第26卷第2期水土保持通报
Vol.26,No.2
高速公路蒸发池设计改革模式
仇佩华
(长安大学建筑工程学院,陕西西安710054)
摘 要:从建设 节约型社会!的观点出发,提出将高速公路上传统的开敞式蒸发池设计模式改为地埋式蓄水窖,充分集蓄利用雨水资源,以灌溉道路两侧农田内的经济作物或路域内绿化植物。这不仅可变废为宝,也改变了道路蒸发池的不雅景观。文中提出了一个容积为147m3的窑窖和沉沙池结构设计图。关键词:高速公路;蒸发池;地埋式水窖;沉沙池;雨水资源文献标识码:A
文章编号:1000 288X(2006)02 0075 03
中图分类号:S273.1
DesignInnovationofEvaporationTanksforExpressways
QIUPei hua
(Chang∀anUniversity,CollegeofCivilEngineering,Xi∀an710054,ShaanxiProvince,China)
Abstract:Fromtheviewpointofbuildingan economicalsociety!,thispaperproposesthatatraditionalopenevap orationtankforexpresswayconstructionchangestoaburiedstoragetanksoastomakefulluseofrainwaterforir rigationofroadsidefieldsorplantsalongtheexpressways.Thismaynotonlyconvertwastewatertousefulre sources,butalsoimprovetheinelegantlandscaperesultedfromopenevaporationtanks.Thepaperalsoprovidesstructuraldrawingsofthedesiltingbasinandthestoragetankwithvolumeof147m.
Keywords:expressway;evaporationtank;buriedstoragetank;desiltingbasin;rainwater 节约用水,是党和政府提出建设 节约型社会!的伟大战略部署的核心内容之一。我国是一个水资源严重短缺的国家,人均水资源量2200m,仅为世界平均水平的1/4,列世界第109位,是全球13个人均水资源贫乏的国家之一。
干旱缺水已成为制约我国工农业持续发展的重要因素。当前,我国一方面水资源匮缺,工农业和城镇生活用水频频告急;另一方面,用水浪费现象却又普遍存在。譬如,目前高速公路在处理道路雨水径流时,普遍采用修建蒸发池的模式,将路面雨水径流汇集到道路两侧或立交绿岛的蒸发池中,任之蒸发,弃而不用。这不仅是一种浪费,也使公路沿线的自然景观受到人为破坏。本文提议将开敞式蒸发池设计成地埋式储水窖,将收集的道路雨水径流,再经过节水灌溉系统(如滴灌、微喷灌、喷灌、小管出流和坑灌等),灌溉附近农田经济作物或路域内的防眩林和其它绿化植物,变废为宝。
3
3
水利部、建设部和农业部组织制定了#中国节水技术政策大纲∃,大纲中提出了要大力发展雨水集蓄利用的技术。
高速公路为双向四车道,沥青质碾压路面,上行线和下行线一般各宽12m,路面横向比降2%,是理想的雨水集流面。据试验观测,其集流效率为65%~70%。一般而言,在500mm降水地区,除去%5mm的无效降水之外,产流降雨在420mm左右,每1km高速公路理论上可集蓄雨水6552~7056m3。陕西省高速公路布局呈 米!字形构架。目前省内黄土高原地区在建高速公路有国道主干线GZ35过境段(吴堡至王圈梁)、GZ40过境段(禹门口至闫良)、西部大通道包北线过境段(陕蒙界至黄陵)、银汉线过境段(凤翔路口至咸阳)等4条,线路全长996km(不含建成路段),集流面积2.39&107m2。据分析,陕西省黄土高原地区多年平均降水量571.7mm,产流降雨量约474.5mm,区内在建高速公路建成后每年可集蓄雨水7.71&106m3,如果用其滴灌苹果,设灌水定额120m3/hm2,每年灌水3次,则可灌苹果2.14&104hm2,是一笔宝贵的水资源。
