“ 取水防沙” 是低闸(坝)引水枢纽设计中需要解决的重要问题之一。电站的引水松纽布置具有一定的共同性 ,即在河床布置拦河闸作为雍水建筑物;电站取水口布置在岸边,在靠近取水口处设置冲沙闸、冲沙槽、束水墙、拦沙坎和导沙坎等防沙设施。在实际运行中,根据天然来水来沙情况,合理启闭拦河闸闸孔进行“固体径流调节”,同时利用各类防沙设施防止推移质进入取水口。
引水枢纽必须选在“ 稳定河段” 上,即该处河床断面基本不变,主位置比较固定 ,此时可将取水口布置在靠近主槽的位置,以利引水。
将引水枢纽布置在河流弯段上,充分利用弯道环流排沙,是一项常用的、行之有效的防沙措施。
但另 一方面,如果弯道环流强度过大,将引起泄洪闸过水能力不均匀和凹岸严重冲刷,故在一般情况下弯道半径不宜小于4倍河宽。
冲沙槽流量包括取水口引用流量和冲沙闸冲沙流量两部分。对于“低坝冲沙槽式” 引水枢纽来说,冲沙槽的泄 流规模需满足取水口前形成主槽的要求,故泄 能力较大。而拦河闸式枢纽因闸孔均可泄水排沙,故冲沙槽的宽度和泄流能力不宜太大,这样更有利于“束水攻沙”。
冲沙闸冲沙流量,一般取为引用流量的l 一 2倍。此时取水口在槽内引水的“ 分流比” 约30 ~ 50%,如果防沙设施得当,是可以收到良好防沙效果的。
但对于比降陡、推移质粒径大的山区河流,当闸前雍水较深、冲沙槽内流速很大(3 ~ 5米 / 秒) 时,冲沙流量的确定还要考虑冲沙闸孔顺畅排石的要求,即孔宽不应小于通过卵石最大粒径的 2.5 ~ 3.0倍。
导沙顺坎用于两孔或多孔冲沙闸 ,与冲沙槽内纵向水流方向平行,把冲沙槽分隔成和冲沙闸孔等宽的间隔。 而导沙丁坎则指顺坎前端的斜向导坎,它与水流夹角30度一 40度。但也有一些导沙坎布置成不规则的坎群。
导沙坎的高度,一 般取冲沙槽内水深的1/3 一 2/3 (丁坎取低一 些),断面可为矩形或梯形,其前端 一般要到达 取水口上游端并适当上延。导沙坎的作用是:提高各冲沙闸孔的排沙效果;对引入取水口的水流,将底沙拦阻于坎 外并促使排入下游;对越过坎的底沙,藉助于纵、横向水流所形成的“ 螺旋流”,使其集中沿坎的内侧排向冲沙闸。
为防止底沙进入取水口,拦沙坎应有一定的高度。但过高亦不利,因为在闸前水深一定的情况下,坎愈高则进水水深愈小,而为了保持取水口较小的流速( 否则易吸进底沙),就必然使进水前缘和冲沙槽拉得很长,这对取水口前 的排沙防沙都是不利的。大中型工程的坎高应大于2~ 3米,或相当于冲沙槽内水深的50% 左右。 2100433B