水电站沉砂间的设置主要是为了减轻水泵和水轮机的磨损，保证水电站不受泥沙影响正常运行。水利灌溉沉砂间大部分应用在引水渠首或引水渠道中，以减轻渠道等输水系统的淤积，沉淀推移质泥沙和部分悬移质泥沙；另外在引用地表水的喷微灌工程中，一般在输水系统和灌溉系统之问再设一沉砂间，即喷微灌沉砂间，对输水系统所含的超过喷微灌系统指标的以悬移质为主的泥沙进行处理，从而减少进入喷微灌系统的泥沙含量，防止喷微灌系统的堵塞，减轻后续泥沙处理设备（如过滤器等）的负担。工业用沉砂间主要应用在城市供排水和工业供排水中。随着国家建设发展和社会进步，沉砂间已逐渐在河道整治、预培固堤、水沙资源调度、淤滩造地和水环境整治等方面得到应用和发展。

沉砂间按清淤方式，可分为水力冲洗式沉砂间、机械清淤沉砂间和不冲洗沉砂间等类型，其中水力冲洗由于冲洗方式不同，又可分为定期冲洗式沉砂间和连续冲洗式沉砂间两种，下面简要介绍这几种型式。

沉砂间定期冲洗式沉砂间

这种沉砂间特点是沉沙与冲沙不同时进行。在定期冲洗沉砂间中，由于泥沙淤积，沉砂间的过水断面逐渐减小，流速增大，当有害泥沙不能沉淀而开始进入渠道时，则需停水冲沙。冲洗次数与所引河水的流量、含沙量、沉砂间的尺寸有关。一般每隔半个月或一个多月冲洗一次。在汛期，水流含沙量大，流量也大，冲洗次数可多一些；汛期以后，冲洗次数可减少；冬季往往不需要冲洗。如果没有冲洗条件（没有水头或冲洗流量）进行水力冲洗时，则可采用机械清淤。

沉砂间连续冲洗式沉砂间

当要求连续不断供水时，也可采用连续冲洗式沉砂间。其特点是沉沙、冲沙及供水可同时进行。在冲沙时，沉砂间中水面不降低，照常供水，所以冲沙的水头较大。连续冲洗的沉砂间结构比较复杂，一般用于水流含沙量较多，泥沙粒径较粗且不允许停止供水的场合。

沉砂间机械清淤沉砂间

机械清淤沉砂间适用于河流纵坡和两岸地面坡度比较平缓且河道与地面的高差比较小的平原地区。主要利用渠道附近大片洼地或盐碱地、荒地围堤沉沙，经过沉沙后的清水送至田间或供水处。

沉砂间不冲洗沉砂间

不冲洗沉砂间在我国黄河下游和新疆地区使用较多。因黄河下游河床高于地面，两岸有很多洼地可用于沉沙，黄河引水有足够水头把含沙水流送至离岸边较远的沉砂间；新疆地区地势比较平坦，在农业灌溉用水中，因没有足够的水头来冲沙，所以也多使用不冲洗沉砂间。

沉砂间按其池厢的平面形状可分为厢式沉砂间、曲线形沉砂间及条渠沉砂间等几种形式。

沉砂间厢式沉砂间

厢式（又称直线形）沉砂间。它是一种规则整齐的厢槽沉沙设施，按沉沙室的多少可分为单室、双室、多室及有侧渠等四种。

单室沉砂间是最简单的一种，在池的末端设冲沙底孔，用以冲洗沉淀在池中的泥沙。单室沉砂间冲沙时，必须停止供水，以免冲沙时将大量泥沙带入渠道。

图1（b）是带有侧渠的沉砂间，冲沙时可由侧渠供水，但这时供水的含沙量是比较大的。为了减少入渠泥沙量，尽量选在需水量小的时候进行冲洗。

当引水流量大于15～20 m³/s时，单室沉砂间的尺寸较大，其冲洗时间较长，效果不好，这时可采用双室或多室沉砂间。

双室沉砂间的设计一般有两种情况：一是沉砂间中每个沉淀室都能通过总干渠的全部流量，可以轮流冲洗，连续供水；二是沉砂间的每个沉淀室只通过总干渠流量的一半。当一个沉淀室冲洗时，另一个沉淀室则通过超额流量。多室沉砂间的每个沉淀室通过的流量可以平均分配。一室冲洗时，其余各室共同通过全部流量。多室沉砂间不但可以连续供水，而且冲沙流量也小。

沉砂间曲线形沉砂间

这种沉砂间是利用弯道环流的原理，将沉砂间做成具有90°内角的弯曲渠道。使干渠中含泥沙的水流经过沉砂间时，将泥沙淤积在弯道的凸岸，并由冲沙廊道冲走。它不仅结构简单，施工方便，造价低廉，且沉沙效率高，可达90%以上。

沉砂间条渠沉砂间

利用天然洼地作为沉沙区，在沉沙区内用围堤或格堤分成若干个条渠，使粗沙沉积。每一条渠淤满后，即可用来耕种，不必清淤。这种形式的沉砂间不仅简单、经济，而且可以与放淤改土、改良沙荒、盐碱以及淤背固堤结合起来，使河流的水沙资源得到综合利用，在黄河下游的引水工程中应用较多。

