沉泥池_

  沉泥池又称沉沙池，是利用重力作用将泥沙与水分离的工程设施，根据《水电水利工程沉沙池设计规范》（DL/T 5107-1999），其通过扩大过水断面降低流速，灌溉用水时可沉淀粒径大于0.03～0.05mm的泥沙，发电引水时可沉淀粒径大于0.25mm的泥沙，沉沙率达80%-90%

  。结构类型包括厢式、曲线形和条渠三种，其中曲线形沉沙池利用弯道环流原理提升效率，条渠沉沙池通过天然洼地实现泥沙资源化利用

  沉沙池运行方式分为定期冲洗式、连续冲洗式、机械清淤式及不冲洗式，黄河下游利用地势高差采用洼地沉沙，新疆因冲沙水头不足多用不冲洗式

  。该设施主要使用在于水电站防磨损、灌溉渠道防淤积、城市污水处理预处理等领域，微灌沉沙池通过增设调流墙和溢流槽可提升细沙沉淀效率

  我国DL/T 5107-1999《水电水利工程沉沙池设计规范》（以下简称《

  》）给出的沉沙池的定义为：沉沙池是用以沉淀挟沙水流中颗粒大于设计沉降粒径的

  、降低水流中含沙量的建筑物，按用途可分为水电站沉沙池和水利灌溉沉沙池。

  《灌溉设计手册》中对沉沙池的定义为：沉淀水中大于规定粒径的有害泥沙，使水的含沙量符合水质要求并与下游渠道挟沙能力相适应的建筑物。

  工业用沉沙池定义为：是城市污水处理厂必不可少的预处理设施，通常设置在细格栅后以去除进入水中的沙粒，保证后续处理构筑物及设备的正常运行。国内外普遍采用的沉沙池有平流式沉沙池、曝气沉沙池、旋流式沉沙池、多尔沉沙池等。

  综上所述，沉沙池的基本定义为：沉沙池主要是利用重力作用将泥沙与水分离的一种工程措施。水流进入沉沙池后，由于

  突然扩大，流速明显降低，水流挟沙力大大减小，从而改变了原有的水流泥沙运动状态，形成水深大、流速小、挟沙力小、进口含沙量相对较大、挟沙水流一般处于超饱和运作时的状态的特点，从而将泥沙颗粒沉降在沉沙池的底部。

  （1）沉沙池的位置宜邻近首部取水枢纽进水口，当受地形条件限制或冲沙水头不能够满足要求时，可沿引水道下移至适当的位置，亦可布置为地下式。布置沉沙池应合理规划利用地形、地质条件，避开不良地段，否则，应采取对应工程措施。

  （2）水力冲洗式沉沙池应有充足的冲沙水头及流量。若地形开阔，水电站和水利工程中的沉沙池宜选用

  （3）山区、丘陵区且有足够冲洗水头的水利工程沉沙池，在对环境无不利影响条件下，宜选用多室定期冲洗式沉沙池；平原地势低洼地区的水利工程沉沙池，宜选用条渠沉沙池。

  （4）当冲沙水头不足时，可采用机械清淤式沉沙池。采用机械清淤的沉沙池应有足够的堆沙场地，且不致对该地区环境和工程造成不利影响。

  沉沙池按其池厢的平面形状可分为厢式沉沙池、曲线形沉沙池及条渠沉沙池等几种形式。

  厢式（又称直线形）沉沙池。它是一种规则整齐的厢槽沉沙设施，按沉沙室的多少可分为单室、双室、多室及有侧渠等四种。

  单室沉沙池是最简单的一种，在池的末端设冲沙底孔，用以冲洗沉淀在池中的泥沙。单室沉沙池冲沙时，必须停止供水，以免冲沙时将大量泥沙带入渠道。

  图1（b）是带有侧渠的沉沙池，冲沙时可由侧渠供水，但这时供水的含沙量是比较大的。为减少入渠泥沙量，尽量选在需水量小的时候进行冲洗。

  当引水流量大于15～20 m³/s时，单室沉沙池的尺寸较大，其冲洗时间比较久，效果不好，这时可采用双室或多室沉沙池。

  双室沉沙池的设计一般有两种情况：一是沉沙池中每个沉淀室都能通过总干渠的全部流量，可以轮流冲洗，连续供水；二是沉沙池的每个沉淀室只通过总干渠流量的一半。当一个沉淀室冲洗时，另一个沉淀室则通过超额流量。多室沉沙池的每个沉淀室通过的流量可以平均分配。一室冲洗时，其余各室共同通过全部流量。多室沉沙池不仅能连续供水，而且冲沙流量也小。

