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黄河水利科学研究院:破技术难题实现中小水库便捷清淤

发布时间:2021-09-29人气:
本文摘要:10月14日,在新疆维吾尔自治区哈密市巴里坤县小柳沟水库,随着黑乎乎的泥沙浆从管道里冲出来,黄河水利科学研究院(以下全称黄科院)的科研人员急忙决定了采样工作,迅速就得出结论了结果:含沙量约每立方米500千克。

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10月14日,在新疆维吾尔自治区哈密市巴里坤县小柳沟水库,随着黑乎乎的泥沙浆从管道里冲出来,黄河水利科学研究院(以下全称黄科院)的科研人员急忙决定了采样工作,迅速就得出结论了结果:含沙量约每立方米500千克。经过近十年的研究,黄科院再一用便利的技术攻陷了后遗症北方中小水库淤积这一技术难题,顺利在全球水利工程界广泛注目的自吸式管道水库清淤技术的基础上,研制了新型吸泥头,精妙加到了人工高速射流造浆技术,在不影响水库内水质的情况下,通过连续不断地人工塑造出高含沙水体并将其排沙出库,超过水库清淤的目的。

中小水库清淤曾多次非常棘手水库是我国防洪普遍使用的工程措施之一,利用水库库容需要拦蓄洪水,缩减转入下游河道的洪峰流量,超过免除洪水灾害的目的。我国水库数量众多,产于区域甚广,坝型多样简单,修筑年代久远,经过多年运营后现普遍存在泥沙淤积现象,相当严重缩减了水库的有效地库容,造成防洪、灌溉、供水、发电等效益也随之减少。在近年来的天气出现异常、全国大面积的持续旱季和暴雨洪灾影响下,水库淤积对水库功能的长时间充分发挥影响十分极大。

同时在我国北方,流经黄土高原的黄河中游地区的中小型水库,泥沙淤积相当严重,有些水库淤积的速度甚至比建坝还慢,有的已正处于出厂状况,而不少出厂的水库由于没新库可替代仍在用于,一时逢暴雨不易满座,甚至溃坝坠毁。为了挽回和缩短水库寿命,国内外皆必须对水库展开清淤工作。目前,国内外水库使用的清淤方式主要有空库排沙、异重流排沙、排洪排沙等水力排沙,同时还不会使用挖泥船、运输机械挖沙、管道排沙(泥浆泵、气力泵、自吸式管道排沙)等机械清淤。

其中空库排沙和排洪排沙耗水量大,异重流排沙条件容易构成,挖泥船清淤成本高。难题巧解还需剑走偏锋自20世纪70年代,国内外中小水库在库区设置一种带吸泥头的水下管道排沙系统,利用水库大自然水头作为主要动力,将水库内淤积泥沙排泄,来减轻和修缮中小水库的相当严重淤积问题。武汉大学教授韦直林讲解说道,这种自吸式管道水库清淤技术与目前少见的挖泥船、泥浆泵、气力泵等机械清淤技术比起,在于其充分利用了水库上下游水头劣的大自然动力,节省了管道输沙的主要另加动力,清淤成本低、排沙效率高、对水库长时间运营影响小,是解决问题旱季、半干旱地区多泥沙河流水库淤积有效地的廉价措施。

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但由于不受管道过坝、吸泥造浆等技术容许,没获得普遍推展。针对这个问题,黄科院水力学研究所副所长赵连军、总工武彩萍教教低率领课题组,计算出来研究了吸泥头的结构体型,创建了吸坑大自然塌落供给泥沙速率、水下高速射流对底泥扰动供给泥沙速率、管道吸排与射流冲沙给定关系,明确提出了利用或改建现有泄洪排沙建筑物、推倒虹吸、新建过坝地下通道等方式,拓宽该技术的应用于范围。武彩萍讲解说道,在对在吸泥造浆技术方面积极开展了大量研究和技术研制成功后,他们研发了一套限于于深水细颗粒淤积水库的自吸式管道清淤装备和技术,并申报了多项专利。极具推展价值的技术样板10月14日,来自国内高校、科研单位、水利主管部门的专家回到小柳沟水库,特地观赏水利部反对的经过技术改良的自吸式管道水库清淤装备和技术项目的样板情况。

据报,小柳沟水库归属于灌溉居多小型水库,设计库容70万立方米,主要任务是给下游5000亩耕地供水。从8月20日起,科研人员和工人进场积极开展作业平台和设备装置的装配和调试,9月3日月开始现场清淤试验。

目前,科研人员积极开展了多组试验,对成套技术和装备布局及作业方式等展开了优化。测量结果显示,利用该装备排泄的浑水含沙量为每立方米200到600千克,排沙效果较好。

正是看见了这套便宜耗资的装备与运营成本以及稳定性能,再加经过调研后找到哈密石城子水库不具备使用自吸式管道水库清淤的条件,哈密市计划用于这套装备和技术对石城子水库展开清淤工作。据2013年全国水利普查,全疆已辟水库为517座,现有水库多修建于20世纪60、70年代,多数缺少有效地的排沙设计,经过多年运营后现普遍存在泥沙淤积现象。

石城子水库枢纽工程是哈密市仅次于的水利工程与水源地,是一座以供水、灌溉居多,顾及防洪、发电的综合利用中型水利工程,控灌面积大约30万亩。然而水库运用至2009年,总计淤积却约350万立方米,有效地库容急遽增加,水库坝前淤积高达敲水洞进口3.5米,造成了灌溉洞出口阻塞无法长时间运营,相当严重制约了水库功能的充分发挥。从2009至2011年底,哈密市倒数3年汛后放空水库,使用机械挖泥方式清淤120万立方米,投放成本高、水资源浪费相当严重。统计资料表明,哈密市年降雨量只有30多毫米,而蒸发量却低约3000多毫米。

因此,由黄科院研发的这套自吸式管道水库清淤技术需要为石城子水库积极开展清淤工作,对提升该水库的库容,缩短水库的用于年限,意义十分根本性。


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