【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及水库排沙，尤其是一种坝前淤沙清理装置及其方法。
技术介绍
1、国内河道型水库在清理坝前淤沙方面，主要依赖于两种传统方法。第一种方法是通过坝体开闸泄洪排沙，这种方式虽然能够将底部泥沙冲至下游，但在非汛期或水位较低时，开闸排沙可能会对下游生态环境和水利设施造成不利影响，且排沙效果受限于水流速度和泥沙含量。第二种方法则是利用打捞船进行悬沙吸沙，这种方式虽然较为灵活，但作业效率相对较低，且对于大范围、深层次的淤沙清理难度较大，同时打捞船的作业还受到天气、水位等自然条件的限制。
2、而在国外，如日本等地，虽然采用了虹吸式方法排沙，这种方法在一定程度上降低了能耗，但其进泥沙口组件的设计存在明显缺陷。一方面，这些设计没有很好地解决进泥沙口组件泥沙扰动的动力源问题，导致在吸取泥沙时效率低下，且容易因泥沙堵塞而影响排沙效果。另一方面，这些吸取泥沙口的设计往往固定或移动范围有限，无法实现大范围移动式吸沙，从而限制了排沙作业的灵活性和效率。
3、综上所述，现有技术中存在的主要问题包括：泄洪排沙方式对下游生态环境和水利设施的影响、打捞船作业效率和范围的限制、以及虹吸式排沙方法中进泥沙口组件设计的不足。这些问题都亟待解决，以提高河道型水库坝前淤沙清理的效率和效果，同时保护下游生态环境和水利设施的安全。
4、为此我们提出一种坝前淤沙清理装置及其方法。
技术实现思路
1、本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种坝前淤沙清理装置及其方法，本方案具有节能环保、
2、本专利技术所采用的技术方案如下：
3、一种坝前淤沙清理装置，包括：
4、坝体，用于分隔上游水库和下游水库，提供自然落差；
5、管路组件，其包括多个首尾相连的管路，并自坝体的一侧连接到坝体的另一侧，通过虹吸输送淤沙；
6、工作平台，其与管路组件的其中一段连接，用于承载和转运，并调整排沙位置；
7、所述管路组件的进水口处设置有进泥沙口组件，且进泥沙口组件内设置有水流方向相反的第一叶轮和第二叶轮，通过水流驱动旋转，扰动底部泥沙并提高排沙效率，且在进泥沙口组件上还套设有能够调节进泥沙口组件高度的悬浮套筒。
8、作为上述技术方案的进一步改进：
9、所述进泥沙口组件还包括：
10、进泥沙口组件管道，为防锈金属材质，内壁设有多层径向支撑架，支撑架上开有镂空，便于泥沙进入；
11、轴，连接第一叶轮和第二叶轮，通过轴承固定在支撑架中心；
12、所述悬浮套管套设在进泥沙口组件管道侧壁，内含气体或液体介质，通过液管与工作平台对接，控制进泥沙口组件的悬浮位置。
13、所述第一叶轮的叶轮毂采用圆台结构，靠近出水口的一端直径小于另一端，以提高叶轮强度。
14、所述进泥沙口组件上设置有多个浓度计，用于检测所处浓度环境，结合悬浮套管的浮力调整，使进泥沙口组件处于最佳排沙位置。
15、所述管路组件还包括弹性软管、增压泵、第二软管、第一硬管、第二硬管和出泥沙口，弹性软管与进泥沙口组件贯通连接，且各管道之间通过管路法兰连接，确保密封性和稳定性。
16、所述工作平台能够移动在上游水库中，随其移动水平调节排沙位置，且为增压泵提供电力。
17、一种坝前淤沙清理方法，使用权利要求1-5任一项所述的坝前淤沙清理装置，并包括以下步骤：
18、s1：安装与固定装置，确保各部件连接紧密且稳固；
19、s2：启动增压泵，利用初始动力将上游坝前底部泥沙通过管路输送到下游；
20、s3：关闭增压泵后，利用水动力驱动进泥沙口组件中的第一叶轮和第二叶轮旋转，扰动底部泥沙并提高排沙效率；
21、s4：通过浓度计检测进泥沙口组件所处浓度环境，调整悬浮套管的浮力，使进泥沙口组件处于最佳排沙位置。
22、作为上述技术方案的进一步改进：
23、在步骤s2中，增压泵的启动根据排沙效率及坝体的落差控制，当坝体落差较小时选择启动。
24、在步骤s3中，第一叶轮和第二叶轮的旋转不仅扰动底部泥沙，还产生抽吸力，提高吸取泥沙的效率。
25、还包括s5：移动工作平台，其带动第二软管调整排沙位置，实现大范围、灵活的淤沙清理。
26、本专利技术的有益效果如下：
27、本专利技术结构紧凑、合理，操作方便，通过精心的结构设计和部件选型、悬浮套管和浓度计的使用以及工作平台的移动和管路的巧妙设计，实现了高效、低能耗、灵活、广泛的淤沙清理。结合虹吸的方法，本方案具有节能环保、可长时间连续清沙、适用性广等优势，为解决河道型水库坝前淤沙清理问题提供了一种新的有效手段。