  这种沉沙池是利用弯道环流的原理，将沉沙池做成具有90°内角的弯曲渠道。使干渠中含泥沙的水流经过沉沙池时，将泥沙淤积在弯道的凸岸，并由冲沙廊道冲走。它不仅结构相对比较简单，施工方便，造价低廉，且沉沙效率高，可达90%以上。

  利用天然洼地作为沉沙区，在沉沙区内用围堤或格堤分成若干个条渠，使粗沙沉积。每一条渠淤满后，即可用来耕种，不必清淤。这种形式的沉沙池不仅简单、经济，还能够与放淤改土、改良沙荒、盐碱以及淤背固堤结合起来，使河流的水沙资源得到综合利用，在黄河下游的引水工程中应用较多。

  沉沙池按清淤方式，可分为水力冲洗式沉沙池、机械清淤沉沙池和不冲洗沉沙池等类型，其中水力冲洗由于冲洗方法不一样，又可分为定期冲洗式沉沙池和连续冲洗式沉沙池两种，下面简要介绍这几种型式。

  这种沉沙池特点是沉沙与冲沙不一起进行。在定期冲洗沉沙池中，由于泥沙淤积，沉沙池的过水断面逐渐减小，流速增大，当有害泥沙不能沉淀而开始步入渠道时，则需停水冲沙。冲洗次数与所引河水的流量、含沙量、沉沙池的尺寸有关。一般每隔半个月或一个多月冲洗一次。在汛期，水流含沙量大，流量也大，冲洗次数可多一些；汛期以后，冲洗次数可减少；冬季往往不需要冲洗。如果没有冲洗条件（没有水头或冲洗流量）进行水力冲洗时，则可采用机械清淤。

  当要求连续不断供水时，也可采用连续冲洗式沉沙池。其特点是沉沙、冲沙及供水可一起进行。在冲沙时，沉沙池中水面不降低，照常供水，所以冲沙的水头较大。连续冲洗的沉沙池结构很复杂，通常用于水流含沙量较多，泥沙粒径较粗且不允许停止供水的场合。

  机械清淤沉沙池适用于河流纵坡和两岸地面坡度比较平缓且河道与地面的高差比较小的平原地区。主要利用渠道附近大片洼地或盐碱地、荒地围堤沉沙，经过沉沙后的清水送至田间或供水处。

  不冲洗沉沙池在我国黄河下游和新疆地区使用较多。因黄河下游河床高于地面，两岸有很多洼地可用于沉沙，黄河引水有足够水头把含沙水流送至离岸边较远的沉沙池；新疆地区地势比较平坦，在农业灌溉用水中，因没有足够的水头来冲沙，所以也多使用不冲洗沉沙池。

  水电站沉沙池的设置主要是为了减轻水泵和水轮机的磨损，保证水电站不受泥沙影响正常运行。水利灌溉沉沙池大部分应用在引水渠首或引水渠道中，以减轻渠道等输水系统的淤积，沉淀推移质泥沙和部分悬移质泥沙；另外在引用地表水的喷微灌工程中，一般在输水系统和灌溉系统之间再设一沉沙池，即喷微灌沉沙池，对输水系统所含的超过喷微灌系统指标的以悬移质为主的泥沙做处理，由此减少进入喷微灌系统的泥沙含量，防止喷微灌系统的堵塞，减轻后续泥沙处理设备（如

  等）的负担。工业用沉沙池主要使用在在城市供排水和工业供排水中。随国家建设发展和社会进步，沉沙池已逐渐在河道整治、预培固堤、水沙资源调度、淤滩造地和水环境整治等方面得到应用和发展。