SL/T 269-2019 水利水电工程沉沙池设计规范(附条文说明).pdf

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标准编号:SL/T 269-2019
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标准类别:水利标准
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SL/T 269-2019 标准规范下载简介

SL/T 269-2019 水利水电工程沉沙池设计规范(附条文说明).pdf

h 100S。 d 75 1000+0.63S

式中S。——冲沙水流中的含沙量,可取20~85kg/m²; h一冲沙时的平均水深,m。 C.2.2冲沙单宽流量可按公式(C.2.2)计算:

g =(1. 1 ~ 1. 25)hu

C.2.3等速流冲沙时冲沙历时可按公式(C.2.3)近似计算 确定:

式中△T一冲沙历时,S; V一沉沙池的沉沙容积大庆油田工程有限公司锅炉房改造工程施工组织设计,m"; B.一—池厢工作宽度,m。

AT=(1. 5 ~ 2. 0) 1000paV S.gB.

标准历次版本编写者信息

SL 2692001

本标准主编单位:水利部山西水利水电勘测设计研究院 本标准副主编单位:国家电力公司成都勘测设计研究院 本标准参编单位:水利部西北水利科学研究所 本标准主要起草人:黎运菜杨晋营胡克让谭伟民 曹鉴湘王仁龙李杜元李国梁 刘期勇陈、星刘旭东

华人民共和国水利行业标

41 术语 43 基本规定 44 沉沙池设置条件及标准····· 49 沉沙池类型选择. 53 沉沙池布置 63 水力设计 71 8 结构设计 77 运行及观测设计 78 附录A泥沙沉降计算方法 81 附录B灌溉及供水工程定期冲洗式沉沙池冲洗计算 85 附录C沉沙池有压及无压排沙水力学计算 89

1.0.1本标准总结了国内部分已建处理悬移质泥沙的沉沙池设 计和运行的成熟经验和技术成果,用以指导水利水电工程沉沙池 的设计。 以上沉沙池。本次修订对适用范围做了调整,包括4级和5级沉 沙池。由于悬移质泥沙与推移质泥沙运动机理不同,因此处理方 式也不同,本标准仅为处理悬移质泥沙的沉沙池制定。主要对象 为灌溉、供水、水电站、泵站沉沙池。 1.0.3随着经济不断发展,T.程建设的需求不断增长,工程用 地的矛盾越来越突出。由于泥沙处理的特殊性和泥沙对环境影响 的复杂性,兴建沉沙池会带来较大用地问题和淤积泥沙的后处理 问题,这些问题处理不当,会产生影响社会稳定和生态环境的不 利因素。因此:沉沙池设计要服从工程总体规划、环境保护、水 土保持等方面的要求。 灌溉及供水程设置沉沙池的国的是为了减少渠道淤积、防 止灌区土壤沙化、减轻对泵站水泵的磨损危害、满足工业或城市 供水对水质要求;水电站设置沉沙池的目的是减轻过机泥沙对水 轮机的磨损危害。设置沉沙池虽然可基本解决上述问题,但会引 起投资和运行费用等变化,因此,是否设置沉沙池或设置何种标 准的沉沙池,应进行技术经济比较。 沉沙池是引水枢纽的组成部分,其运行原则要与枢纽运行协 调一致,以保证正常供水。 沉沙池设计鼓励采用和推产经过实践检验、确实成熟可靠的 新技术、新设备、新材料。

1.0.1本标准总结了国内部分已建处理悬移质泥沙的沉沙池设 计和运行的成熟经验和技术成果,用以指导水利水电工程沉沙池 的设计。

1.0.2原规范的适用范围为大中型水利水电工程中3级

以上沉沙池。本次修订对适用范围做了调整,包括4级和5级沉 沙池。由于悬移质泥沙与推移质泥沙运动机理不同,因此处理方 式也不同,本标准仅为处理悬移质泥沙的沉沙池制定。主要对象 为灌溉、供水、水电站、泵站沉沙池。

对重要工程应采用数学模型计算和物理模型试验的方法,确定沉 沙池主要布置尺寸。 1.0.6沉沙池为水利水电工程水工建筑物的一部分,除自身特 点由本标准规定外,与其他水工建筑物具有共性的部分,应按有 关标准的规定执行。

