[发明专利]根据水阻力的拦污网设计方法

说明书

本发明提供一种根据水阻力的拦污网设计方法，它包括有以下步骤：根据拦截对象、流速、风浪选取拦污模式；估算分配拦污网的尺度规格，并开展力学计算分析；并验证设计性能是否符合设计要求；根据相应模式对拦污网进行设计，拦污网由第一道平面网、第二道网兜、第N道网兜构成；根据相应模式选取锚泊固定、浮沉力配备系统进行组合施工。通过对网具整体及局部受力理论计算，结合网具模型试验结果回归曲线分析，在合理设定安全系数的情况下，确定拦污网的主要参数及所能达到的性能指标，从而确保拦污网在极限状态下可靠运行。

技术领域

本发明涉及水利发电技术领域，尤其是指水利发电用的根据水阻力的拦污网设计方法。

背景技术

取水明渠是指引水式水电站将水引至压力前池的渠道。渠道纵坡平缓，渠内水流流速低，在一定条件下，它是一种较经济的无压引水建筑物，多用于小型水电站。随着目前环境遭到的人为破坏，许多河床式低水头水电站污物加重。越来越多的水电站上采用了浮式拦污排作为阻拦漂浮污物进入发电厂房进水口的道防线，但传统的浮式拦污排均为固定式的金属栏栅，这种金属栏栅在水流冲击下易变形，而且金属栏栅的间隙较大，拦污效果不理想。

发明内容

本发明提供一种科学合理、使用效果好的根据现场水阻力以及其它参数来进行的拦污网设计方法。

为实现上述目的，本发明所提供的技术方案为：

根据水阻力的拦污网设计方法，其特征在于：它包括有以下步骤：

1）、根据拦截对象、流速、风浪选取拦污模式；

2）、估算分配拦污网的尺度规格，并开展力学计算分析；并验证设计性能是否符合设计要求；

3）、根据相应模式对拦污网进行设计，拦污网由第一道平面网、第二道网兜、第N道网兜构成；

4）、根据相应模式选取锚泊固定系统；

5）、根据相应模式选取浮沉力配备系统；

6）、根据锚泊固定系统、浮沉力配备系统进行组合施工。

锚固系统由水中墩台、水下锚块以及岸上重力式墩台组成，岸上重力式墩台采用四根垂直支柱形式桩基平台，支柱侧面及底部锚块均设置锚环与拦污网连接。

：第一道平面网采用双层结构，所有网片均由超高分子量聚乙烯网构成，第一道平面网的一级网片孔径尺寸为2500mm×2500mm，第一道平面网的二级网片孔径尺寸为30mm×30mm，二级网片通过绑扎绳连续绑扎到一级网片上，从而形成拦污网；一级网片受力计算采用网片阻力理论计算与网具模型试验进行回归估算相结合的方式，取二者的较大值，在计算其受力时，兼顾网具自身的水阻力以及拦截物附着后的水阻力，网片阻力计算公式为：

；

二级网片根据各自上纲主缆绳两端受到的总拉力与其上纲装配的总网目数关系计算，其公式为：

。

第二道网兜、第N道网兜由浮筒、平面拦污网、超高分子量聚乙烯缆绳、网底配重锚链组成，网体顶部设置水面主缆，采用浮筒固定，底部设置水下主缆绳固定网底及配重锚链，间隔10m抛设混凝土锚块，使用超高分子量聚乙烯缆绳牵引，每组浮筒横向间隔10m，浮筒与锚块之间通过铸钢锚链牵引固定；两侧靠近导流堤位置使用超高分子量聚乙烯缆绳牵引固定在岸边固定点；

第二道网兜在计算其受力时，兼顾网具自身的水阻力以及拦截物堵塞后增加的水阻力，拦污网工作时的受力与张网类似，根据网衣水阻力计算理论公式或根据经验公式计算：

理论公式为：；

经验公式为：；

水面主缆受最大拉力计算公式为：；

浮沉力配备系统是在海生物以及风浪的影响下，网具仍能处于正常的拦截状态，同时由于平面拦污网呈悬链线形状，按照悬链线和网具阻力系数计算公式为：。