为了防止路面雨水径流对高速公路路基的冲刷,现今,设计者一般都在主线的两侧一定范围内布设开
1 高速公路路面集蓄雨水的潜力
1.1 高速公路雨水集蓄利用的可行性
针对我国水资源供需矛盾日益尖锐的严峻形势,2005年4月21日,国家发展和改革委员会、科技部、
收稿日期:2005 10 20
(),,
水土保持通报 第26卷76
敞式蒸发池,将汇集的雨水径流加以蒸发。蒸发池为方斗形,浆砌片石建造,每个容积约145m3,分布密度为1~1.7个/km。如西安至咸阳机场高速公路,线路全长24.52km,设计有蒸发池24个,穿越渭北旱塬的禹闫高速公路(禹门口至闫良),线路长177km,布设蒸发池267个,永寿至长武、凤翔路口高速公路,线路长98km,沿线设计有蒸发池166个,密度1.69个/km,其具体分布见表1。
表1 永寿至陕甘界凤翔路口高速公路蒸发池分布情况
蒸发池
区 间
K40+000~K63+100(野儿沟)K68+000~K87+000(彬县立交)K98+000~K130+000
数量/
-1
个(个∋km)
密度/
表2 陕西黄土高原雨水集蓄潜力
多年均多年均
多年均降
%5mm年(5mm年
县名水总量/
降水量/降水量/
mm
mmmm定边靖边横山榆林神木府谷绥德清涧吴旗志丹子长延安洛川
335.9389.2409.5415.6458.6442.3491.2479.2497.2524.7517.9557.3615.2
67.369.773.173.676.970.782.185.094.686.979.981.1102.6
268.6319.5336.4341.8381.7371.4409.1394.2402.6477.8438.0476.2
%5mm
年降水占总降水的比例/%20.017.921.717.816.816.016.717.719.016.615.414.6
每100m2沥青砼地坪可汇集雨水/m3
18.321.722.923.226.025.327.826.827.429.829.832.4
蒸发池周边农田种植作物长武塬,苹果园泾河谷地,梨园、日光温室永寿塬、苹果园及日光温室
514471
2.212.322.22
512.9473.4490.4455.6468.5
16.616.917.416.015.4
34.932.233.331.031.9
长武淳化富平合阳
569.2593.5542.5553.6
96.2103.1 86.985.3
因此,如能将蒸发池改为地埋式储水窖,不仅可以解决路边果园,日光温室及一些农作物的灌溉,提高作物的产量和品质,而且可节约土地,改变开敞式蒸发池对沿线自然景观的破坏。另外,集蓄的雨水,也可用来浇灌高速公路路域内的绿化植物。1.2 陕西黄土高原降雨产流潜力
陕西黄土高原水资源十分短缺,据统计,陕北和关中水资源总量1.28&1010m3,全区人均、亩均水资源529m和229m,分别为全国平均水平的24%和11.3%,远远低于国际公认的最低需水线(人均年拥有水资源1000m)水准,是全国最缺水区域之一,90%以上的农田为雨养农业区。受季风影响,陕西黄土高原降水大体由东南向西北递减,因而其降雨产流的潜力也呈现由西北向东南递增的趋势。区内%5mm的无效降水介于69.7~103.1mm之间,约占年降水总量的14.6%~21.7%(见表2)。(5mm的多年平均降水量为268.6~512.9mm,每100m2沥青混凝土地坪每年可汇集雨水18.3~34.9m3。这对解决公路沿线苹果等经济作物关键期(如苹果开花座果期和果实膨大期)的补水灌溉,以及高速公路路域内绿化植物的灌溉将具有重要意义。
