小微型自流引水工程的攔污及排漂系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種小微型自流引水工程的攔污及排漂系統(tǒng)，包括河道、取水口、柵條網(wǎng)和支撐物，所述取水口設于河道的一側，所述柵條網(wǎng)以全斷面的形式設置于所述取水口上游的河道中，且所述柵條網(wǎng)的頂邊位于所述取水口上方，所述支撐物設于所述取水口下游的河道中，并支撐所述柵條網(wǎng)，所述柵條網(wǎng)的坡比為1:1.5至1:4。本實用新型的小微型引水工程攔污及排漂系統(tǒng)結構簡單，成本低廉，攔污及排漂效果顯著，而且使用安全方便，不影響取水量。
【專利說明】小微型自流引水工程的攔污及排漂系統(tǒng)

【技術領域】
[0001] 本實用新型屬于水利工程領域，具體涉及一種用于在小水電、農(nóng)業(yè)灌溉、農(nóng)村飲水 等小微型自流引水工程中攔截水流漂浮物的攔污及排漂系統(tǒng)。

【背景技術】
[0002] 地表徑流在匯集過程中，或河道水流在流經(jīng)林區(qū)、村落或城鎮(zhèn)等區(qū)域后，不可避免 地會夾帶枯枝樹葉、水生植物、生活垃圾、工業(yè)污物等漂浮物。在漂浮物較多的河道溪流上 布置各類引水口，均需解決好攔污、導污、排污工作。
[0003] 根據(jù)經(jīng)國務院批準，水利部、國家統(tǒng)計局2013年3月26日正式對外發(fā)布的《第一 次全國水利普查公報》，我國現(xiàn)有9000多萬個小微型水電站、水閘、泵站、地下水井、農(nóng)村供 水工程（其中小水電站60000多座，總裝機容量5900多萬kW，約占中國水電裝機和年發(fā)電 量的30%) ;50畝以上灌區(qū)面積10. 02億畝，其中小微型灌區(qū)占35%。這些數(shù)量龐大的小 微型工程引用流量較?。ㄒ昧髁啃∮?. 0m3/s)，其自流引水口均需解決好漂浮物的攔截 和排漂工作。
[0004] 從水源自流引水的水利工程設施，根據(jù)河流水量、水位和取用點高程的不同，可分 為無壩引水和有壩引水兩類。引水工程的規(guī)劃布置應滿足以下要求：適應河流水位漲落變 化，滿足發(fā)電、灌溉、飲水等用水量要求；引用水漂浮物及含沙量少；引水建筑物結構簡單， 引水安全、穩(wěn)定，造價低廉且便于施工和管理。
[0005] 無論是采用有壩還是無壩引水，取水口一般設置在河岸一側或壩體中，取水口前 往往需要設置攔污柵或在水面上設置漂浮式攔污排（有時采用漂浮式攔污排與攔污柵相 結合的方法）來攔截漂浮物。對于大江大河中的水流表面攔漂及排漂系統(tǒng)，國內(nèi)外已經(jīng)有 很成熟的做法，通過設置攔污柵加電力自動清污機械或在水面上設置漂浮式攔污排（有時 采用漂浮式攔污排與攔污柵相結合的方法）可以較好地解決攔漂和排漂問題。但對于數(shù)量 龐大的小微型引水工程，由于其引用的流量較?。髁啃∮?. 0m3/s)，多數(shù)均從溪流、小河 中自流引水，河流寬度一般小于10. 〇m,水深0?1. 5m,且常遇水位為0?0. 8m,取水口前沒 有前池，傳統(tǒng)的漂浮式攔污排并不適用。目前，該類取水口普遍都是在引水口位置設置普通 的攔污柵，往往采用攔污柵垂直安裝的方式，或采用攔污柵和河床水平面成70°以上的角 度安裝。
[0006] 在漂浮物較多的河道上，設攔污柵會使柵前污物增多，如果清理不及時會堵塞柵 片，增加水頭損失，甚至壓垮攔污柵；另一方面，隨著柵前污物的增多，水流會因進水口遇阻 而偏離取水口往河道下游流動，造成進水口流量急減，大大地影響取水口取用水量。如果水 電站取水口遇到這種情況，將嚴重降低發(fā)電效益。
[0007] 對于一些小微型引水工程（引用流量小于2. 0m3/s)，因投資所限或引水口附近缺 乏動力電源，不太可能在攔污柵前增設電力機械清污設備，現(xiàn)今也無適用于小微型引水工 程自動清污設備。為了及時清理柵前污物，工程管理單位常需安排人工值守，采用人力手段 (例如用齒耙人工鉤拉）進行清污，耗時費力，效果也不理想。
