沉沙池及水坝的制作方法

1.本实用新型涉及水利水电工程技术领域，尤其涉及一种沉沙池及水坝。


背景技术：

2.沉沙池一般用于给水处理的预处理，适用于颗粒粒径较大的泥沙的预沉。水电站沉沙池是多沙河流上水电站或泵站的重要进水建筑物，它通过加大过水断面、减小流速和挟沙力使得有害泥沙沉淀在沉沙池内，并用较大流速冲刷排除泥沙，将清水引入引水道。
3.目前的沉沙池结构，设置在水坝的一侧，利用泥沙的自身重力可以将有害泥沙沉淀在沉沙池内，净化之后的水通过与发电站的进水口相连通，沉沙池是一整个池体，包括四周的池壁和池底，一般池壁和池底均是由混凝土材料制成。
4.但是，现有技术中的沉沙池结构，由于池壁和池底由混凝土材料制成，强震作用下，沉沙池池壁墙根处可能发生剪切和弯曲破坏，底部与基础接触可能发生滑动失稳和倾覆破坏。


技术实现要素：

5.本实用新型实施例提供一种沉沙池及水坝，能够在合理节省成本的同时，有效保证强震区沉沙池的抗震安全。
6.本实用新型提供一种沉沙池，用于水电站，沉沙池包括沉沙池本体、进水口和出水口；沉沙池本体包括沉沙腔，沉沙腔由多个边墙以及沉沙池本体的池底共同围成，进水口与水坝上游的水源连通，出水口与水电站发电取水口渐变段连通；其中，还包括加强结构，加强结构设置在沿着水流一侧的边墙和池底的至少一者上。具体的，加强结构设置在沿着水流一侧的边墙上，进而提高沿着水流一侧的沉沙腔的边墙上的稳定性；或者加强结构设置在池底上，进而提高池底结构的稳定性；或者为了更好的提高整个结构的稳定性，将加强结构分别设置在沿着水流一侧的边墙和池底上，避免在强震作用下，沉沙池池壁墙根处可能发生剪切和弯曲破坏，导致沉沙池可能发生滑动失稳和倾覆的危险，使得能够在合理节省成本的同时，有效保证强震区沉沙池的抗震安全。
7.如上述的沉沙池，可选的，加强结构包括第一加强件和第二加强件中的至少一者，第一加强件设置在沿着水流一侧的沉沙腔的边墙上，第二加强件设置在池底。具体的，加强结构包括第一加强件时，第一加强件设置在沿着水流一侧的沉沙腔的边墙上，用以提高沿着水流一侧的沉沙腔的边墙上的稳定性；加强结构包括第二加强件时，第二加强件设置在池底，用以提高池底的稳定性，防止池底在强震作用下可能发生剪切和弯曲破坏；或者加强结构包括第一加强件和第二加强件时，第一加强件设置在沿着水流一侧的沉沙腔的边墙上，第二加强件设置在池底。
8.如上述的沉沙池，可选的，第一加强件和第二加强件均包括多组由钢筋交织形成的钢筋层，多组钢筋层交错设置。具体的，两组相邻的钢筋层之间通过设有混凝土层进行连接，以此增加第一加强件和第二加强件的稳固性，同时，为了更好的提高稳固性，多组钢筋
层交错设置，可以倾斜设置，或者可以垂直设置。
9.如上述的沉沙池，可选的，池底的底壁为沿着水平方向延伸的波浪面。具体的，波浪面也就是水流面，包括多个首尾相连的中间高两边低的折线面形状，可以保证水中的泥沙更好的沉在池底周边，有利于清水经引水道进入发电厂进行发电。
10.如上述的沉沙池，可选的，池底包括埋石混凝土层和混凝土层，埋石混凝土层的顶面为沿着水平方向的波浪面，混凝土层匹配铺设在埋石混凝土层上方。具体的，混凝土层匹配铺设在埋石混凝土层上方，也就是说，混凝土层的顶面为沿着水平方向的波浪面，也就是说，混凝土层的顶面也就是池底的底壁。
11.如上述的沉沙池，可选的，第一加强件和第二加强件在交汇处相连接。具体的，第一加强件和第二加强件在第一加强件和第二加强件的交汇处相连接，也就是说，第一加强件和第二加强件在沉沙池池壁墙根处相连接，保证第一加强件和第二加强件为一整体结构，提高整个加强结构的坚固和稳定，进而保证沿着水流一侧的沉沙腔的边墙和池底的稳定性，以此能够保证强震区沉沙池的抗震安全。
12.如上述的沉沙池，可选的，第二加强件埋设在混凝土层内。具体的，在强震的影响下，混凝土层较容易发生破坏，因此将第二加强件埋设在混凝土层内。
13.如上述的沉沙池，可选的，还包括用于排走沉沙池内淤沙的冲沙孔，冲沙孔设置在沉沙腔的边墙上。具体的，冲沙孔用于排走沉沙池内沉积的淤沙，冲沙孔设置在沉沙腔的边墙上，在冲沙孔处设置冲沙槽，冲沙槽用以积累从冲沙孔排出沉沙池内沉积的淤沙，当积累到一定量时，可以定期排走。
