沉沙池作用,沉沙池設計,沉沙池圖集

   沉沙池用以沉淀挾沙水流中顆粒大于設計沉降粒徑的懸移質泥沙，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。

    沉沙池設計涉及水文泥沙；水輪機和水泵；水力學及水工建筑物等多學科多專業(yè)內容，我國地域遼闊．各流域水沙狀況差異較大，水電站與水利工程對沉沙池的要求也有很大的不同，水利水電工程沉沙池設計規(guī)范是通過大量調查研究、觀測試驗、專題研究、專家咨詢等工作，反映了我國水電水利行業(yè)關于沉沙池設計運行觀測方面的理論研究與實際應用成果。

    水電水利工程沉沙池的設置及設計必須進行技術經(jīng)濟比較，沉沙池應進行運行設計并應與樞紐工程的運行協(xié)調一致，沉沙池建筑物的設計應遵守有關的水工建筑物設計標準及規(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，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

分組成見圖5．3。

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

    排沙廊道系統(tǒng)等部分組成可見上述兩圖。

(3)條渠沉沙池是利用天然洼地形成長度較長的寬淺土渠．沉沙池淤滿后可還耕或清淤后可重復利用見圖5．5，它可以是從河道直接引水，如鄭州自來水公司邙山和花園的*級引水沉沙池是直接從黃河上引入。也有通過一級泵站將水引入灘涂沉沙池．再揚水到二級泵站，如山西省大禹渡揚水管理局的沉沙池。也有園地制宜的修造簡易沉沙池，如陜西省東雷抽黃管理局從1992年開始，先后在塬下黃河灘地修建了四座沉沙池，東雷二級泵站沉沙池面積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．

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

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

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

  考慮了自流灌溉引水含沙量和泥沙粒徑超過輸水渠道允許挾沙能力和對土壤改良不利時宜設置沉沙池．沉沙池出池含沙量及泥沙允許粒徑應根據(jù)灌排水渠道允許挾沙能力和灌區(qū)土壤改良要求，通過技術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置除滿足自流灌溉引水的沉沙池條件規(guī)定外，還應根據(jù)設計過泵多年平均汛期含沙量．《水利水電工程沉沙池設計規(guī)范》(SL 269 -2001)初步判別圖5．6中A區(qū)可不設置沉沙池，C區(qū)宜設置沉沙池并經(jīng)進一步技術經(jīng)濟比較后確定。出池泥沙允許粒徑不宜超過0.05mm，不小于允許粒徑的泥沙沉降率宜取為80％～85％．

 沉沙池的沒計還包括主要尺寸確定(包括根據(jù)地形、地質條件擬定不同方案的經(jīng)濟技術比較．工作深度，工作寬度，工作長度及縱向底坡)，結構設計，運行設計和泥沙原型觀測設計。有關設計中需要確定的計算方法如懸移質泥沙沉速計算，沉降計算方法，定期沖洗式沉沙池沖洗糾算均在SL269 -2001中，應于遵循執(zhí)行。

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

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