水利水電工程中, 利用沉沙池對(duì)含沙水流進(jìn)行泥沙處理是一條行之有效的措施, 且應(yīng)用十分廣泛。水流進(jìn)入沉沙池后, 過水?dāng)嗝嬖龃? 水深加大, 水流流速減小, 水流挾沙能力降低, 從而將泥沙沉降在沉沙池內(nèi)。

為提高泥沙的沉降效率, 就應(yīng)使沉沙池內(nèi)的水流流場分布有利于泥沙的沉降。目前主要是在沉沙池飲水渠與工作段之間設(shè)置過渡段對(duì)水流進(jìn)行調(diào)節(jié), 使沉沙池內(nèi)水流流場分布均勻。理論上講, 過渡段越長, 進(jìn)入工作段的水流流場分布越均勻, 但在沉沙池長度一定的條件下, 增加過渡段的長度將會(huì)相應(yīng)減小工作段的長度, 縮短了泥沙在池內(nèi)停留時(shí)間,這樣反而達(dá)不到提高泥沙沉降率的目的。

傳統(tǒng)沉沙池中, 經(jīng)過渡段調(diào)節(jié)后進(jìn)入工作段的水流紊動(dòng)仍比較劇烈, 流場分布不均勻, 為改善入池水流條件, 對(duì)傳統(tǒng)沉沙池進(jìn)行了改進(jìn), 在沉沙池首部加設(shè)調(diào)流板來對(duì)入池水流進(jìn)行調(diào)節(jié), 調(diào)流板對(duì)水流調(diào)節(jié)平面示意圖如圖所示。從設(shè)計(jì)原理上分析, 調(diào)流板的作用是消能和對(duì)水流流場進(jìn)行調(diào)節(jié)。經(jīng)過渡段調(diào)節(jié)后進(jìn)入工作段的水流紊動(dòng)仍比較劇烈, 具有較大的動(dòng)能, 調(diào)流板將對(duì)這種具有較大動(dòng)能和紊動(dòng)強(qiáng)度的水流產(chǎn)生攔截作用, 減緩其運(yùn)動(dòng)趨勢, 迫使其動(dòng)能和紊動(dòng)強(qiáng)度都有所降低, 并對(duì)水流流場進(jìn)行調(diào)節(jié), 使調(diào)節(jié)后的流場分布更利于泥沙的沉降。在沉沙池工作段首部設(shè)置調(diào)流板后, 來流主流將直接頂沖在調(diào)流板上, 調(diào)流板將迫使其主流向兩側(cè)橫向擴(kuò)散, 甚至向底部擴(kuò)散, 使水流得到較充分?jǐn)U散。當(dāng)主流頂沖調(diào)流板時(shí), 主流流速符合明渠水流底部流速小、上部流速大的特點(diǎn), 為使調(diào)流板能對(duì)來流的這種流速分布進(jìn)行調(diào)節(jié), 經(jīng)過水力學(xué)分析, 認(rèn)識(shí)到可在調(diào)流板上布設(shè)不同孔徑的孔洞作為出水口, 來調(diào)節(jié)水流沿橫向和垂向的分布, 使調(diào)節(jié)后的水流流場分布更利于泥沙的沉降