本规范对定期冲洗式沉沙池、连续冲洗式沉沙池、条渠沉沙 池,以及组成部分等进行了定义,没有定义的术语可参照SL 262012《水利水电工程技术术语》和其他现行国家标准。

3.1.1、3.1.2对于设置沉沙池的水利水电工程,沉沙池属于主 要建筑物,其建筑物级别应根据重要性确定,并与其他主要建筑 物级别相协调

协调一致,不应超过所属工程的合理使用年限。 条渠沉沙池没有冲洗条件,随着沉沙池连续运行时间的推 移、泥沙不断淤积,沉沙池容积越来越小,甚至淤满失去沉沙的 功能。因此,条渠沉沙池设计中应考虑使用年限。但条渠沉沙池 有别于其他沉沙池建筑物,按SL654《水利水电工程合理使用 年限及耐久性设计规范》无法确定其合理使用年限,需结合运行 方式根据沉沙池容积通过淤积计算来确定。目前,在黄河中下游 的条渠沉沙池普遍采用以挖待沉的方式延长其使用年限,也有采 用以挖待沉和扬水沉沙相结合、机械清淤的方式。

3.2.1不同类型的沉沙池、不同的设计阶段,对基本资料的内 容和精度要求不尽相同。设计时,可根据需要对本条规定的基本 资料内容进行取舍,对相应资料的精度要求宽严。 1地形、地质资料是沉沙池设计必不可少的基础资料,设 计时应重视。 2悬移质泥沙含量、颗粒级配及水温,是泥沙沉降速度计 算必备资料。 3悬移质泥沙矿物成分和硬度资料仅针对泵站、水电站提 出要求的。 4水力冲洗式沉沙池冲排沙道出口处河流水位流量关系是

冲洗设计中确定冲沙水头的基本资料。 5沉沙池外边墙天然河道水面线主要用于沉沙池外水压力 和底板浮托力计算。 6高寒地区在严寒期使用沉沙池时,需收集河流冰情资料。 7河流污物不充许进入沉沙池,需在引水口至沉沙池进口 逐级处理。了解污物来源及其特性是为了确定拦污设施布置、栅 格尺度及水位等。

和底板浮托力计算。 6高寒地区在严寒期使用沉沙池时,需收集河流冰情资料。 7河流污物不充许进入沉沙池,需在引水口至沉沙池进口 逐级处理。了解污物来源及其特性是为了确定拦污设施布置、棚 格尺度及水位等。 3.2.2收集相关专业资料,目的是研究沉沙池的设置标准,确 定沉沙池的规模,评定其效益。 1沉沙池引渠、输水道的设计正常水位是确定沉沙池设计 水位的依据。 2沉沙池的设计引用流量及其过程是确定沉沙规模的主要 依据。 3为使引渠和输水道不因淤积而影响沉沙池正常引水和输 水,收集引渠和输水道挟沙力分析成果是必要的。 4水轮机、水泵过流部件耐磨性能、抗磨措施等资料,是 用于分析判断沉沙池设计沉降粒径标准的项依据;水轮机或水 泵的大修间隔用于比较设置沉沙池后对减轻磨损的作用。 5灌区资料是用以研究灌溉T程沉沙池泥沙沉降设置标准 和规模的一项依据。 6随着经济不断发展,工业和城市供水需求不断增加,下级 水厂处理前的水质要求也越来越高,工业和城市供水输(引)水 系统布置及水处理广对泥沙含量及粒径的要求影响着沉沙池的 规模。