28、同时，本专利技术还具备如下优点：
29、1、本方案通过精心的结构设计和部件选型，实现了高效、低能耗的淤沙清理。装置利用水库的自然落差，无需额外动力，大大降低了能耗。同时，进泥沙口组件的独特设计，不仅提高了泥沙的吸入效率，还通过叶轮旋转扰动底部泥沙，进一步增强了排沙效果。这种设计使得装置能够在保证排沙效率的同时，减少对环境的影响，实现了节能环保的目标。
30、2、本方案通过悬浮套管和浓度计的使用，进一步提高了排沙效率和灵活性。悬浮套管能够根据进泥沙口组件所处的浓度环境，自动调整其浮力，使进泥沙口组件始终处于最佳的排沙位置。而浓度计则能够实时监测进泥沙口组件周围的泥沙浓度，为悬浮套管的浮力调整提供准确的数据支持。这种设计使得装置能够根据实际情况灵活调整排沙位置，提高了排沙作业的针对性和准确性。
31、3、本方案通过工作平台的移动和管路的巧妙设计，实现了大范围、灵活的淤沙清理。工作平台能够带动第二软管在上游水库上进行移动，从而调整排沙的位置。这种设计使得装置能够在不同的水域和不同的淤沙情况下进行灵活作业，提高了排沙作业的广泛性和适用性。
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1.一种坝前淤沙清理装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的坝前淤沙清理装置，其特征在于，所述进泥沙口组件(1)还包括：
3.根据权利要求2所述的坝前淤沙清理装置，其特征在于，所述第一叶轮(102)的叶轮毂(1021)采用圆台结构，靠近出水口的一端直径小于另一端，以提高叶轮强度。
4.根据权利要求1所述的坝前淤沙清理装置，其特征在于，所述进泥沙口组件(1)上设置有多个浓度计，用于检测所处浓度环境，结合悬浮套管(105)的浮力调整，使进泥沙口组件(1)处于最佳排沙位置。
5.根据权利要求1所述的坝前淤沙清理装置，其特征在于，所述管路组件还包括弹性软管(2)、增压泵(3)、第二软管(5)、第一硬管(6)、第二硬管(8)和出泥沙口(9)，弹性软管(2)与进泥沙口组件(1)贯通连接，且各管道之间通过管路法兰(7)连接，确保密封性和稳定性。
6.根据权利要求1-5任一项所述的坝前淤沙清理装置，其特征在于，所述工作平台(4)能够移动在上游水库(20)中，随其移动水平调节排沙位置，且为增压泵(3)提供电力。
7.
8.根据权利要求7所述的坝前淤沙清理方法，其特征在于，在步骤S2中，增压泵(3)的启动根据排沙效率及坝体(10)的落差控制，当坝体(10)落差较小时选择启动。
9.根据权利要求7所述的坝前淤沙清理方法，其特征在于，在步骤S3中，第一叶轮(102)和第二叶轮(106)的旋转不仅扰动底部泥沙，还产生抽吸力，提高吸取泥沙的效率。
10.根据权利要求7所述的坝前淤沙清理方法，其特征在于，还包括S5：移动工作平台(4)，其带动第二软管(5)调整排沙位置，实现大范围、灵活的淤沙清理。
...【技术特征摘要】
1.一种坝前淤沙清理装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的坝前淤沙清理装置，其特征在于，所述进泥沙口组件(1)还包括：
3.根据权利要求2所述的坝前淤沙清理装置，其特征在于，所述第一叶轮(102)的叶轮毂(1021)采用圆台结构，靠近出水口的一端直径小于另一端，以提高叶轮强度。
4.根据权利要求1所述的坝前淤沙清理装置，其特征在于，所述进泥沙口组件(1)上设置有多个浓度计，用于检测所处浓度环境，结合悬浮套管(105)的浮力调整，使进泥沙口组件(1)处于最佳排沙位置。
5.根据权利要求1所述的坝前淤沙清理装置，其特征在于，所述管路组件还包括弹性软管(2)、增压泵(3)、第二软管(5)、第一硬管(6)、第二硬管(8)和出泥沙口(9)，弹性软管(2)与进泥沙口组件(1)贯通连接，且各管道之间通过管路法兰(7)连接，确保密封性和稳定性。
【专利技术属性】
技术研发人员：洪方文，曹耀初，罗超锋，周剑，张彬，
申请(专利权)人：中国船舶科学研究中心，
类型：发明
国别省市：
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