3
3
3
注:取径流系数为0.68。
考虑到高速公路集流面积较大,来水量较多,因而选用窑窖,其断面结构形式如图1。窑窖由集流渠,拦污栅,沉沙池、储水窖和井台等部分组成。图1为一蓄水容积为147m3的窑窖结构断面。窑窖储水部分为一横断面为梯形的长条槽,槽底宽3m,上底宽4m,深3.5m,槽长12m,采用M7.5水泥砂浆浆砌片石修筑,M10水泥砂浆内抹面防渗。
窖顶为拱形,浆砌片石或砖砌成或C15素混凝土建造。窖脖及井台砖砌,井台高出农田地坪0.5m。为增大储水窖侧墙的稳定性,其断面设计成梯形,边坡比为7)1。
2.2 沉沙池设计
以往,黄土高原开挖的水窖,对沉沙池的设计没有引起足够的重视。沉沙池的结构尺寸取值及形式选择缺乏科学依据,致使沉沙池发挥的作用不理想,因而水窖淤积严重,清淤工程量大。
对于渠道而言,沉沙池的长度、宽度和深度应根据渠道中挟带泥砂的含量、颗粒大小、水流速度和在一定期间内的可能淤积量而定。一般可按下列经验公式确定:
沉沙池长度:
Lp=(4~5)h
沉沙池宽度:
22)(1)
2 水窖形选择与断面结构设计
2.1 水窖断面设计
黄土高原的水窖有井窖(亦称瓶窖)和窑窖2种。井窖容积较小,一般蓄水20~50m3。窑窖形状和农,,
第2期 仇佩华:高速公路蒸发池设计改革模式77
沉沙池低于渠底的深度:
T(0.5D+ +20
(3)
式中:h 渠道水深(cm);b 渠底宽度(cm);D 倒虹吸管内径(cm); 管壁厚度(cm)。
由于水窖沉沙池的特殊工作环境,来水渠中水浅(%10cm),渠底窄,来水暴涨暴落,因而用(1) (3)式算出的数值很小,
不符合实际情况。
拱轴线方程和截面变化规律。常有的拱轴线形式有悬链线,抛物线,圆弧及多心圆等。可以证明,在计算超静定拱时若忽略轴向变形影响,则其合理拱轴线与相应三铰拱的相同。但若考虑轴向变形,则由于拱轴受压缩短影响,超静定拱中心将产生附加内力而出现弯矩,但其数值通常不大。因此,在初步计算时,常采用相应三铰拱的合理轴线作为超静定拱的轴线,然后根据计算结果加以修改调整,以尽量减小弯矩,但在超静定拱中要使所有截面弯矩都为零是难以做到的。
今设计的储水窑窖,拱顶上为填土,填土厚度为变值,因而拱顶上的荷载不是均布荷载。设填土及拱圈的平均容重为 ,则拱的竖向分布荷载为q=qc+ y。这时拱的合理轴线可按悬链线来设计,即
y=
qc
(ch-1)H
(4)
式中:qc 拱顶处的荷载集度;H 拱在竖向荷载作用下的水平推力。
黄土高原群众开挖的蓄水窑窖拱轴线基本为圆弧形,矢跨比一般为1)2,跨度3~4m,矢高1.5~2.5m,运行状况良好。拱圈采用浆砌片石,厚度为30cm。为简单起见,本文蓄水窑窖的拱圈轴线采用圆弧线,拱跨4m,矢高1.5m,矢跨比为1)2.67。
3 结 论
(1)从建设 节约型社会!的观点出发,本文提议将高速公路上传统的开敞式集雨蒸发池设计模式,改
图1 窑窖结构设计图
为地埋式集雨水窖,将高速公路上的雨水径流收集存储,以灌溉路侧农田内的经济作物,或者是高速公路路域内的绿化植物,诸如防眩林、立交绿岛内绿化植物,高陡边边坡上的植物等。并提出了一个容积为147m3的储水窖结构设计图。
(2)沥青质碾压路面上产生的雨水径流,是否含有有碍人体健康的有害物质,尚未见有报道。不过这种径流,在经过沉淀、储存以及灌溉土层的过滤自净之后,有害物质是否还会被植物根系吸收而向谷物、果品、蔬菜中富集残留,尚需进一步开展试验研究。
[
出版社,1998.
[2] 武汉水利电力学院水力学教研室编.水力计算手册
[M].北京:水力电力出版社,1983.
[3] 蒋定生,等.水窖沉沙池结构与试验研究[J].农业工程
学报,2001(5).
[4] 龙驭球,包世华.结构力学教程[M].北京:高等教育出
版社,1988.
