一种高效防沙防漂浮物的取水装置的制作方法

1.本发明涉及给水技术领域，尤其涉及一种高效防沙防漂浮物的取水装置。


背景技术：

2.目前供水工程中取水头部常用的主要包含喇叭管、箱式取水头部，这种取水头部构造简单，施工简便，但是在实际运营中经常会淤积泥沙以及漂浮物等造成运营维护不变，影响水源保证率。
3.在实际应用中也有一些防泥沙预计以及漂浮物的取水头部，如蘑菇型、鱼型罩、斜板型取水头部，有一定的效果，但在复杂的河道以及汛期水土流失严重时，也无法保证取水头部正常运营。
4.并且在局部微污染水源中，水体中藻类及水生生物由于体积细小往往也会造成取水头部的堵塞，在以往取水头部，药剂投加方式简单而没有经过混分的混合，抑制藻类效果较差，在取水头部格栅以及内部造成藻类堵塞；且细小悬浮物和污染物也无法沉降去除，取水时也将影响取水清洁质量，使用不便。


技术实现要素：

5.本发明的目的是解决上述问题而提供一种能够防止泥沙、漂浮物、藻类堵塞取水头部，同时能够保证取水率和取水安全，且整体取水清洁、杂质少，满足河道取水的使用需求的高效防沙防漂浮物的取水装置。
6.为实现上述目的，本发明的技术方案为：一种高效防沙防漂浮物的取水装置，包括取水头部、附属管道和水泵泵组，所述取水头部的壳体呈流线型且处于河道内，所述取水头部的迎水端的曲率半径大于顺水端，所述取水头部通过附属管道和水泵泵组抽取河水。
7.优选的，所述河道岸边设有取水泵站，所述取水泵站包括集水井和水泵泵组，所述附属管道敷设在河床下方。
8.优选的，所述附属管道包括进水管道、加药管道和排泥管道，所述水泵泵组包括取水泵、加药泵和排泥泵，所述进水管道的一端连通取水头部，另一端连通集水井，所述加药管道一端设在取水头部内，另一端连通加药泵，所述排泥管道一端连通取水头部，另一端连接排泥泵。
9.优选的，所述取水头部包括格网、折板、斜管、排泥槽、排沙孔和隔板，所述隔板设在取水头部内，所述折板为两组并设在隔板与取水头部的侧壁之间，所述排沙孔设在隔板的底部，所述格网间隙宽度为3-10mm并设在取水头部的两侧，所述斜管设在两个隔板之间，所述排泥槽设在取水头部的下方。
10.优选的，所述斜管的上方还设有两个对称的分离器，所述分离器相对向下倾斜设立。
11.优选的，所述取水头部侧壁与外侧折板形成异波通道，两个折板之间形成同波通道，所述异波通道与同波通道的底部连通，内侧折板与隔板形成下沉通道，河水依次经过异
波通道、同波通道和下沉通道进入取水头部内。
12.优选的，所述异波通道内还设有加药管道，加药管道固定在取水头部的内壁。
13.优选的，所述排泥槽的边坡度不小于60
°
，排泥槽的头部至尾部设置有不小于1%的坡度，污泥在尾部汇合后通过排泥泵排至污泥池或下游河道。
14.本发明公开的一种高效防沙防漂浮物的取水装置，包括取水头部、附属管道和水泵泵组，所述取水头部的壳体呈流线型且处于河道内，所述取水头部的迎水端的曲率半径大于顺水端，所述取水头部通过附属管道和水泵泵组抽取河水；与现有技术相比，该高效防沙防漂浮物的取水装置在使用时具有能够防止泥沙、漂浮物、藻类堵塞取水头部，同时能够保证取水率和取水安全，且整体取水清洁、杂质少的有益效果。
附图说明
15.图1为本发明中取水装置的整体结构示意图。
16.图2为本发明中取水头部的结构示意图一。
17.图3为本发明中取水头部的结构示意图二。
18.图4为本发明中取水头部的结构示意图三。
19.图5为本发明中水流在取水头部内的流向示意图。
20.图中：1、取水头部；11、格网；12、折板；13、斜管；14、分离器；15、排泥槽；16、排沙孔；17、隔板；2、附属管道；21、进水管道；22、加药管道；23、排泥管道；3、水泵泵组；31、取水泵；32、加药泵；33、排泥泵；4、取水泵站；5、集水井；6、河道。
具体实施方式
21.现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。附图为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