14.如上述的沉沙池，可选的，出水口的高度高于冲沙孔的高度。具体的，为了保证水与泥沙在流动的过程中分离，从而得到清水，进而利用净化之后的清水更好的用于发电，出水口的高度高于冲沙孔的高度。
15.本实用新型提供的沉沙池及水坝，水坝包括泄洪拉沙闸和如上述的沉沙池，可选的，泄洪拉沙闸设置在水坝的下游，且位于沉沙池一侧，当遇到雨季或者大量的洪水难于拦截时，通过打开泄洪拉沙闸进行泄洪。其中，沉沙池包括沉沙池本体、进水口和出水口；沉沙池本体包括沉沙腔，沉沙腔由多个边墙以及沉沙池本体的池底共同围成，进水口与水坝上游的水源连通，出水口与水电站发电取水口渐变段连通；其中，还包括加强结构，加强结构设置在沿着水流一侧的边墙和池底的至少一者上。具体的，加强结构设置在沿着水流一侧的边墙上，也就是设置在沿着水流一侧的沉沙腔的长边墙上，进而提高沿着水流一侧的沉沙腔的边墙上的稳定性；或者加强结构设置在池底上，进而提高池底结构的稳定性；或者为了更好的提高整个结构的稳定性，将加强结构分别设置在沿着水流一侧的边墙和池底上，避免在强震作用下，沉沙池池壁墙根处可能发生剪切和弯曲破坏，导致沉沙池可能发生滑动失稳和倾覆的危险，使得能够在合理节省成本的同时，有效保证强震区沉沙池的抗震安全。
附图说明
16.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提
下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1为本技术实施例提供的沉沙池的结构示意图；
18.图2为图1中沉沙池的池底沿b向的剖视图；
19.图3为图1中沉沙池的池底沿a向的剖视图。
20.附图标记说明：
21.1-沉沙腔；
22.10-沉沙池；
23.11-边墙；
24.12-池底；
25.121-埋石混凝土层；
26.122-混凝土层；
27.2-加强结构；
28.21-第一加强件；
29.22-第二加强件；
30.20-水坝；
31.30-泄洪拉沙闸。
具体实施方式
32.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一腔分实施例，而不是全腔的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。在不冲突的情况下,下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
33.在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。
34.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内腔的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
35.需要说明的是,在本实用新型的描述中,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于方便描述不同的腔件,而不能理解为指示或暗示顺序关系、相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
36.现有技术中的沉沙池结构，设置在水坝的一侧，利用泥沙的自身重力可以将有害泥沙沉淀在沉沙池内，净化之后的水通过与发电站的进水口相连通，沉沙池是一整个池体，包括四周的池壁和池底，一般池壁和池底均是由混凝土材料制成。但是，由于池壁和池底由混凝土材料制成，强震作用下，沉沙池池壁墙根处可能发生剪切和弯曲破坏，底部与基础接触可能发生滑动失稳和倾覆破坏。
37.为了克服现有技术中的缺陷，本实用新型提供的一种沉沙池及水坝，在沿着水流一侧的边墙和池底的至少一者上设置加强结构，避免在强震作用下，沉沙池池壁墙根处可能发生剪切和弯曲破坏，导致沉沙池可能发生滑动失稳和倾覆的危险，使得能够在合理节省成本的同时，有效保证强震区沉沙池的抗震安全。
38.下面将结合附图详细的对本实用新型的内容进行描述，以使本领域技术人员能够更加清楚详细的了解本实用新型的内容。
39.实施例一