参
考
文
献
]
[1] 崔永鹏,蒋定生.水土保持工程学[M].西安:陕西人民
蒋定生等曾对水窖沉沙池结构形式进行过专门试验。在供试的3种沉沙池(迷宫式、矩形和梯形单
厢式和旋流式)中,以迷宫式沉沙池效果最佳,其对黄绵土、垆土和
土等3种土壤形成的泥沙沉淀率均各
为90.4%,86.9%和84.4%。为此,本文论述的沉沙池采用迷宫式。沉沙池宽100cm,长150cm,迷宫室底比来水渠底低40cm。沉沙池首端设有深120cm,宽100cm,长50cm的静水室,籍以降低来水流速。使沉砂在静水室中快速沉降。尔后,流速较小的挟沙水流在4个迷宫室中缓缓绕流,将沉砂卸载,分别沉落于4个迷宫室中,清水注入窑窖。为削弱集流渠中雨水径流流速,将集流渠末端断面设计成扩散喇叭形,断面突然扩大,骤然降低水流流速,从而降低水流挟沙力,使50%以上的泥沙率先沉降在静水室中。2.3 拱顶合理轴线与矢跨比设计
窑窖拱圈为超静定结构。因为超静定结构的内
第26卷第2期水土保持通报
Vol.26,No.2
高速公路蒸发池设计改革模式
仇佩华
(长安大学建筑工程学院,陕西西安710054)
摘 要:从建设 节约型社会!的观点出发,提出将高速公路上传统的开敞式蒸发池设计模式改为地埋式蓄水窖,充分集蓄利用雨水资源,以灌溉道路两侧农田内的经济作物或路域内绿化植物。这不仅可变废为宝,也改变了道路蒸发池的不雅景观。文中提出了一个容积为147m3的窑窖和沉沙池结构设计图。关键词:高速公路;蒸发池;地埋式水窖;沉沙池;雨水资源文献标识码:A
文章编号:1000 288X(2006)02 0075 03
中图分类号:S273.1
DesignInnovationofEvaporationTanksforExpressways
QIUPei hua
(Chang∀anUniversity,CollegeofCivilEngineering,Xi∀an710054,ShaanxiProvince,China)
Abstract:Fromtheviewpointofbuildingan economicalsociety!,thispaperproposesthatatraditionalopenevap orationtankforexpresswayconstructionchangestoaburiedstoragetanksoastomakefulluseofrainwaterforir rigationofroadsidefieldsorplantsalongtheexpressways.Thismaynotonlyconvertwastewatertousefulre sources,butalsoimprovetheinelegantlandscaperesultedfromopenevaporationtanks.Thepaperalsoprovidesstructuraldrawingsofthedesiltingbasinandthestoragetankwithvolumeof147m.
Keywords:expressway;evaporationtank;buriedstoragetank;desiltingbasin;rainwater 节约用水,是党和政府提出建设 节约型社会!的伟大战略部署的核心内容之一。我国是一个水资源严重短缺的国家,人均水资源量2200m,仅为世界平均水平的1/4,列世界第109位,是全球13个人均水资源贫乏的国家之一。
干旱缺水已成为制约我国工农业持续发展的重要因素。当前,我国一方面水资源匮缺,工农业和城镇生活用水频频告急;另一方面,用水浪费现象却又普遍存在。譬如,目前高速公路在处理道路雨水径流时,普遍采用修建蒸发池的模式,将路面雨水径流汇集到道路两侧或立交绿岛的蒸发池中,任之蒸发,弃而不用。这不仅是一种浪费,也使公路沿线的自然景观受到人为破坏。本文提议将开敞式蒸发池设计成地埋式储水窖,将收集的道路雨水径流,再经过节水灌溉系统(如滴灌、微喷灌、喷灌、小管出流和坑灌等),灌溉附近农田经济作物或路域内的防眩林和其它绿化植物,变废为宝。
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水利部、建设部和农业部组织制定了#中国节水技术政策大纲∃,大纲中提出了要大力发展雨水集蓄利用的技术。