《规范》规定了沉砂间位置及类型选择的基本原则，具体如下：

（1）沉砂间的位置宜邻近首部取水枢纽进水口，当受地形条件限制或冲沙水头不能满足要求时，可沿引水道下移至适当的位置，亦可布置为地下式。布置沉砂间应合理利用地形、地质条件，避开不良地段，否则，应采取相应工程措施。

（2）水力冲洗式沉砂间应具有足够的冲沙水头及流量。若地形开阔，水电站和水利工程中的沉砂间宜选用定期冲洗式沉砂间；若地形狭窄，水电站沉砂间宜选用连续冲洗式沉砂间。

（3）山区、丘陵区且有足够冲洗水头的水利工程沉砂间，在对环境无不利影响条件下，宜选用多室定期冲洗式沉砂间；平原地势低洼地区的水利工程沉砂间，宜选用条渠沉砂间。

（4）当冲沙水头不足时，可采用机械清淤式沉砂间。采用机械清淤的沉砂间应有足够的堆沙场地，且不致对该地区环境和工程造成不利影响。

我国DL/T 5107-1999《水电水利工程沉沙池设计规范》（以下简称《规范》）给出的沉砂间的定义为：沉砂间是用以沉淀挟沙水流中颗粒大于设计沉降粒径的悬移质泥沙、降低水流中含沙量的建筑物，按用途可分为水电站沉砂间和水利灌溉沉砂间。

《灌溉设计手册》中对沉砂间的定义为：沉淀水中大于规定粒径的有害泥沙，使水的含沙量符合水质要求并与下游渠道挟沙能力相适应的建筑物。

工业用沉砂间定义为：是城市污水处理厂必不可少的预处理设施，通常设置在细格栅后以去除进入水中的沙粒，保证后续处理构筑物及设备的正常运行。目前，国内外普遍采用的沉砂间有平流式沉砂间、曝气沉砂间、旋流式沉砂间、多尔沉砂间等。

综上所述，沉砂间的基本定义为：沉砂间主要是利用重力作用将泥沙与水分离的一种工程措施。水流进入沉砂间后，由于过水断面突然扩大，流速显著降低，水流挟沙力大大减小，从而改变了原有的水流泥沙运动状态，形成水深大、流速小、挟沙力小、进口含沙量相对较大、挟沙水流一般处于超饱和运行状态的特点，从而将泥沙颗粒沉降在沉砂间的底部。底部。

(1)工艺原理：污水进入后，沿水平方向流至末端后经堰板流出沉砂槽；

(2)工艺参数：水平流速和停留时间；具体的控制过程是，通过控制污水在池内的水平流速来核算停留时间。

(3)水平流速：决定沉砂池能去除的砂粒的粒径大小，一般控制在0.15～0.30m/s。越小的砂粒需越低的水平流速去除。但是，水平流速不能太低，否则本应在沉淀槽去除的一些有机污泥也将在沉砂槽沉淀下来，使沉砂槽的排出物极易腐败，难以处置。具体控制多少，取决于沉砂砂粒的粒径大小，运行人员应在实践中摸索出既能有效除砂又不致使有机物大量下沉的最佳流速范围。

平流沉砂槽的设计参数为去除相对密度为2.65，粒径大于0.2 mm的砂粒确定的。主要参数的确定：

①设计流量的确定：当污水自流入池时，应按最大设计流量计算；当污水用水泵抽升入池时，按工作水泵的最大组合流量计算；合流制处理系统，按降雨时的设计流量计算；

②设计流量时的水平流速：最大流速为0.3 m/s，最小流速为0.15m/s。这样的流速范围，可基本保证无机颗粒能沉掉，而有机物不能下沉；

③最大设汁流量时，污水在池内的停留时间不少于30s，一般为30～60s；

④设计有效水深不应大于1.2m，一般采用0.25～1.0 m，每格池宽不宜小于0.6 m；

⑤沉砂量的确定：生活污水按每人每天0.01～0.02L计，城市污水按每10万m3污水的砂量为3 m³，沉砂含水率约为60%，容重1.5 t/m³，贮砂斗的容积按2天的沉砂量计，斗壁倾角55°～60°；

⑥沉砂槽超高不宜小于0.3m。

沉砂槽是用于除去浆料中所含的一部分较小的砂粒，节子等杂质的一种最简易的设备。它是一个敞开的流浆槽，一般用木板或水泥制成。为了保证浆的流动，以及便于清洗排出废渣，槽底向浆流方向略带倾斜，倾斜度为0.6%～2.0%的坡度。为了有利于捕集沉淀的泥砂，并使沉淀物不再被卷起，槽底放有高70～180毫米的隔板，隔板的倾斜度为60～65℃，隔板间距250～400毫米，槽体高度300～400毫米。槽内浆流高度为0.1～0.18米，纸料流速9～12米/分。

沉砂槽设备简单，不需动力，但由于占地面积大，净化效率低，需经常清洗，不能连续运转，属落后淘汰设备。但对我国大量生产一般纸张的小型纸机来说，仍有其实用价值。