40.图1为本技术实施例提供的沉沙池的结构示意图，如图1所示，本技术实施例提供一种沉沙池10，用于水电站，沉沙池10包括沉沙池10本体、进水口和出水口；沉沙池10本体包括沉沙腔1，沉沙腔1由多个边墙11以及沉沙池10本体的池底12共同围成，进水口与水坝20上游的水源连通，出水口与水电站发电取水口渐变段连通；具体的，进水口和出水口分别设置在沉沙池10本体的两侧，水坝20上游的水源通过进水口流入沉沙池10本体的沉沙腔1中，水中的泥沙利用自身重力沉淀在沉沙池10内，净化之后的水通过出水口与水电站发电取水口渐变段连通，用于引取沉沙池10的清水经引水道进入发电厂进行发电。其中，发电取水口渐变段位于沉沙池10的出水一侧、发电取水口的上游，以便引取沉沙池10的清水经引水道进入发电厂房带动水轮发电机组发电。
41.如图1所示，多个边墙11包括多个长边墙11、多个短边墙11以及多个弧形边墙11，沉沙腔1的四周是通过多个长边墙11、多个短边墙11以及多个弧形边墙11相互围成，弧形边墙11的两端分别连接短边墙11和长边墙11，长边墙11为沉沙池10在水流方向上的护堤，短边墙11上设置有闸门，用于控制沉沙池10与水流是否连通，这样沉沙池10就相当于该水流的一条支流，该条支流在河流的上游处连通河流，使得河流里的水进入沉沙池10的沉沙腔1中。
42.图2为图1中沉沙池的池底沿b向池底的剖视图，如图1和图2所示，其中，还包括加强结构2，加强结构2设置在沿着水流一侧的边墙11和池底12的至少一者上。具体的，加强结构2设置在沿着水流一侧的边墙11上，也就是设置在沿着水流一侧的沉沙腔1的长边墙11上，进而提高沿着水流一侧的沉沙腔1的边墙11上的稳定性；或者加强结构2设置在池底12上，进而提高池底12结构的稳定性；或者为了更好的提高整个结构的稳定性，将加强结构2分别设置在沿着水流一侧的边墙11和池底12上，避免在强震作用下，沉沙池10池壁墙根处可能发生剪切和弯曲破坏，导致沉沙池10可能发生滑动失稳和倾覆的危险，使得能够在合理节省成本的同时，有效保证强震区沉沙池10的抗震安全。
43.在一种可选的实施方式中，如图2所示，加强结构2包括第一加强件21和第二加强件22中的至少一者，第一加强件21设置在沿着水流一侧的沉沙腔1的边墙11上，第二加强件22设置在池底12。具体的，加强结构2包括第一加强件21时，第一加强件21设置在沿着水流一侧的沉沙腔1的边墙11上，用以提高沿着水流一侧的沉沙腔1的边墙11上的稳定性；加强
结构2包括第二加强件22时，第二加强件22设置在池底12，用以提高池底12的稳定性，防止池底12在强震作用下可能发生剪切和弯曲破坏；或者加强结构2包括第一加强件21和第二加强件22时，第一加强件21设置在沿着水流一侧的沉沙腔1的边墙11上，第二加强件22设置在池底12。
44.由于边墙11和池底12均是由混凝土材料制成，可选的，第一加强件21埋设在沿着水流一侧的沉沙腔1的边墙11内，第二加强件22埋设在池底12内。可选的，第一加强件21平铺或者倾斜埋设在沿着水流一侧的沉沙腔1的边墙11内，第二加强件22平铺或者倾斜埋设在池底12内。
45.在一种可选的实施方式中，第一加强件21和第二加强件22均包括多组由钢筋交织形成的钢筋层，多组钢筋层交错设置。具体的，两组相邻的钢筋层之间通过设有混凝土层122进行连接，以此增加第一加强件21和第二加强件22的稳固性，同时，为了更好的提高稳固性，多组钢筋层交错设置，可以倾斜设置，或者可以垂直设置。
46.可选的，暴露在外面的钢筋层的表面可以设有镀锌保护层，防止由于长期浸泡在水中造成腐蚀。
47.可选的，钢筋层的组数与墙根的剪力和弯矩相关，具体的，墙根截面最大剪力和弯矩根据所建立的沉沙池10沿水流一侧的边墙11-地基有限元模型，采用线弹性动力有限元分析方法求得墙根截面最大剪力和弯矩，进而计算所需要的钢筋层的组数。
48.在一种可选的实施方式中，图3为图1中沉沙池的池底沿a向的剖视图，如图3所示，池底12的底壁为沿着水平方向延伸的波浪面。具体的，波浪面也就是水流面，包括多个首尾相连的中间高两边低的折线面形状，可以保证水中的泥沙更好的沉在池底12周边，有利于清水经引水道进入发电厂进行发电。
49.在一种可选的实施方式中，池底12包括埋石混凝土层121和混凝土层122，埋石混凝土层121的顶面为沿着水平方向的波浪面，混凝土层122匹配铺设在埋石混凝土层121上方。具体的，混凝土层122匹配铺设在埋石混凝土层121上方，也就是说，混凝土层122的顶面为沿着水平方向的波浪面，也就是说，混凝土层122的顶面也就是池底12的底壁。