3.3入池含沙量及颗粒级配

3.3.1时段平均入池含沙量计算,在水电站沉沙池中忽略了水

3.3.1时段平均入池含沙量计算,在水电站沉沙池中忽略了水 库沉沙与取水口底坎的挡沙作用,在灌溉及供水工程沉沙池中忽 略了取水口底坎的挡沙作用,偏于安全。

建沉沙池均使用河流泥沙特征值作为入池设计值,实际上年平均 或汛期平均河流含沙量与引水含沙量差别较天,因此规定使用人 池泥沙特征值作为设计值较使用河流泥沙特征值作为设计值更 合理。 至于选用何种时段平均或实测值作为人池设计泥沙特征值 要根据河流输沙特征、枢纽布置特点、沉沙池类型、供水重要程 度、沉沙池工程量、效益等综合分析论证。 如渔子溪一级水电站沉沙池,因仅在汛期使用,故选用多年汛 期平均悬移质颗粒级配作为确定沉沙池主要尺寸的设计值。排沙廊 道输沙能力的复核,原考虑选用历年最大日平均含沙量54.7kg/m², 且其出现机会较少,为减少排沙流量,最后选用35.0kg/m3作 为复核值。沉沙池投人运行20多年来,粒径d≥0.25mm实测 沉降率与设计值较为符合,也未出现过廊道堵塞现象。 西藏羊卓雍湖抽水蓄能电站设置定期冲洗式沉沙池,为保证 沉沙效果和冲沙可靠,设计中采用粒径组成偏细的多年汛期平均 悬移质颗粒级配作为确定沉沙池主要尺寸的依据,选用粒径组成 偏粗的实测悬移质级配作为沉沙池冲洗设施和排沙建筑物的设计 依据。 灌溉及供水工程沉沙池设计中,设计入池含沙量一般可由弓 水时段的日平均含沙量频率分析或典型年汛期日平均含沙量分级 统计分析确定。也可根据含沙量大小分布情况和供水重要程度, 调整相应的供水流量。 如禹门口沉沙池,汛期弓水时段平均含沙量52kg/m3(瞬时 最天断面含沙量达933kg/m),丰沙年和平沙年引水时段含沙量 等于大于120kg/m3的分别为23d/a和22d/a。根据供水保证率 分析确定:当引水含沙量大于120kg/m,沉沙池停止运行,此 时工业供水自备解决;当引水含沙量为120~100kg/m3时,引 水流量6m/s,仅供工业用水;当引水含沙量为100~80kg/m 时,引水流量10m3/s;当引水含沙量小于80kg/m3时,按设计 引水流量26m3/s。禹门口沉沙池工程设计中,是以40余年汛期

泥沙粒配(汛期粒径细于非汛期粒径)绘成泥沙粒配曲线包络 图,采用包络图中的粒配曲线密集区平均值,作为设计人池泥沙 粒径。 引黄济青条渠沉沙池引水期为冬春季节,采用利津水文站在 引水期的多年月平均含沙量为设计人池含沙量,平均含沙量为 6.7kg/m,最大为14kg/m。设计入池泥沙粒径d5o一0.03~ 0.035mm,其中粒径小于0.025mm占40%,小于0.005mm占18%。 山西浪店水源工程沉沙池设计人池含沙量为50kg/m3,大禹 渡沉沙池设计入池含沙量为52kg/m3,均采用汛期平均泥沙粒径 为设计人池泥沙粒径。内蒙古小沙湾引黄工程沉沙池设计入池含 沙量为60~80kg/m。 表1为国内部分已建灌溉及供水沉沙池入池泥沙设计控制 指标。

藿溉及供水沉沙池入池泥沙设计控制指标

4沉沙池设置条件及标准

4.1.1根据调查,自流灌溉沉沙池的出池设计含沙量,除 与粒径有关外,主要取决于排灌渠系充许挟沙力。对下游设置泵 站的沉沙池,同时考虑泥沙对水泵磨损的影响。 不同地区出池设计含沙量差别较大;如黄河中游灌区汛期出 池设计含沙量为12kg/m3;黄河下游灌区,由于渠道纵坡缓(1/ 5000~1/10000).:出池设计含沙量为2~4kg/m3(个别为1kg m3)。设计最小沉降粒径是根据目前黄河中、下游灌溉及供水工 程沉沙池出池泥沙粒径不大于0.04~0.05mm而确定的。表2 为国内部分已建沉沙池出池设计控制指标