[0008] 目前文獻報道的攔污裝置、攔污系統(tǒng)很多，如："攔污清污裝置（專利號： 201320226311) "、"懸浮式攔污網(wǎng)（專利號：CN97237262. 8) "、"一種浮筒式攔污導漂裝置 (專利號：ZL200920080310. 3) "、"安全環(huán)保型攔污浮排裝置（專利號：201120375947) "、 "水泵取水口攔污罩（專利號=201220284866)"、"水庫、取出水口、攔河堰、沿近海域養(yǎng)殖 區(qū)攔木攔污之浮體裝置（專利號：201120355979) "、"活動攔渣裝置（專利號：ZL 2009 2 0062946. 5) "、"自動排污攔污柵（專利申請?zhí)枺篊N93239335) "、"一種新型的電站進水口攔 污系統(tǒng)（專利申請?zhí)枺?01220591944. 7) "、"立體攔污柵（申請?zhí)枺?00920140555. 0) "等等。 但現(xiàn)有的文獻和專利基本都是適用于大中型工程取水口的裝置或系統(tǒng)，有些標明適用于小 型工程的也僅適用于小流量且取水口設有前池、有較高水位的小型工程。對于小微型引水 工程，由于溪流水位較?。ㄋ??1. 5m且常遇水位為0?0. 8m)，取水口前又無前池，疊 加河道坡降和山區(qū)河流水位暴漲暴落的因素，現(xiàn)有的漂浮式或活動式攔污排根本不適用小 微型自流引水工程的攔污及排漂，現(xiàn)階段常用的接近垂直安裝的固定式攔污柵（含立體攔 污柵）也會因進水口漂浮物的積聚，造成進水口流量急減，大大地影響取水口取用水量。
[0009] 工程實踐證明，迄今為止，小微型引水工程尚無行之有效的攔漂及排漂方案。廣大 基層群眾常被取水口攔污及排漂問題所困惑，迫切需要有一種簡單、穩(wěn)妥又經(jīng)濟可行的攔 污方法。 實用新型內(nèi)容
[0010] 為了解決以上技術問題，本實用新型的目的在于提供一種適用于小微型自流引水 工程的，結構簡單、造價低廉、有效解決污物堵塞的攔污及排漂系統(tǒng)。
[0011] 本實用新型的目的通過以下技術方案實現(xiàn)：
[0012] 一種小微型自流引水工程的攔污及排漂系統(tǒng)，包括河道、取水口、柵條網(wǎng)和支撐 物，其特征在于：所述取水口設于河道的一側，所述柵條網(wǎng)以全斷面的形式設置于所述取水 口上游的河道中，且所述柵條網(wǎng)位于所述取水口上方，所述支撐物設于所述取水口下游的 河道中，并支撐所述柵條網(wǎng)，所述柵條網(wǎng)的坡比為1:1. 5至1:4。
[0013] 根據(jù)本實用新型的小微型自流引水工程的攔污及排漂系統(tǒng)，所述河道流量小于 2. 0m3/s,河流寬度小于10. 0m,水深小于1. 5m,且常遇水位小于0. 8m。
[0014] 根據(jù)本實用新型的小微型自流引水工程的攔污及排漂系統(tǒng)，所述柵條網(wǎng)為方形。
[0015] 進一步，所述柵條網(wǎng)包括邊框和設于所述邊框內(nèi)的多根柵條。更進一步，所述邊框 包括條網(wǎng)側框和條網(wǎng)頂框。更進一步，所述邊框內(nèi)還設有至少一根與所述柵條相互垂直的 加勁肋。優(yōu)選地，柵條的間隔為30mm。
[0016] 根據(jù)本實用新型的小微型自流引水工程的攔污及排漂系統(tǒng)，所述支撐物為攔水 壩。
[0017] 本實用新型的小微型引水工程攔污及排漂系統(tǒng)通過在取水口前適當位置全斷面 設置特定范圍坡比的柵條網(wǎng)，當河道水位較低時，攔渣濾水；在此過程中，后續(xù)漂浮物借助 水流的推力將先前攔擋的漂浮物沿著柵條逐漸往下游推移，當漂浮物到達柵條頂時浮渣即 可以排漂到下游。該系統(tǒng)結構簡單，成本低廉，攔污及排漂效果顯著，而且使用安全方便，不 影響取水量。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018] 圖1是本實用新型的小微型引水工程攔污及排漂系統(tǒng)的結構示意圖。
