一种明渠用泄冰构筑物的制作方法

本发明涉及输水明渠泄冰的一种构筑物，具体指输水明渠在冰凌状态下运行时的一种泄冰构筑物。

背景技术：

1、水是生存之本、生产之要、生态之基。特定的地理和气候条件，决定了我们国家基本水情一直是夏汛冬枯、北缺南丰，水资源时空分布极不均衡，水资源分布与生产力局部不相匹配。跨流域调水工程就应运而生，以甘肃省景泰川电力提灌工程为列，是一项高扬程、大流量、多梯级电力提灌溉工程，后续又承担向民勤生态调水和古浪黄花滩生态移民调水，随着地区经济社会的发展，需水量逐年增加，只有通过延长调水时间来满足供水需求。冬季停水时间迟，渠内剩余积水及灌溉回归地下水渗入渠道结冰，春季上水时间越来越早，渠内冰块积雪尚未消融，形成冰凌，导致暗渠、倒虹吸、渡槽、消力井等渠系建筑物过流困难。

2、为解决以上问题。在工程运行中通常采用的方式：一是利用工程现有的溢流堰进行排冰，由于溢流堰堰顶高程较高，正常泄水上游渠道水位能够满足渠道安全要求，但在泄冰时，受冰凌影响，溢流深加大，严重时造成上游渠道漫顶，二是利用泄冰闸泄冰方式，将冰水混合物从泄冰水闸排出渠道，由于渠线长，渠道泄冰时间长，造成大量水流失，甚至发生次生灾害。三是采用清污机清除冰块，由于冰块重量大，增加了清污机电机的负荷，容易造成电机及清污机附属设施的损坏。四是采用挖机在溢流堰、泵站拦污栅、倒虹吸等阻冰建筑物上游辅助挖除漂浮在水面的冰块，也有一定效果，但造成运行成本增加。

3、综上，输水工程在有冰凌状态下运行时，如何消除冰凌是一个关键，冰凌对工程的安全运行有很大的影响。本发明针对上述存在的问题，设计一种新的泄冰构筑物，是十分必要的。

技术实现思路

1、针对以上技术问题。本发明提供了一种明渠用泄冰构筑物(泄冰堰)，通过合理的结构设计，科学的运行步骤，将冰水分离，把冰及漂浮杂物从输水渠道排出去，把水回收倒输水渠道内，达到消除隐患，减少水资源损失，降低工程运行成本的目的。

2、本发明通过以下技术方案来实现：

3、一种明渠用泄冰构筑物(泄冰堰)，包括主渠道节制壅水闸、溢流堰体、堰顶闸、冰水分流栅、泄流水回流渠、泄流回流渠出口节制闸、泄水渠、积冰区，其特征在于：所述主渠道节制壅水闸位于主渠道内，所述溢流堰体位于主渠道节制壅水闸上游处且处于主渠道的侧面，下游与主渠道节制壅水闸连接，上游与主渠道连接，所述堰顶闸位于堰顶上部，所述冰水分流栅位于堰体，泄水渠渠底平面布设，上游与溢流堰体连接，下游连接泄水渠，下部为泄流水回流渠，冰水混合物通过冰水分流栅形成分离，所述泄流水回流渠为钢筋混凝土矩形结构，上游段与泄水渠垂直交叉，顶部通过冰水分流栅与泄水渠相通，经泄流回流渠出口节制闸与主渠道连接，所述泄流回流渠出口节制闸，位于明渠节制壅水闸下游，连接主渠道和泄流水回流渠，所述泄水渠是冰水分离后，冰的滑行通道，出口与积冰区连接，所述积冰区为排泄冰的汇聚区域。

4、作为本案的优化方案，所述主渠道节制壅水闸、溢流堰体、堰顶闸、冰水分流栅、泄流水回流渠、泄流回流渠出口节制闸、泄水渠、积冰区形成整体构筑物结构。

5、作为本案的优化方案，所述溢流堰体堰顶为平定堰，堰顶高程高于主渠道正常携冰运行流量对应的水位高程，同时也要满足一定的溢流水厚度及上游渠道壅水后，主渠道超高符合规范规定的安全超高。

