山区渠道漩涡式发电排沙装置的研制

段晓芳，张延贺，张宗江，王建新，2

(1.新疆农业大学水利与土木工程学院，新疆 乌鲁木齐 830052；2.新疆水利工程安全与水灾害防治重点实验室，新疆 乌鲁木齐 830052)

改革开放之初，我国涌现出一大批关注排沙治沙方面的专家，通过试验验证了王庆祥[1]等人设计的螺旋流装置对渠道推移质泥沙有较强的排沙能力，结构简单、排沙方便、耗水量小、简单而实用。俞健[2]提出的螺旋漏斗及涡管排沙技术只有在河流具备一定的地形条件下才能使用，而边玉国等[3]提出的蜂窝式水力发电技术因可均衡受力、环保性能好、提供的电能稳定受到青睐。中国专利文献CN2673955Y中公开了一种涡环流排沙装置[4]，该装置可将泥沙送进排沙孔来减少排沙所需耗水量，但是无法将过滤后的清水产生的能量有效利用。中国专利文献CN204610129U中公开了一种利用水流漩涡发电装置[5]，该装置可利用渠道中水流形成的高差促使扇叶转动发电，但是该装置在含沙量大的河流中使用时，泥沙会磨损装置本身，也不能长久使用。张琦杰[6]提到，传统的管道输沙采用直流式，无法克服高含量的沙子与低能耗之间的矛盾，而螺旋式输沙虽然在螺旋部分有一定的水头损失，但相比于传统的单直流排沙，排沙所用的耗水量很小。水力发电需要利用水的势能和水轮发电机的转动进行发电，二者缺一不可，在此过程中，河流的含沙量起着重要作用，在利用含沙量较大的河流进行发电时，首先需要对水质……