表2已建沉沙池出池泥沙设计控制指标

4.1.2提水灌溉泵站是否设置沉沙池需综合考虑灌排水渠道充 许挟沙能力、灌区土壤改良、水泵磨损要求。 提水灌溉的灌区沉沙池沉降设计标准是根据水泵磨蚀要求提 出的。黄河以高含沙量闻名于世,其含沙量具有上下游变化大的 特点。根据黄河上、中、下游单级离心水泵扬程10~108m的主 要泵站调查(三角城,景台川,夹马口,东雷二级,南乌牛二 级,小樊一、二级,龙行二级,尊村,大禹渡一、二级和风陵 渡),过泵汛期平均含沙量为0.5~61kg/m,d50=0.032~ 0.04mm,d95~~0.1mm,基本反映了我国多沙河流的提水工程 过泵泥沙特征,根据水泵大修保证期2500h,经分析给出判别图 4.1.2,图4.1.2仅用于离心式水泵。

10m以下扬程的泵站多采用轴流泵,如山西尊村引黄渠首 级泵站将轴流泵的下导轴承改用全封闭,外加清水润滑,磨损 问题就不严重

1由沉沙池直接向下级水处理广供水,沉沙池的出池含沙 量及粒径要求需考虑下级水厂的处理能力。 2有些供水工程因需要设置了调蓄库(池),经沉沙池沉淀 后通过调蓄库(池)向下级水处理广供水,需考虑调蓄库(池) 对泥沙的承载能力。 3根据调查,由于水泵磨损导致水泵效率下降、甚至停止 运行的泵站事例为数不少。因此,对年运行小时数要求较长的天 型或重要的供水泵站,也需考虑泥沙对水泵磨摄的影响

4.2水电站沉沙池设置条件及标准

4.2。1设置沉沙池的初步判别条件,是根据我国已投入运行的 水轮机磨损及检修资料,综合考虑泥沙特性、现有水轮机水力特 性及耐磨材料的水平、沉沙池的投资及效益,加以类比分析,并 考虑下列条件制定的: (1)在能可靠运行的前提下,水轮机大修间隔取值为:水斗 式水轮机1年(换喷针头及喷嘴口);水轮机额定水头大于等于 150m的混流式水轮机大于等于2年;水轮机额定水头小于 150m的混流式水轮机大于等于3年。 (2)莫氏硬度大于等于5的硬矿物泥沙含量约占50%。 (3)主要过流部件材料的耐磨性能,不低于 ZG0Cr13Ni4Mo(HB≥280)不锈钢

4.2.2泥沙对水轮机磨损危害表现为:水轮机运行效

出力减小和年发电量相应减少;大修间隔缩短,检修费用增加 影响机组运行的灵活性和可靠性

减轻泥沙对水轮机磨损危害的主要猎施如下: (1)采用耐磨材料或耐磨护面层,提高磨损部位的耐磨 水平。 (2)采取工程措施,如设置沉沙池、沉砾池或利用水库沉沙 等,以减少过机含沙量及过机粗沙。 (3)改善水轮机的水力及结构性能,降低关键磨损部位的流 速,保持水流平顺流态。 (4)提高水轮机设计制造质量。 (5)保持良好的运行工况。 是否设置沉沙池及设置何种沉降粒径标准的沉沙池,要考感 电站在系统中的作用,泥沙特性,水轮机的耐磨水平,电站运行 检修的要求及大修间隔,沉沙池的投资,.年运行费及效益等因