[0019] 圖2是本實用新型的小微型引水工程攔污及排漂系統(tǒng)的剖面圖。
[0020] 圖3是根據(jù)本實用新型實施例2的攔污及排漂系統(tǒng)的結構示意圖。
[0021] 圖4是根據(jù)本實用新型實施例2的攔污及排漂系統(tǒng)的剖面圖。
[0022] 圖5是柵條網(wǎng)的結構示意圖。

【具體實施方式】
[0023] 下面結合附圖和具體實施例，對本實用新型的技術方案作進一步的詳述，但本實 用新型并不限于以下實施例。
[0024] 本實用新型的小微型自流引水工程的攔污及排漂系統(tǒng)適用于河道流量小于 2. 0m3/s,河流寬度小于10. 0m,水深小于1. 5m,且常遇水位為小于0· 8m。
[0025] 實施例1
[0026] 如圖1和圖2所示，本實用新型的小微型引水工程攔污及排漂系統(tǒng)包括河道1、取 水口 2、柵條網(wǎng)3和支撐物4。取水口 2設于河道1的一側，柵條網(wǎng)3以全斷面的形式傾斜 設置于取水口 2上游的河道中，且柵條網(wǎng)3的頂邊位于取水口 2上方。如圖1所示，取水口 2位于柵條網(wǎng)3的下方，承接經(jīng)過柵條網(wǎng)3攔渣濾水后的水流，柵條網(wǎng)3相當于越過取水口 2,能夠有效地阻止攔擋的污物進入取水口 2。
[0027] 如果不采用全斷面設置攔污裝置而僅在取水口 2處設置攔污裝置，水流會因取水 口 2積聚漂浮物的阻礙，而偏離取水口 2往河道下游流動，由此造成取水口 2的進水流量急 減，大大地影響取水口 2的取用水量。本實用新型采用全斷面設置，可以避免水流因積聚的 漂浮物阻礙出現(xiàn)偏離取水口往河道下游流動現(xiàn)象的發(fā)生。如果在取水口 2前以全斷面的 形式按常規(guī)方法設置攔污柵（垂直安裝或采用攔污柵和河床水平面成70°以上的角度安 裝），漂浮物可以得到有效的攔截，取水口 2可以取用到需要的水量，但攔污柵攔擋的污物 容易積聚，無法自動排漂到下游，需人工及時清理，清理不及時會堵塞柵片，增加水頭損失， 甚至壓垮攔污柵；另一方面，積聚的污物腐爛變質(zhì)也會引起水質(zhì)惡化。
[0028] 以上所述的"全斷面"是指河道的的整個橫斷面，柵條網(wǎng)3以全斷面的形式設置， 是指柵條網(wǎng)3覆蓋河道的的整個橫斷面設置，其下界為河底，兩側與河床邊坡相接。
[0029] 本實用新型的柵條網(wǎng)3的坡比為1:1. 5至1:4。當全斷面設置的攔污柵安裝坡度 陡于1 : 1.5時，漂浮物可以得到有效的攔截，取水口可以取用到需要的水量，但攔擋的污 物仍會積聚在柵條前。當全斷面設置的攔污柵安裝坡度調(diào)整至緩于1 : 1.5時，漂浮物可 以得到有效的攔截，取水口可以取用到需要的水量，在水力的作用下，被攔擋的污物可以沿 柵條方向逐漸往下游滑移，由此，可以很好地解決攔擋污物排漂問題。當全斷面設置的攔污 柵安裝坡度調(diào)整至緩于1 : 4.0以后，漂浮物可以得到有效的攔截，在水力的作用下，攔擋 的污物更易沿柵條方向往下游滑移，但柵條網(wǎng)后較難預留合理的位置布設取水口，若將取 水口高程設置較低時，引用水含沙量較大，取水口易被泥沙堵塞，由此影響取水口的正常取 水。優(yōu)選地，柵條網(wǎng)3的坡比隨所述河道流量及水位的減小而減小，流量及水位較小的河道 取較緩的坡比，流量及水位稍大的河道取較大的坡比。
[0030] 支撐物4設于取水口 2下游的河道中，并支撐柵條網(wǎng)3,起到穩(wěn)固柵條網(wǎng)3和整個 攔污排漂系統(tǒng)的作用，保證結構的安全。該實施例在圖1、圖2中所展示的是無壩引水的攔 污及排漂系統(tǒng)，該支撐物4可以是任何能起到該作用的物品、裝置或結構。
[0031] 圖2是沿A-A的剖面圖，由圖2可見，取水口 2位于柵條網(wǎng)3的下方，因此被柵條 網(wǎng)3攔擋的污物不會再進入取水口 2,導致堵塞，能夠有效地保證取水量和取水的水質(zhì)。