高速公路为双向四车道,沥青质碾压路面,上行线和下行线一般各宽12m,路面横向比降2%,是理想的雨水集流面。据试验观测,其集流效率为65%~70%。一般而言,在500mm降水地区,除去%5mm的无效降水之外,产流降雨在420mm左右,每1km高速公路理论上可集蓄雨水6552~7056m3。陕西省高速公路布局呈 米!字形构架。目前省内黄土高原地区在建高速公路有国道主干线GZ35过境段(吴堡至王圈梁)、GZ40过境段(禹门口至闫良)、西部大通道包北线过境段(陕蒙界至黄陵)、银汉线过境段(凤翔路口至咸阳)等4条,线路全长996km(不含建成路段),集流面积2.39&107m2。据分析,陕西省黄土高原地区多年平均降水量571.7mm,产流降雨量约474.5mm,区内在建高速公路建成后每年可集蓄雨水7.71&106m3,如果用其滴灌苹果,设灌水定额120m3/hm2,每年灌水3次,则可灌苹果2.14&104hm2,是一笔宝贵的水资源。
为了防止路面雨水径流对高速公路路基的冲刷,现今,设计者一般都在主线的两侧一定范围内布设开
1 高速公路路面集蓄雨水的潜力
1.1 高速公路雨水集蓄利用的可行性
针对我国水资源供需矛盾日益尖锐的严峻形势,2005年4月21日,国家发展和改革委员会、科技部、
收稿日期:2005 10 20
(),,
水土保持通报 第26卷76
敞式蒸发池,将汇集的雨水径流加以蒸发。蒸发池为方斗形,浆砌片石建造,每个容积约145m3,分布密度为1~1.7个/km。如西安至咸阳机场高速公路,线路全长24.52km,设计有蒸发池24个,穿越渭北旱塬的禹闫高速公路(禹门口至闫良),线路长177km,布设蒸发池267个,永寿至长武、凤翔路口高速公路,线路长98km,沿线设计有蒸发池166个,密度1.69个/km,其具体分布见表1。
表1 永寿至陕甘界凤翔路口高速公路蒸发池分布情况
蒸发池
区 间
K40+000~K63+100(野儿沟)K68+000~K87+000(彬县立交)K98+000~K130+000
数量/
-1
个(个∋km)
密度/
表2 陕西黄土高原雨水集蓄潜力
多年均多年均
多年均降
%5mm年(5mm年
县名水总量/
降水量/降水量/
mm
mmmm定边靖边横山榆林神木府谷绥德清涧吴旗志丹子长延安洛川
335.9389.2409.5415.6458.6442.3491.2479.2497.2524.7517.9557.3615.2
67.369.773.173.676.970.782.185.094.686.979.981.1102.6
268.6319.5336.4341.8381.7371.4409.1394.2402.6477.8438.0476.2
%5mm
年降水占总降水的比例/%20.017.921.717.816.816.016.717.719.016.615.414.6
每100m2沥青砼地坪可汇集雨水/m3
18.321.722.923.226.025.327.826.827.429.829.832.4
蒸发池周边农田种植作物长武塬,苹果园泾河谷地,梨园、日光温室永寿塬、苹果园及日光温室
514471
2.212.322.22
512.9473.4490.4455.6468.5
16.616.917.416.015.4
34.932.233.331.031.9
长武淳化富平合阳
569.2593.5542.5553.6
96.2103.1 86.985.3
因此,如能将蒸发池改为地埋式储水窖,不仅可以解决路边果园,日光温室及一些农作物的灌溉,提高作物的产量和品质,而且可节约土地,改变开敞式蒸发池对沿线自然景观的破坏。另外,集蓄的雨水,也可用来浇灌高速公路路域内的绿化植物。1.2 陕西黄土高原降雨产流潜力
陕西黄土高原水资源十分短缺,据统计,陕北和关中水资源总量1.28&1010m3,全区人均、亩均水资源529m和229m,分别为全国平均水平的24%和11.3%,远远低于国际公认的最低需水线(人均年拥有水资源1000m)水准,是全国最缺水区域之一,90%以上的农田为雨养农业区。受季风影响,陕西黄土高原降水大体由东南向西北递减,因而其降雨产流的潜力也呈现由西北向东南递增的趋势。区内%5mm的无效降水介于69.7~103.1mm之间,约占年降水总量的14.6%~21.7%(见表2)。(5mm的多年平均降水量为268.6~512.9mm,每100m2沥青混凝土地坪每年可汇集雨水18.3~34.9m3。这对解决公路沿线苹果等经济作物关键期(如苹果开花座果期和果实膨大期)的补水灌溉,以及高速公路路域内绿化植物的灌溉将具有重要意义。
3
3
3
注:取径流系数为0.68。