4.2.3各额定水头段沉沙池的设计最小沉降粒径标准,

技术及经济合理性推荐的。水电站沉沙池设计最小沉降粒径经迁 技术经济比较,可以大于等于表4.2.3中的粒径,但不建议小于 该粒径。

5.0.2有水力条件的地区,米用水力冲洗式沉沙池,

5.0.2其有水力茶件的地区,来用水力冲洗式沉沙池,不仪节 省工程用地,而且可重复利用沉沙池的设计容积。 1定期冲洗式沉沙池较连续冲洗式沉沙池具有运行可靠 结构简单、便于施工等特点,所以在地形开阔的地方可优先考虑 使用。 由于单室定期冲洗式沉沙池冲洗时一般要停止供水,而大, 中型灌溉及供水工程供水期间不充许停止运行,故宜优先考虑布 置多室定期冲洗式沉沙池。与多式相比较单室定期冲洗式沉 沙池可节省工程占地:因此无连续供水要求时,也可选用单室定 期冲洗式沉沙池。山西阳武河沉沙池即为单室定期冲洗式沉 沙池。 定期冲洗式沉沙池由上游连接段、:T作段(包括溢流堰区)、 集水和排沙系统等组成,如图1所示。 2连续冲洗式沉沙池占地面积小,适合在地形狭窄的地方 采用,若具备足够的冲沙水头和流量时,加之合理设计及运用 仍然可以满足运行要求 连续冲洗式沉沙池由上游连接段、、1.作段、下游连接段、排 沙廊道等组成,如图2、图3所示。 3近年来,为了探索解决引水泥沙处理的新途径,通过 试验和研究,先后建成了复合型定期冲洗式沉沙池、圆中环沉 沙池、漏斗式沉沙池等不同类型的泥沙处理设施,并取得了 良好的运行效果。考虑这几种类型沉沙池的设计仅有试验研 究成果和经验性的设计,未能形成系统的设计方法,本次修 订未将其纳人标准的正文。以下是这几种类型沉沙池的工程 实例: (1)复合型定期冲洗式沉沙池是在定期冲洗式沉沙池基础上

1一沉沙室;2一隔墙;3一冲沙支廊道;4一梯形槽壁;5一沉沙池中心线 图3连续冲洗式沉沙池室横断面示意图

发展起来的一种型式,主要是利用斜板沉降原理来加速泥沙沉 降,达到提高沉降效率、缩短沉沙池长度、节约投资的目的。实 践证明,利用斜板沉沙,有利于沉降较细颗粒的泥沙。工作段前 半部与定期冲洗式的布置相同,水流皇水平流动,习惯称平流: 可使粗一些的泥沙得到沉降;后半部为斜板区,水流经斜板区首 端阻流板下出流后改变为上向流,增加了过流面积,使沉降效率 得到提高、细一些泥沙得到沉降。斜板区自上而下按集水、斜 板、配水、沉沙分层布置。冲沙系统与定期冲洗式的布置相同。 寓门口沉沙池就采用了这种型式。 禹门口沉沙池是我国首次建成的一座定期冲洗式复合型沉沙 池,位于黄河禹门口左岸一级阶地上,设置在扬程14m的一级 泵站和扬程98m的二级泵站之间(见图4)。设计引水流量 26m²/s,包括沉沙池工作流量21m/s(其中引用流量20m/s, 池末排沙底孔排沙流量1m/s),沉沙池冲洗流量5m"/s,设计 引水含沙量小于80kg/m,相应设计出池含沙量小于50kg/m, 设计最小沉降粒径0.05mm。20多年的运行实践证明,沉沙池 运行期的出池泥沙含量和粒径均能满足预期的设计要求。 禹门口沉沙池工作段的池底设计纵坡1/70,长118m(若不 设斜板区,工作段长度达到220m),其中平流区长40m,斜板区

长78m。斜板区沿竖向分为4层,从上向下依次为集水层高 0.8m、斜板层高1.3m、配水层高1.4~2.89m、沉沙层3.0~ 3.2m。斜板材料采用玻璃纤维增强水泥板,板厚1cm,板间净 距10cm,板长1.5m,倾角60°。集水槽布置在斜板区顶部,包 括横向集水槽和纵向集水槽。横向集水槽横跨池湘通向纵向集水 槽,间距6m;纵向集水槽布置在池室边墙和隔墙顶部,共10 条,汇流人总集水槽后,进人输水渠。各集水槽均为自由出流。 (2)圆中环沉沙池是利用环流引水和泥沙自重进行沉沙、利 用倒锥底坡和高速环流进行排沙的一种泥沙处理设施。圆中环沉 沙池由进水廊道、中心出水环、倒锥底坡、溢流堰、汇流槽、环 流闻、冲沙槽、冲沙廊道、冲沙闸等组成,见图5。在新疆呼图 壁河阿渭滩渠首、塔克水电站、哈拉吐鲁克灌区、大西沟引水 等工程得到应用,沉排沙效果明显。 新疆塔尕克水电站圆中环沉沙池设计引水流量75m"/s,出 池含沙量小于0.5kg/m3,出池泥沙粒径小于0.05mm。进水廊 道断面型式为矩形,宽8.0m、高4.0m,廊道长89.761m,廊 道末端接环形冲沙槽控制闸,闸门孔口尺寸6.0m×4.0m;沉沙 池中心出水环直径8.0m,内环直径100m,中部由进水廊道出 水口经锥坡接环形冲沙槽;环形冲沙槽底宽6.0m,底坡 1/51.02;冲沙廊道控制闸孔口尺寸6.0m×4.0m;冲沙廊道宽 6.0m、高4.0m,廊道长86.5m,采用1/51.13的底坡,廊道末 端接排沙明渠;环形汇流槽断面型式为梯形,底宽6.5m,内侧 墙高3.2m,外侧墙高4.7m,底坡1/1900。 (3)漏斗式沉沙池主要是利用漏斗结构,在漏斗圆形边壁 的约束与调流装置的综合作用下产生较稳定的螺旋流,通过螺 旋流的水沙分离作用使泥沙沉落,并由排沙底孔进入排沙廊道 将泥沙排出池外。由进水涵洞、调流装置、漏斗室、溢流堰、 排沙底孔和排沙廊道组成,见图6。漏斗式沉沙池作为一种高 效、节水、经济的泥沙处理技术,在新疆、陕西等地均有成功 应用的实例

