吸气漩涡，从而防止冲沙洞发生气蚀破坏，保证了冲沙洞结构的安全；另外，本发明采用冲沙廊道结合单条冲沙洞的布置形式，可同时解决多个发电引水进水口 “门前清”的问题，减少了工程投资。
图1是本发明的纵剖面布置图。图2是图1的1-1向剖面图。图3是本发明消涡梁的结构布置图。图4是本发明的平面布置图。
具体实施例方式对于建设在多泥沙河流上的水电站，为避免大颗粒泥沙进入电站水轮机，通常在进水口前修建沉沙池。如图1-图4所示，本实施例包括位于冲沙洞前部并整体布置于沉沙池底部岩体内的廊道主体1 (采用C50抗冲耐磨混凝土浇筑而成)，其中心线与发电引水水流方向角度一般控制在为70 90°，与进水口前缘保持一定的距离(为简化结构，冲沙廊道尽量远离进水口，但保证进水口在冲沙漏斗的范围内)，其水流输出口与冲沙洞进口连通。所述廊道主体1横截面呈上方下圆的倒城门洞形；在该廊道主体1顶部开设一组不等宽的矩形进流孔2 (本例中各进流孔的宽度沿水流方向逐渐变小)，该进流孔的中心线与水平面的夹角为45度，其倾斜方向为沿水流方向向下倾斜，有利于携沙水流均衡的进入廊道主体1内。冲沙洞用于泄洪时，为消除冲沙廊道上方出现的吸气漩涡，在廊道主体1上方两侧对称布置若干根竖直的柱4，各柱顶端位于同一水平面上，位于同一侧并相邻的两根柱4 之间采用水平布置的梁5连接，形成两条相互平行的长梁，同时，将两条长梁的两端分别连接，形成一水平布置的矩形梁框架，在该梁框架内均勻布置一组消涡梁3，各消涡梁3与所述梁框架位于同一平面内，并直于廊道主体1中心线布置，用于消除进流时的有害漩涡。本发明技术方案已经水工模型试验验证，证实是可行的，可以达到预期的效果。
权利要求
1.一种下沉式顶部进流冲沙廊道结构，包括廊道主体(1)，其顶部开设一组进流孔 O)，其特征在于所述廊道主体(1)上方均勻布置一组消涡梁(3)。
2.根据权利要求1所述的下沉式顶部进流冲沙廊道结构，其特征在于所述进流孔(2) 呈矩形，且各进流孔O)的宽度沿水流方向逐渐变小。
3.根据权利要求1或2所述的下沉式顶部进流冲沙廊道结构，其特征在于所述进流孔O)的中心线与水平面的夹角为45度，其倾斜方向为沿水流方向向下倾斜。
4.根据权利要求1所述的下沉式顶部进流冲沙廊道结构，其特征在于所述廊道主体 (1)横截面呈上方下圆的倒城门洞形。
5.根据权利要求1或4所述的下沉式顶部进流冲沙廊道结构，其特征在于所述廊道主体(1)整体布置于沉沙池底部的岩体内。
6.根据权利要求1所述的下沉式顶部进流冲沙廊道结构，其特征在于各消涡梁(3) 位于同一水平面上，且垂直于廊道主体(1)中心线布置。
全文摘要
本发明涉及一种下沉式顶部进流冲沙廊道结构。本发明所要解决的技术问题是提供一种结构简单、施工方便的下沉式顶部进流冲沙廊道结构，可排除冲沙廊道沿线的淤沙，同时保持发电进水口“门前清”，并在泄洪工况时，可消除冲沙廊道上方出现的吸气漩涡，保证冲沙洞结构的安全。解决该问题的技术方案是下沉式顶部进流冲沙廊道结构，包括廊道主体，其顶部开设一组进流孔，其特征在于所述廊道主体上方均匀布置一组消涡梁。本发明主要用于水电站工程中，特别适用于多泥沙河流的水电站。
文档编号E02B9/04GK102304912SQ20111021096
公开日2012年1月4日 申请日期2011年7月21日 优先权日2011年7月21日
发明者余雪松, 陈振文, 黄东军 申请人:中国水电顾问集团华东勘测设计研究院