22.请参照图1-5，一种高效防沙防漂浮物的取水装置，包括取水头部1、附属管道2和水泵泵组3，所述取水头部1的壳体呈流线型且处于河道6内，其中取水头部1安装在河道主流并位于一定水深处，所述取水头部1的迎水端的曲率半径大于顺水端，也就是说取水头部1水流顺迎水面头部散开，水流条件好，可避免后续壳体侧面泥沙及漂浮物的淤积，所述取水头部1通过附属管道2和水泵泵组3抽取河水完成河道取水。
23.在本发明中，所述河道岸边设有取水泵站4，所述取水泵站4包括集水井5和水泵泵组3，所述附属管道2敷设在河床下方，其中所述附属管道2包括进水管道21、加药管道22和排泥管道23，所述水泵泵组3包括取水泵31、加药泵32和排泥泵33，所述进水管道21的一端连通取水头部1，另一端连通集水井5，取水头部通过取水泵31将河水抽集到集水井5内，所述加药管道22一端设在取水头部1内，另一端连通加药泵32，所述排泥管道23一端连通取水头部1，另一端连接排泥泵33。
24.其中加药泵32添加消毒剂和絮凝剂，消毒剂主要用于去除藻类等微生物污染，絮凝剂可增强对漂浮物泥沙的去除效果，而取水过程中的泥沙等杂质在取水头部1内分离。
25.具体的，所述取水头部1包括格网11、折板12、斜管13、排泥槽15、排沙孔16和隔板17，所述隔板17设在取水头部1内，每侧的折板12为两组并设在隔板17与取水头部1的侧壁之间，所述排沙孔16设在隔板17的底部，所述格网11间隙宽度为3-10mm并设在取水头部1的
两侧面，所述斜管13设在两个隔板17之间，所述排泥槽15设在取水头部1的下方。而附属管道中的进水管道21连接在取水头部1的上方，排泥管道设在取水头部1（排泥槽15内）的下方，所述斜管13的上方还设有两个对称的分离器14，所述分离器14相对向下倾斜设立形成三角堰口，进一步实现固液分离。
26.另外所述取水头部1侧壁与外侧折板12形成异波通道，两个折板12之间形成同波通道，所述异波通道与同波通道的底部连通，内侧折板12与隔板17形成下沉通道，河水依次经过异波通道、同波通道和下沉通道进入取水头部1内，所述异波通道内设有加药管道22，加药管道22固定在取水头部1的内壁。
27.在取水过程中，取水泵31运行，运行后河水透过格网11从顶盖下方进入异波通道，进入异波通道时集水方向自下而上，与泥沙与漂浮物的运动方向相反，水流进水方向曲折，减少泥沙与漂浮物进入取水头部1；由于异波通道与同波通道的底部连通，因此异波通道与同波通道内的水位不断上升，当液位高度到达同波通道的顶部时，河水将进入下沉通道（河水流向具体参阅图5）；在此过程中将水流分为三段，第一段为水进入异波通道，第二段为水进入同波通道，第三段为水进入下沉通道，其中第一段水流速度和方向都改变，第二段只改变方向，第三段都不改变，水流扰动效果由强到弱；且异波通道内设有加药管道22，进一步加强水流扰动，通过加强水体与泥沙及污染物的扰动，促进固液分离，分离后泥沙随折板12从排沙孔16排入排泥槽15；河水最终进入取水头部1内，然后随着内部液位的升高，液位经过斜管13，水体中剩余细小悬浮物和污染物质因重力作用，沉降在斜管13上而后进入排泥槽15，水体则穿过斜管13进入上方分离区，分离区增大沉降面积，在进水管道21增强固液分离，通过分离器14减少取水量大时的水量水质波动，最后在顶部清水区水体进入顶部进水管道21。
28.其中所述排泥槽15的边坡度不小于60
°
，排泥槽15的头部至尾部设置有不小于1%的坡度，污泥在尾部汇合后通过排泥泵33和排泥管道23排至污泥池或下游河道。
29.加药管道22根据水体泥沙含量及受污染程度投加，加药时采取多点投加方式，在折板12异波通道设置多排加药支管，保证药剂投加的均匀性，药剂可选用消毒剂和絮凝剂，消毒剂采用次氯酸钠，絮凝剂采用pac，消毒剂主要用于去除藻类等微生物污染，絮凝剂可增强对漂浮物泥沙的去除效果。
30.在本发明中，取水头部1从下至上分为沉淀区、斜管区、分离器和清水区，取水后杂质中沉淀区内沉淀，沉淀后通过排污管道排出；沉淀后剩余细小悬浮物和污染物通过斜管区内的斜管进行沉降；沉降后液位上升进入分离区，在分离区再次通过分离器实现进一步分离，水流最终进入清水区从进水管道21进入集水井5。
31.显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