50.在一种可选的实施方式中，如图2所示，第一加强件21和第二加强件22在第一加强件21和第二加强件22的交汇处相连接。具体的，第一加强件21和第二加强件22在交汇处相连接，也就是说，第一加强件21和第二加强件22在沉沙池10池壁墙根处相连接，保证第一加强件21和第二加强件22为一整体结构，提高整个加强结构2的坚固和稳定，进而保证沿着水流一侧的沉沙腔1的边墙11和池底12的稳定性，以此能够保证强震区沉沙池10的抗震安全。
51.在一种可选的实施方式中，第二加强件22埋设在混凝土层122内。具体的，在强震的影响下，混凝土层122较容易发生破坏，因此将第二加强件22埋设在混凝土层122内。
52.在一种可选的实施方式中，还包括用于排走沉沙池10内淤沙的冲沙孔，冲沙孔设置在沉沙腔1的边墙11上。具体的，冲沙孔用于排走沉沙池10内沉积的淤沙，冲沙孔设置在沉沙腔1的边墙11上，在冲沙孔处设置冲沙槽，冲沙槽用以积累从冲沙孔排出沉沙池10内沉积的淤沙，当积累到一定量时，可以定期排走。
53.可选的，冲沙孔可设置在池底12，具体的，冲沙孔可设置在池底12的最低处，也就是说，冲沙孔可设置在沿着水平方向波浪面的最低处。
54.其中，冲沙孔的数量可为多个，具体的以实际情况为准。
55.在一种可选的实施方式中，出水口的高度高于冲沙孔的高度。具体的，为了保证水与泥沙在流动的过程中分离，从而得到清水，进而利用净化之后的清水更好的用于发电，出水口的高度高于冲沙孔的高度。
56.本技术实施例提供的沉沙池，用于水电站，沉沙池包括沉沙池本体、进水口和出水口；沉沙池本体包括沉沙腔，沉沙腔由多个边墙以及沉沙池本体的池底共同围成，进水口与水坝上游的水源连通，出水口与水电站发电取水口渐变段连通；其中，还包括加强结构，加强结构设置在沿着水流一侧的边墙和池底的至少一者上。具体的，加强结构设置在沿着水流一侧的边墙上，进而提高沿着水流一侧的沉沙腔的边墙上的稳定性；或者加强结构设置在池底上，进而提高池底结构的稳定性；或者为了更好的提高整个结构的稳定性，将加强结构分别设置在沿着水流一侧的边墙和池底上，避免在强震作用下，沉沙池池壁墙根处可能发生剪切和弯曲破坏，导致沉沙池可能发生滑动失稳和倾覆的危险，使得能够在合理节省成本的同时，有效保证强震区沉沙池的抗震安全。
57.实施例二
58.本技术实施例提供一种水坝20，如图1所示，包括泄洪拉沙闸30和上述的沉沙池，泄洪拉沙闸30设置在水坝20的下游，且位于沉沙池10一侧。具体的，当遇到雨季或者大量的洪水难于拦截时，通过打开泄洪拉沙闸30进行泄洪。其中，通过增设加强结构2，避免在强震作用下，沉沙池10池壁墙根处可能发生剪切和弯曲破坏，导致沉沙池10可能发生滑动失稳和倾覆的危险，使得能够在合理节省成本的同时，有效保证强震区沉沙池10的抗震安全。
59.本技术实施例提供的水坝，水坝包括泄洪拉沙闸和如上述的沉沙池，可选的，泄洪拉沙闸设置在水坝的下游，且位于沉沙池一侧，当遇到雨季或者大量的洪水难于拦截时，通过打开泄洪拉沙闸进行泄洪。其中，沉沙池包括沉沙池本体、进水口和出水口；沉沙池本体包括沉沙腔，沉沙腔由多个边墙以及沉沙池本体的池底共同围成，进水口与水坝上游的水源连通，出水口与水电站发电取水口渐变段连通；其中，还包括加强结构，加强结构设置在沿着水流一侧的边墙和池底的至少一者上。具体的，加强结构设置在沿着水流一侧的边墙上，也就是设置在沿着水流一侧的沉沙腔的长边墙上，进而提高沿着水流一侧的沉沙腔的边墙上的稳定性；或者加强结构设置在池底上，进而提高池底结构的稳定性；或者为了更好的提高整个结构的稳定性，将加强结构分别设置在沿着水流一侧的边墙和池底上，避免在强震作用下，沉沙池池壁墙根处可能发生剪切和弯曲破坏，导致沉沙池可能发生滑动失稳和倾覆的危险，使得能够在合理节省成本的同时，有效保证强震区沉沙池的抗震安全。
60.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中腔分或者全腔技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。