考虑到高速公路集流面积较大,来水量较多,因而选用窑窖,其断面结构形式如图1。窑窖由集流渠,拦污栅,沉沙池、储水窖和井台等部分组成。图1为一蓄水容积为147m3的窑窖结构断面。窑窖储水部分为一横断面为梯形的长条槽,槽底宽3m,上底宽4m,深3.5m,槽长12m,采用M7.5水泥砂浆浆砌片石修筑,M10水泥砂浆内抹面防渗。
窖顶为拱形,浆砌片石或砖砌成或C15素混凝土建造。窖脖及井台砖砌,井台高出农田地坪0.5m。为增大储水窖侧墙的稳定性,其断面设计成梯形,边坡比为7)1。
2.2 沉沙池设计
以往,黄土高原开挖的水窖,对沉沙池的设计没有引起足够的重视。沉沙池的结构尺寸取值及形式选择缺乏科学依据,致使沉沙池发挥的作用不理想,因而水窖淤积严重,清淤工程量大。
对于渠道而言,沉沙池的长度、宽度和深度应根据渠道中挟带泥砂的含量、颗粒大小、水流速度和在一定期间内的可能淤积量而定。一般可按下列经验公式确定:
沉沙池长度:
Lp=(4~5)h
沉沙池宽度:
22)(1)
2 水窖形选择与断面结构设计
2.1 水窖断面设计
黄土高原的水窖有井窖(亦称瓶窖)和窑窖2种。井窖容积较小,一般蓄水20~50m3。窑窖形状和农,,
第2期 仇佩华:高速公路蒸发池设计改革模式77
沉沙池低于渠底的深度:
T(0.5D+ +20
(3)
式中:h 渠道水深(cm);b 渠底宽度(cm);D 倒虹吸管内径(cm); 管壁厚度(cm)。
由于水窖沉沙池的特殊工作环境,来水渠中水浅(%10cm),渠底窄,来水暴涨暴落,因而用(1) (3)式算出的数值很小,
不符合实际情况。
拱轴线方程和截面变化规律。常有的拱轴线形式有悬链线,抛物线,圆弧及多心圆等。可以证明,在计算超静定拱时若忽略轴向变形影响,则其合理拱轴线与相应三铰拱的相同。但若考虑轴向变形,则由于拱轴受压缩短影响,超静定拱中心将产生附加内力而出现弯矩,但其数值通常不大。因此,在初步计算时,常采用相应三铰拱的合理轴线作为超静定拱的轴线,然后根据计算结果加以修改调整,以尽量减小弯矩,但在超静定拱中要使所有截面弯矩都为零是难以做到的。
今设计的储水窑窖,拱顶上为填土,填土厚度为变值,因而拱顶上的荷载不是均布荷载。设填土及拱圈的平均容重为 ,则拱的竖向分布荷载为q=qc+ y。这时拱的合理轴线可按悬链线来设计,即
y=
qc
(ch-1)H
(4)
式中:qc 拱顶处的荷载集度;H 拱在竖向荷载作用下的水平推力。
黄土高原群众开挖的蓄水窑窖拱轴线基本为圆弧形,矢跨比一般为1)2,跨度3~4m,矢高1.5~2.5m,运行状况良好。拱圈采用浆砌片石,厚度为30cm。为简单起见,本文蓄水窑窖的拱圈轴线采用圆弧线,拱跨4m,矢高1.5m,矢跨比为1)2.67。
3 结 论
(1)从建设 节约型社会!的观点出发,本文提议将高速公路上传统的开敞式集雨蒸发池设计模式,改
图1 窑窖结构设计图
为地埋式集雨水窖,将高速公路上的雨水径流收集存储,以灌溉路侧农田内的经济作物,或者是高速公路路域内的绿化植物,诸如防眩林、立交绿岛内绿化植物,高陡边边坡上的植物等。并提出了一个容积为147m3的储水窖结构设计图。
(2)沥青质碾压路面上产生的雨水径流,是否含有有碍人体健康的有害物质,尚未见有报道。不过这种径流,在经过沉淀、储存以及灌溉土层的过滤自净之后,有害物质是否还会被植物根系吸收而向谷物、果品、蔬菜中富集残留,尚需进一步开展试验研究。
[
出版社,1998.
[2] 武汉水利电力学院水力学教研室编.水力计算手册
[M].北京:水力电力出版社,1983.
[3] 蒋定生,等.水窖沉沙池结构与试验研究[J].农业工程
学报,2001(5).
[4] 龙驭球,包世华.结构力学教程[M].北京:高等教育出
版社,1988.
参
考
文
献
]
[1] 崔永鹏,蒋定生.水土保持工程学[M].西安:陕西人民
蒋定生等曾对水窖沉沙池结构形式进行过专门试验。在供试的3种沉沙池(迷宫式、矩形和梯形单
厢式和旋流式)中,以迷宫式沉沙池效果最佳,其对黄绵土、垆土和
土等3种土壤形成的泥沙沉淀率均各
为90.4%,86.9%和84.4%。为此,本文论述的沉沙池采用迷宫式。沉沙池宽100cm,长150cm,迷宫室底比来水渠底低40cm。沉沙池首端设有深120cm,宽100cm,长50cm的静水室,籍以降低来水流速。使沉砂在静水室中快速沉降。尔后,流速较小的挟沙水流在4个迷宫室中缓缓绕流,将沉砂卸载,分别沉落于4个迷宫室中,清水注入窑窖。为削弱集流渠中雨水径流流速,将集流渠末端断面设计成扩散喇叭形,断面突然扩大,骤然降低水流流速,从而降低水流挟沙力,使50%以上的泥沙率先沉降在静水室中。2.3 拱顶合理轴线与矢跨比设计
窑窖拱圈为超静定结构。因为超静定结构的内