[12-11 16:59:52] 来源:http://www.tmgc8.com 水利水电 阅读:3749次
中图分类号:TV34 文献标识码:B 文章编号:1000-1123(2011)08-0041-02
全国小型水库星罗棋布,面广量大,几乎遍布全国每一个乡镇,在防洪、灌溉、供水等方面,与大中型水库相辅相成,发挥了巨大的社会、经济和生态效益。随着农村城镇化的迅速发展,小型水库的服务功能也发生了显著变化,特别对提高水库安全水平和取水量提出了更高要求。
小型水库输水涵采用最多、最原始的一种结构形式是:通过沿库岸布置的斜卧管取水,经消能设施后通过穿坝输水涵往灌区供水。斜卧管进水口主要采用木塞、混凝土塞、泥包封堵。这种设施极不规范,也因此暴露出三方面的主要问题:①缺乏有效的管理设施;②用水不能有效控制;③管理困难,用水安全无法保证。
在广东省科技厅、水利厅配套资金的支持下,笔者研究了一套适合小型水库输水涵斜卧管进水口改革的设施,并于2009 年获得国家知识产权局授予的实用新型专利,对当前全国小型水库除险加固工程的实施,提供了一项有效的技术支撑。
一、水库输水涵斜卧管进水口设施
1.技术方案
在小型水库输水涵斜卧管原进水口安装一套设施,设施由底座、拦鱼栅、盖板、防盗装置和开启工具组成。底座通过膨胀螺栓固定在原斜卧管梯级表面,圆形进水口。底座下压拦鱼栅,上设盖板,盖板上设置防盗装置,配备便携启闭工具启闭盖板,达到能够规范用水管理、保障用水安全的目的。进水口设施布置示意图见图1。
图1 输水涵斜卧管进水口设施安装示意图
2.结构形式
(1)主要设计参数
斜卧管进水口设施的主要设计技术参数如下:
①最大工作水头:H=25 m;②开启要求:方便、简单;③维护要求:维护要求低,能防止无关人员随意开启;④放水深度:不超过0.75 m;⑤放水方式:人工。
(2)设计方案
根据上述设计参数,介绍研究设计的2 种不同材质的斜卧管进水口设施方案。
①方案一(中试产品)为铰链开启式,设施的底座和盖板及拦鱼栅材质采用球墨铸铁制造,外形为圆盘形(图www.tmgc8.com2)。强度高,开启时采用特殊的内六角螺栓防盗,外形美观,开启方便,耐久性好,造价偏高。该方案设计的内孔直径为200 mm,拦鱼栅与底座同时铸造,防盗设施巧妙地被盖隐蔽,开锁、闭锁灵活,启闭上盖方便。
图2 球墨铸铁件
②方案二(中试产品)也为铰链开启式,制造材料为目前最新型的聚合物基复合材料,外形为圆盘形。作为一种新材料的应用尝试,这种结构外形美观,重量轻,维护方便,造价低廉。设施开启时采用特殊的内六角螺栓防盗,避免无关人员开启设施。该方案设计的内孔直径为200 mm,拦鱼栅与底座同时压铸,防盗设施巧妙地被盖隐蔽,开锁、闭锁灵活,启闭上盖方便(图3)。材料选用以线路板回收非金属粉、玻璃纤维等为主要原材料,且内辅钢筋材料,经140 ℃高温、300 余t压力,在特制的模具中模压而成的高温高压模压型聚合物基复合材料产品。
3.设施产品
(1)球墨铸铁材质件
球墨铸铁材制的进水口设施由铸态球墨铸铁组成,具有高强度、高延伸、高耐腐蚀性能:其强度高于#45 优质碳素钢,是混凝土、树脂、钢纤维等材料的10~30 倍;耐腐蚀性能是普通铸铁和钢材的3~5倍;耐磨性是普通铸铁和钢材的2倍,是混凝土、树脂、钢纤维等材料的10~30 倍。其化学、物理性能稳定,不受日照、温度、湿度等环境变化因素影响。
盖与座的结合及盖板防盗锁的双层防盗技术,使设施的使用更安全。球墨铸铁件输水涵斜卧管进口设施见图2 。
(2)聚合物基复合材料件
聚合物基复合材料的进水口设施由高强度聚合物基复合材料组成,具有高强度、耐腐蚀、美观等性能,是传统铸铁和钢纤维产品的替代品。盖与座的结合及盖板防盗锁的双层防盗技术,使设施的使用更安全。聚合物基复合材料输水涵斜卧管进口设施见图3 。
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