6、作为本案的优化方案，所述溢流堰体出口与冰水分流栅上游边缘曲面连接。

7、作为本案的优化方案，所述冰水分流栅，在泄水渠底按渠底坡比布置，栅条方向与泄水渠水流方向一致。

8、作为本案的优化方案，所述冰水分流栅沿泄水渠下游方向，下游沿口高程要高于主渠道节制壅水闸下游主渠道水位。

9、作为本案的优化方案，所述泄流回流渠出口节制闸关闭后闸板顶部与主渠道渠顶高程一致。

10、作为本案的优化方案，所述冰水分流栅可分块加工拼装。

11、作为本案的优化方案，所述冰水分流栅与堰顶面曲面连接。

12、本发明的有益效果是：

13、1、通过设置所述冰水分流栅，将冰和水分离，达到排除隐患，减少水损失的目的。

14、2、通过设置各种闸门，有效控制水流方向。

技术特征：

1.一种明渠用泄冰构筑物，包括主渠道节制壅水闸(2)、溢流堰体(3)、堰顶闸(4)、冰水分流栅(5)、泄流水回流渠(6)、泄流回流渠出口节制闸(7)、泄水渠(8)、积冰区(9)，其特征在于：所述主渠道节制壅水闸(2)位于主渠道(1)内，所述溢流堰体(3)位于主渠道节制壅水闸(2)上游处且处于主渠道(1)的侧面，下游与主渠道节制壅水闸(2)连接，上游与主渠道(1)连接，所述堰顶闸(4)位于堰顶上部，所述冰水分流栅(5)位于堰体，泄水渠(8)渠底平面布设，上游与溢流堰体(3)连接，下游连接泄水渠(8)，下部为泄流水回流渠(6)，冰水混合物通过冰水分流栅(5)形成分离，所述泄流水回流渠(6)为钢筋混凝土矩形结构，上游段与泄水渠(8)垂直交叉，顶部通过冰水分流栅(5)与泄水渠(8)相通，经泄流回流渠出口节制闸(7)与主渠道(1)连接，所述泄流回流渠出口节制闸(7)，位于明渠节制壅水闸(2)下游，连接主渠道(1)和泄流水回流渠(6)，所述泄水渠(8)是冰水分离后，冰的滑行通道，出口与积冰区(9)连接，所述积冰区(9)为排泄冰的汇聚区域。

2.根据权利要求1所述的一种明渠用泄冰构筑物，其特征在于：所述主渠道节制壅水闸(2)、溢流堰体(3)、堰顶闸(4)、冰水分流栅(5)、泄流水回流渠(6)、泄流回流渠出口节制闸(7)、泄水渠(8)、积冰区(9)形成整体构筑物结构。

3.根据权利要求1所述的一种明渠用泄冰构筑物，其特征在于：所述溢流堰体(3)堰顶为平定堰，堰顶高程高于主渠道(1)正常携冰运行流量对应的水位高程，同时也要满足一定的溢流水厚度及上游渠道壅水后，主渠道(1)超高符合规范规定的安全超高。

4.根据权利要求1所述的一种明渠用泄冰构筑物，其特征在于：所述溢流堰体(3)出口与冰水分流栅(5)上游边缘曲面连接。

5.根据权利要求1所述的一种明渠用泄冰构筑物，其特征在于：所述冰水分流栅(5)，在泄水渠底按渠底坡比布置，栅条方向与泄水渠(8)水流方向一致。

6.根据权利要求1所述的一种明渠用泄冰构筑物，其特征在于：所述冰水分流栅(5)沿泄水渠(8)下游方向，下游沿口高程要高于主渠道节制壅水闸(2)下游主渠道(1)水位。

7.根据权利要求1所述的一种明渠用泄冰构筑物，其特征在于：所述泄流回流渠出口节制闸(7)关闭后闸板顶部与主渠道(1)渠顶高程一致。

技术总结本发明公开了一种明渠泄冰构筑物，包括明渠节制壅水闸、溢流堰体、堰顶闸、冰水分流栅、泄流水回流渠、泄流回流渠出口节制闸、泄冰道、积冰区，泄流水回流渠包括上游段、下游段两部分，上游段位于泄流渠下部与泄流渠垂直交叉，顶部通过冰水分流栅与泄水渠相通，出口经节制闸与主明渠连接，泄流回流渠出口节制闸，在主渠道位于明渠节制壅水闸下游，连接主渠道和泄流水回流渠，泄冰道为泄流渠下游部分，是冰水分离后冰的通道，出口与积冰区连接，积冰区，为排泄冰的汇聚区域，可以为天然河道，也可以开挖专门的池子；通过明渠排冰构筑物，将冰水分离，水回收冰排除，消除了隐患，减少了水的损失。技术研发人员：许文年,王富建,周尚银,雒应吉受保护的技术使用者：许文年技术研发日：技术公布日：2024/6/5