[0032] 本實用新型通過在取水口 2前全斷面設置特定坡比的柵條網(wǎng)3,可以適應河道水 位很低的工況，水流流經(jīng)柵條網(wǎng)3時即能攔渣濾水；在攔渣濾水過程中，后續(xù)漂浮物借助水 流的推力或水位的抬升將先前攔擋的漂浮物沿著柵條逐漸往下游方向推移，當漂浮物到達 柵條頂后浮渣即可以排漂到下游。
[0033] 如圖5所示，柵條網(wǎng)3優(yōu)選但不限于為方形，柵條網(wǎng)3的形狀也可以根據(jù)河道的實 際情況進行調(diào)整。優(yōu)選地，柵條網(wǎng)3包括邊框301和設于邊框301內(nèi)的多根柵條302。更 優(yōu)選地，邊框301由條網(wǎng)側框和條網(wǎng)頂框組成。為了增強柵條網(wǎng)的抗沖擊力和耐用性，邊框 301內(nèi)還優(yōu)選設有至少一根與柵條302相互垂直的加勁肋303。優(yōu)選地，柵條302的間隔為 30mm〇
[0034] 實施例2
[0035] 圖3和圖4為有現(xiàn)引水的系統(tǒng)結構不意圖。在有現(xiàn)引水的系統(tǒng)中，支撐物4為攔 水壩4'。有壩引水的小微型引水工程攔污及排漂系統(tǒng)包括河道1、取水口 2、柵條網(wǎng)3和攔 水壩4'。除攔水壩4'外，其他結構設置均與實施例1相同，柵條網(wǎng)3的底邊與河底相接， 兩側邊與河床邊坡相接，頂邊搭設于小型攔水壩4'上，與其相接，依靠攔水壩4'的良好支 撐，柵條網(wǎng)3能夠穩(wěn)固地設置在河道1中，確保構造物的穩(wěn)定性和安全性。柵條網(wǎng)3的坡比 為1:1. 5至1:4,在水力的作用下，被攔擋的污物沿柵條方向逐漸往下游滑移，并越過攔水 壩向下游滑移，漂浮物可以得到有效攔截。圖4是沿B-B的剖面圖，從該圖中可以更直觀地 看到，柵條網(wǎng)3搭設在小型攔水壩4'上，取水口 2位于柵條網(wǎng)3的下方，因此被攔擋的污物 無法再進入取水口 2,而是隨水流漂走。
【權利要求】
1. 一種小微型自流引水工程的攔污及排漂系統(tǒng)，包括河道、取水口、柵條網(wǎng)和支撐物， 其特征在于：所述取水口設于河道的一側，所述柵條網(wǎng)以全斷面的形式設置于所述取水口 上游的河道中，且所述柵條網(wǎng)位于所述取水口上方，所述支撐物設于所述取水口下游的河 道中，并支撐所述柵條網(wǎng)，所述柵條網(wǎng)的坡比為1:1. 5至1:4。
2. 根據(jù)權利要求1的攔污及排漂系統(tǒng)，其特征在于：所述河道流量小于2. 0m3/s，河流 寬度小于10. 〇m，水深小于1. 5m，且常遇水位小于0· 8m。
3. 根據(jù)權利要求1的攔污及排漂系統(tǒng)，其特征在于：所述柵條網(wǎng)為方形。
4. 根據(jù)權利要求1至3任一項的攔污及排漂系統(tǒng)，其特征在于：所述柵條網(wǎng)包括邊框 和設于所述邊框內(nèi)的多根柵條。
5. 根據(jù)權利要求4的攔污及排漂系統(tǒng)，其特征在于：所述邊框包括條網(wǎng)側框和條網(wǎng)頂 框。
6. 根據(jù)權利要求4的攔污及排漂系統(tǒng)，其特征在于：所述邊框內(nèi)設有至少一根與所述 柵條相互垂直的加勁肋。
7. 根據(jù)權利要求4的攔污及排漂系統(tǒng)，其特征在于：所述柵條的間隔為30mm。
8. 根據(jù)權利要求1的攔污及排漂系統(tǒng)，其特征在于：所述支撐物為攔水壩。
【文檔編號】E02B8/02GK203904941SQ201420283009
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2014年5月29日 優(yōu)先權日:2014年5月29日
【發(fā)明者】賴翼峰, 董明, 吳舅槐, 魏芳, 盧荻秋, 臧克清, 劉洪
申請人:廣東省水利水電科學研究院