陕西东雷二级泵站漏斗式沉沙池设计进水流量为2.5m/s, 用于处理粒径小于0.1mm的泥沙,漏斗直径为16m,底板锥度 为1:10;漏斗室内的悬板宽3.2m,悬板包角180°;悬板末端 没有调流墩,顶宽0.54m,底宽1.15m;排沙底孔孔径根据排 沙耗水量的设计要求,同时保证漏斗正常工作,采用了0.70m、 0.50m、0.35m三种孔径;排沙底孔后接纵坡为1/200的排沙

道,泥沙经排沙道排人河道。 新疆石河子红山嘴水电站由于渠道泥沙淤积不但影响渠道 输水能力,而且大量泥沙进人压力前池,造成机组磨损破坏, 发电效率降低。为了解决泥沙淤积、磨损问题,在其引水渠修 建了漏斗式沉沙池。沉沙池设计引水流量56m/s,进水涵洞 高1.8m、宽5.6m,漏斗室直径30m,锥坡坡度1/10,排沙 底孔按五种孔径设计,最大孔径1.5m,悬板包角180°,下设 调流墩。 5.0.3由于非冲洗式沉沙池不能利用水力条件将淤积泥沙及时 清除出池外,沉沙容积利用受到限制,古地面积较水力冲洗式沉 沙池大很多。 1平原地区成滩涂地带地形开阔,适合条渠沉沙池布置 见图7。 当条渠容积受到地形条件限制时,,可以开挖形成条渠,称以 挖待沉,这种形式的流沙条渠:也川以根据具其川途采取定期清 淤、机械连续清淤或淤满还耕等运行方式,达用若干年达到淤积 高程后,邻渠另挖新的条渠:并以新并挖的耕植土复盖到原淤积 高程上还耕,如山东潘庄灌区沉沙池 当淤沙部位高下引水位时,川采用扬水沉沙,如淤培工 程等。 沉沙初期为自流沉沙运行,当自流沉沙的容积淤满后,可加 高围堤增设泵站,改为扬水沉沙运行,这种形式称为自流与扬水 相结合沉沙。这种形式既延长了条渠的使用年限,又少占土地 颇有发展趋势。引黄济青渠首条渠沉沙池,运用初期为自流沉 沙,后期拟低扬程扬水沉沙,可使地面拾高,少占土地。 2采用机械清淤的沉沙池要有足够的堆沙场地,设计中要 考虑堆沙防护措施,防止对该地区环境造成不利影响。本标准未 含机械清淤有关规定,可参照其他规程选用清淤机械,如河南部 山泵站的沉沙池为机械清淤。

道,泥沙经排沙道排人河道。 新疆石河子红山嘴水电站由于渠道泥沙淤积不但影响渠道 输水能力,而且大量泥沙进入压力前池,造成机组磨损破坏: 发电效率降低。为了解决泥沙淤积、磨损问题,在其引水渠修 建了漏斗式沉沙池。沉沙池设计引水流量56m/s,进水涵洞 高1.8m、宽5.6m,漏斗室直径30m,锥坡坡度1/10,排沙 底孔按五种孔径设计,最大孔径1.5m,悬板包角180°,下设 调流墩。

