陈诚 芮传平
南京明瑞建设集团有限公司 江苏 南京 211100
摘要：这是一种用于河道水土保持的装置，特别涉及一种水流消能、沉砂装置，其特征在于该水流消能装置包括中心轴，动力板、切水板和支架，中心轴横向设置在两个支架上，中心轴上设有动力板，动力板外端连接切水板，水流推动动力板使中心轴旋转，同时切水板剪切水流改变水的流向，以达到消除流水冲击能量，减少水土流失的目的，同时顺流的河砂沉淀在沉砂池内，监控器监测到沉砂池装满后打开捞砂设备送到岸上。
关键词：水流消能；沉砂装置
1背景技术
丘陵山区水土流失非常严重，造成下游河床不断升高，甚至因此引起 决堤，我国的黄河为典型案例。为此，国家花费大量的人力物力财力用于水土保持。目前，防治水土流失的方法主要有植被措施和工程措施，而减 少水流对下游的冲刷也是工程措施的一部分，这就要对流水进行消能，特别是河流转弯处的水头直冲对岸处。
2技术方案
为了解决上述问题，提供一种水流消能、沉砂装置，该装置利用水的冲力让滚轮旋转，而滚轮上安装的切水板可以改变水的流向和减小水的冲击力，达到消能效果，并且下游沉砂可以捞取利用。
具体方案如下：
一种水流消能、沉砂装置，包括消能、装置和沉砂装置，消能装置包 括中心轴，动力板、切水板和支架，沉沙装置包括沉砂池和捞砂设备，其 特征在于：所述的消能装置为中心轴横向设置在两个支架上，中心轴上设 有动力板，动力板外端连接切水板，所述的沉砂装置为设置在消能装置下 游的沉砂池，所述的沉砂池设有监控器和捞砂设备，水流推动动力板使中 心轴旋转，同时切水板剪切水流改变水的流向，以达到消能作用，同时顺 流的河砂沉淀在沉砂池内，监控器监测到沉砂池满后打开捞砂设备。
进一步的，所述的动力板为两个梯形板组成的端面呈∨形，并与中心 轴圆心发散状设置数排，其与中心轴连接端为短边，其与切水板连接端为 长边，其夹角为90°-135°。
进一步的，所述的切水板为矩形板，固定在一排动力板的∨形端头， 使动力板形成∨形腔。
优选的，所述的支架为正三角形，在支架的上角设有轴承座，中心轴 两端设有轴承并卡设在所述的轴承座内，在所述的支架下部设置固定块。
进一步的，所述的沉砂池为矩形或圆形，沉砂池上壁设有监控器，沉 砂池底部为向下的锥形底，所述的捞砂设备的进砂口设置在所述的锥形底 部。
优选的，所述的监控器设有中空的矩形或圆形腔，内部设有横板和与 横板连接的电子开关，在横板上沉淀河砂达到一定重量时横板倾斜将河砂 卸下并自动弹起复位，在沉砂池满时，河砂顶住倾斜的横板，上面的河砂 不能卸下，横板不能复位，电子开关发出捞砂信号。
进一步的，所述的捞砂设备为履带卷扬机或吸砂泵，所述的履带卷扬 机或吸砂泵的进砂口设置在沉砂池的锥形底部，履带卷扬机在沉砂池内设 有管道。
水流消能、沉砂装置的制造方法，其特征包括如下步骤：
A消能装置制作：
1)截取一段圆钢或钢管作中心轴，一般直径5-10cm，长度200-500cm；
2)以不锈钢钢板制作动力板：切割两块相同形状的直角梯形板， 梯形板的短边长度同配套的中心轴直径，梯形板的长边长度是短边的2-3 倍，梯形板高度为50-100cm，两块梯形板的直角边焊接在一起，其以直角 边为轴线两边对称，夹角为90°-135°，焊接后一端大一端小，并端面呈 ∨形；
3)以不锈钢钢板制作切水板：切水板为矩形，长度与动力板沿轴的 长度一致，宽度为动力板大头即长边的长度一致；
4)支架制作：用角铁焊接成两个正三角支架，在支架的上角设置轴 承座；
5)固定块制作：固定块为矩形体，采用水泥混凝土预制；
6)消能装置的组装：将动力板以小头即短边沿中心轴焊接成3排， 每排夹角为120°，两个相邻动力板之间距离根据需要设定，一般设定 20-100cm，将切水板焊接在动力板外端，在中心轴两端设置轴承，然后 设置在两个支架的轴承座内，将支架固定在固定块上即可；
B沉沙装置制作：
1)沉砂池为矩形或圆形，沉砂池底部为向下的锥形底；
2)在监控器内部设置中空的矩形或圆形腔，在内部中间设置横板， 横板一侧与侧壁弹性连接，在横板设置电子开关，在横板平行或倾斜卸下 河砂时，开关不打开，在沉砂池装满时，倾斜的横板上面的河砂不能卸下， 横板不能复位，电子开关打开发出捞砂信号；
3)捞砂设备为履带卷扬机或吸砂泵，将履带卷扬机或吸砂泵的进砂 口设置在沉砂池的锥形底部，履带卷扬机在沉砂池内设置在管道内。
一种水流消能、沉砂装置的立体结构示意图
图中，1-中心轴，2-切水板，3-动力板，4-支架
3有益效果
可以通过水流冲击自动旋转，达到消能作用，减少对下游的冲刷，可以并排使用若干组，直到能量减少到设定值；
阻挡水流对河岸的冲刷；
可以将沉砂打捞上来利用，减少下游河床升高。
注：此装置已获得国家专利。申请号：CN201520284189.1。
论文作者:陈诚,芮传平
论文发表刊物:《防护工程》2018年第21期
论文发表时间:2018/12/10
标签：心轴论文; 装置论文; 水流论文; 所述论文; 动力论文; 支架论文; 矩形论文; 《防护工程》2018年第21期论文;