技术特征：
1.一种高效防沙防漂浮物的取水装置，其特征在于，包括取水头部、附属管道和水泵泵组，所述取水头部的壳体呈流线型且处于河道内，所述取水头部的迎水端的曲率半径大于顺水端，所述取水头部通过附属管道和水泵泵组抽取河水。2.根据权利要求1所述的高效防沙防漂浮物的取水装置，其特征在于，所述河道岸边设有取水泵站，所述取水泵站包括集水井和水泵泵组，所述附属管道敷设在河床下方。3.根据权利要求1或2所述的高效防沙防漂浮物的取水装置，其特征在于，所述附属管道包括进水管道、加药管道和排泥管道，所述水泵泵组包括取水泵、加药泵和排泥泵，所述进水管道的一端连通取水头部，另一端连通集水井，所述加药管道一端设在取水头部内，另一端连通加药泵，所述排泥管道一端连通取水头部，另一端连接排泥泵。4.根据权利要求1所述的高效防沙防漂浮物的取水装置，其特征在于，所述取水头部包括格网、折板、斜管、排泥槽、排沙孔和隔板，所述隔板设在取水头部内，所述折板为两组并设在隔板与取水头部的侧壁之间，所述排沙孔设在隔板的底部，所述格网间隙宽度为3-10mm并设在取水头部的两侧，所述斜管设在两个隔板之间，所述排泥槽设在取水头部的下方。5.根据权利要求1所述的高效防沙防漂浮物的取水装置，其特征在于，所述斜管的上方还设有两个对称的分离器，所述分离器相对向下倾斜设立。6.根据权利要求5所述的高效防沙防漂浮物的取水装置，其特征在于，所述取水头部侧壁与外侧折板形成异波通道，两个折板之间形成同波通道，所述异波通道与同波通道的底部连通，内侧折板与隔板形成下沉通道，河水依次经过异波通道、同波通道和下沉通道进入取水头部内。7.根据权利要求6所述的高效防沙防漂浮物的取水装置，其特征在于，所述异波通道内还设有加药管道，加药管道固定在取水头部的内壁。8.根据权利要求4所述的高效防沙防漂浮物的取水装置，其特征在于，所述排泥槽的边坡度不小于60
°
，排泥槽的头部至尾部设置有不小于1%的坡度，污泥在尾部汇合后通过排泥泵排至污泥池或下游河道。

技术总结
本发明公开了一种高效防沙防漂浮物的取水装置，包括取水头部、附属管道和水泵泵组，所述取水头部的壳体呈流线型且处于河道内，所述取水头部的迎水端的曲率半径大于顺水端，所述取水头部通过附属管道和水泵泵组抽取河水；该高效防沙防漂浮物的取水装置在使用时能够防止泥沙、漂浮物、藻类堵塞取水头部，同时能够保证取水率和取水安全，且整体取水清洁、杂质少，满足河道取水的使用需求。满足河道取水的使用需求。满足河道取水的使用需求。


技术研发人员：王乾 张峰 宋金鸽 庞宇 郭涛 杨雷 潘乃涛
受保护的技术使用者：中国水利水电第十一工程局有限公司
技术研发日：2023.07.31
技术公布日：2023/10/11