混凝土衬砌。从沉沙池到引水隧洞和冲沙系统的流量由位于沉沙 池下游未端的深井和隧洞内的闸门控制。 (4)尼泊尔查莫里亚水电站沉沙池项目由1号、2号两个沉 沙池组成,沉沙池洞形结构为城门洞形,单个沉沙池长度为 106m,最大宽度为13.4m,最大高度为32.685m,且两个沉沙 池之间相距19m。

池下游末端的深井和隧洞内的闻门控制。 (4)尼泊尔查莫里亚水电站沉沙池项目由1号、2号两个沉 沙池组成,沉沙池洞形结构为城门洞形,单个沉沙池长度为 106m,最大宽度为13.4m,最大高度为32.685m,且两个沉沙 池之间相距19m。 6.1.3不良地段系指地形、地质和场地危及建筑物稳定的地段 如滑坡影响带、泥石流危及区、河流冲刷范围以及软弱地层等 紧靠山坡、溪沟修建沉沙池,应设置排泄山洪的工程措施,以确 保沉沙池的安全。附近如有局部山体滑坡或滚石等灾害发生的可 能,在沉沙池建成前要进行妥善处理,以避免危及工程的安全。 如禹门口沉沙池建在液化的粉细沙地层上,采用振冲桩加固 后,达到抗地震液化的设计标准。 6.1.4在设计工.作流量和含沙量范围内,引渠必须达到正常输 水,在小流量引水时可充许有少量淤积,但不影响正常输水,随 着流量增大达到冲淤平衡。如禹门口沉沙池前的引渠纵坡为 1/740,最小引水流量时的流速为1.57m/s,设计工作流量时的 流速为2.25m/s,:均大于不淤流速,引渠设计I.作流量为沉沙池 工作流量与冲洗流量之和。 6.1.5根据国内已建水力冲洗式沉沙池的布置经验,本条规定

沙池组成,沉沙池洞形结构为城门洞形,单个沉沙池长度为 106m,最大宽度为13.4m,最大高度为32.685m,且两个沉沙 池之间相距19m。 6.1.3不良地段系指地形、地质和场地危及建筑物稳定的地段, 如滑坡影响带、泥石流危及区、河流冲刷范围以及软弱地层等。 紧靠山坡、溪沟修建沉沙池,应设置排泄山洪的工程措施,以确 保沉沙池的安全。附近如有局部山体滑坡或滚石等灾害发生的可 能,在沉沙池建成前要进行妥善处理,以避免危及工程的安全。 如禹门口沉沙池建在液化的粉细沙地层上,采用振冲桩加固 后,达到抗地震液化的设计标准。

6.1.4在设计工作流量和含沙量范围内,引渠必须达到正常

水,在小流量引水时可充许有少量淤积,但不影响正常输水,随 着流量增大达到冲淤平衡。如禹门口沉沙池前的引渠纵坡为 1/740,最小引水流量时的流速为1.57m/s,设计工作流量时的 流速为2.25m/s,:均大于不淤流速,引渠设计I.作流量为沉沙池 工作流量与冲洗流量之和。

6.1.5根据国内已建水力冲洗式沉沙池的布置经验,本条规

.1.5根据国内已建承力件洗式沉

DB12/T 3022-2019标准下载了水力冲洗式沉沙池布置的基本原则:

1由于引渠断面宽度和深度与沉沙池断面宽度和深度相差 较大,因此水流进入沉沙池会出现流速横向及竖向分布不均匀。 当沉沙池的布置受到地形、地质或冲沙水头等条件限制,沉沙池 轴线与引渠轴线不在同一直线上时,更加剧上述流速分布的不均 匀性。故沉沙池轴线宜与其进口前的引渠轴线的延线重合。当受 到条件限制时,可使引渠下段轴线的延线与沉沙池轴线重合。工 程实践表明,设置完好的上游连接段,是使进入沉沙池工作段水 流流速分布较均匀和提高沉降效率的一项措施。 2设置上游连接段(称行近段或扩散段)的目的是使入池

水沙在横向分布均匀,最大限度减少泥沙在该段沉降,拦截污 物,控制池室不同工况下的流量。上游连接段的平面布置采用对 称扩散型式时,单侧扩散角不宜大于12°(水流自由扩散角约为 10°~12°);采用非对称扩散时,两侧扩散角之和不宜大于24°。 当大于上述角度时,需采取工程措施,防止涡流和泥沙淤积发 生。连接段底板与工作段底板需以竖横比缓于1:4的斜坡连接, 使水流均匀扩散。已建沉沙池一般通过物理模型试验来确定上游 莲接段的布置,以保证水流均匀扩散,不出现涡流区。 3连接段内水流泥沙运动过程十分复杂,连接段进口闻后 设置整流栅或分流墩、其国的为使进入工作段的水流能均匀地分 配。配水墩或其他整流设施的位置、尺寸常通过物理模型试验确 定。如禹门口沉沙池扩散段采用对称布置,为缩短连接段长度: 单侧扩散角为20°28'12".要使水流比较均匀、稳定地分配至各 池室,是一个相当困难的问题,经反复试验研究,最终得出在扩 散段首部设置整流板,结合备进口闸前配水墩布置,逐渐整流扩 散,以适应不同流量和含沙量范围内的正常运用要求。如西藏羊 卓雍湖抽水蓄能电站沉沙池的整流栅,通过四个方案的物理模型 试验后,才得到了比较满意的布置方案, 统计已建水电站沉沙池,在:游连接段内设置整流栅整流 后,单侧扩散角可达12°~25”.两侧扩散角之和达24°~33°。 渔子溪级:单侧扩散角24°29'04”:: 南河三级:单侧扩散角23°50°19.46"; 渔子溪二级:两侧扩散角之和32°20'50.8"; 映秀湾电站:两侧扩散角之和24°37'34"。 4定期冲洗式沉沙池沉沙运行时,工作段的水流属于稳定 变速缓流;冲洗运行时,工作段的水流为急流,工作段的布置除 满足沉沙运行工况要求外,还需满足冲洗工况要求。连续冲洗式 沉沙池工作段需同时满足沉沙和冲洗系统布置要求。 5排沙道出口受下游水位顶托时,将影响泄流排沙能力。 一般沉沙池邻江河一侧的河道设计及校核洪水位较高,若以此确

定冲洗水头,标准过高,当出现设计及校核洪水时可采取适当延 长冲洗周期或者减小工作流量等措施,故提出排沙道出口设计水 位以不受下游常年洪水位顶托为原则。禹门口沉沙池排沙道出口 设有防洪闸,是为了防止洪水倒灌淤堵排沙道

设有防洪闸,是为了防止洪水倒灌淤堵排沙道。 6.1.7寒冷地区沉沙池排冰设施布置需结合地形、地质、冰情 因素分别选择正向排冰正向引水、正向排冰侧向引水、弯道排冰 等布置方式,优先选择正向排冰布置方式。同时可以采用破冰 机械捞冰、抽取地下水融冰、拦污栅及闸门加热等措施减轻沉沙 池冰冻危害。

6.1.7寒冷地区沉沙池排冰设施布置需结合地形、地质

6.1.8本条主要是考虑排除地表雨水,避免进人沉沙池而规 定的。

6.2定期冲洗式沉沙池

6.2.1设置池室进口闻闸是为了控制各池室运行,池厢进口闸是 为控制冲洗运行,需满足局部开启工况要求。为满足沉沙运行要 求,闸槛需高于池厢内达到冲洗周期时的泥沙淤积面。如禹门口 沉沙池在3孔池室进口闸下游设有9孔池厢进口闸,均按局部开 启工况运行设计。 是否在进口闸设置拦污栅应根据人池污物的情况确定。从四 川渔子溪、南河等水电站沉沙池的运行实践看,污物进人工作 段常常堵塞进沙孔或堵塞整流栅,导致池身断面流速分布不均 匀2号机组脱硝系统改造2#锅炉SCR区桩基施工方案,因此对防污问题应给予足够的重视。山西大禹渡、禹门口等 沉沙池均在进口设置拦污栅。

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