一种高效清淤施工方法与流程

本发明涉及水库清淤，尤其涉及一种高效清淤施工方法。

背景技术：

1、水库清淤技术中，通常采用挖泥船、射流清淤船和水库联合调度利用异重流等进行水库泥沙清理，而在中大型水库中，随着水库的高水位运行，挖泥船清理难度会变高，且泥沙淤泥量较大，工程量也随之变大；射流清淤船土质适应性差、清淤不够彻底，泥浆浓度低、排泥效率偏低；水库联合调度利用异重流清淤反复噶，极度依赖水文条件、枯水年效率减低，与水库蓄水效益、供水、发电矛盾突出，调度协调难度较高、多苦联动操作较为复杂。

2、现有技术cn103938591a公开了一种减少多沙河流水库淤积的方法，采用在水库中修建拦沙潜坝的方法，将水库分为清水和浑水两个库区，利用输沙涵洞将大坝上游远处的含沙水流高效排出水库，实现了水库蓄水和排沙两不误的目标，扩大了水库降水冲刷距离；对于由拦沙潜坝翻溢到坝前库区的细颗粒泥沙则利用潜水抽沙泵水库清淤方式通过大坝泄洪洞排至库外；针对库区河道出现的宽浅、弯曲的淤积形态则利用潜水抽沙泵挖沙疏浚方式塑造有利于异重流输移的库区顺直河槽，提高水库自然排沙效果。

3、但是现有清淤方法中，都忽视了针对性的进行清淤操作，没有基于实时检测的淤泥厚度，对清淤参数进行适应性调整，从而使清淤操作适应性较弱，

4、因此，亟需提供一种高效清淤施工方法，相对于现有技术，提高清淤适应性以及清淤效率。

技术实现思路

1、本发明解决现有技术存在的技术问题，本发明提供了一种高效清淤施工方法。

2、为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

3、一种高效清淤施工方法，包括以下步骤：

4、s1、对待施工水库划分清淤边线，在清淤边线内设置多个淤泥厚度测点，获取每个测点的淤泥厚度值；

5、s2、基于全部测点的淤泥厚度值，筛选出淤泥点；

6、s3、在每个淤泥点上布置射流组件，所述射流组件包括射流主管、射流副管和射流喷嘴，所述射流副管设置在所述射流主管上，所述射流喷嘴设置在所述射流副管上，每个射流副管上对应每个射流喷嘴都设置一个泥水界面传感器；将位于上下游的相邻淤泥点上的射流组件相连通，形成多条射流管线；

7、s4、每个射流管线都设置一个第一射流泵，对第一射流泵的供水压力进行初步设置；

8、s5、根据s4步骤初步设置的第一射流泵的供水压力进行清淤操作，在清淤过程中，每隔设定时间，获取全部泥水界面传感器检测的实时淤泥厚度值，根据实时淤泥厚度值，更新每条射流管线的第一射流泵的供水压力，使用第一射流泵更新后的供水压力在下一个设定时间内进行清淤。

9、其中，s3步骤中，对每个淤泥点布置射流组件的具体方法为：

10、s31、在每个淤泥点布置射流主管，然后在射流主管上对应淤泥点的位置垂直设置一个射流副管，该射流副管与射流主管的长度相同；从淤泥点处的射流副管开始向上游延伸的方向，在射流主管上垂直布置逐渐缩短的射流副管；从淤泥点处的射流副管开始向下游延伸的方向，在射流主管上垂直布置逐渐缩短的射流副管；每个射流副管上都设置多个射流喷嘴；

11、s32、将每个淤泥点布置的射流组件的上游端与最近上游淤泥点的射流组件下游端连通、下游端与最近下游淤泥点的射流组件上游端连通。

12、其中，s31步骤中，每个清淤边线内射流副管的间距都相等，且相邻的射流喷嘴的间距也都相等；射流副管之间逐渐缩短满足下述约束条件：（1）相邻两个射流副管之间的缩短成长度满足3-4个射流喷嘴的布置距离；（2）最小缩短至射流副管上应该可以设置2-3个射流喷嘴。

13、其中，每个淤泥点的射流主管的长度获取方法为：计算该淤泥点距离最近上游淤泥点的间距值，设为该淤泥点的上游间距值；再计算该淤泥点距离最近下游淤泥点的间距值，设为该淤泥点的下游间距值，取上游间距值的二分之一和下游间距值的二分之一进行相加，设为该淤泥点的射流主管长度值。

14、其中，射流喷嘴包括喷水通道和喷砂通道，喷水通道贯穿射流喷嘴设置，喷砂通道贯穿设置在射流喷嘴的侧壁上，沿着喷水通道周向间隔设置多个喷砂通道，每个喷砂通道靠近射流端设置多个分支通道，每个分支通道倾斜设置；

15、射流主管、射流副管中都设有第一管路和第二管路，喷水通道与第一管路连通，喷砂通道与第二管路连通，同一条射流线路中的全部第一管路之间连通并与第一射流泵连通，同一条射流线路中的全部第二管路之间连通并连通第二射流泵。

16、其中，s4步骤中，对每条射流管线的第一射流泵的供水压力通过下式得出，对每条射流管线的第二射流泵的供水压力设为大于同条射流管线的第一射流泵的供水压力。

17、其中，s4步骤中，对j路射流管线的第一射流泵的供水压力根据下式得出：

18、；

19、上式中，表示第j路射流管线的第一射流泵的供水压力，表示第j路射流管线的第一射流泵的理论供水压力，表示第j路射流管线的第一射流泵的最大供水压力，表示淤泥厚度权重，表示淤泥厚度差值权重，j取1到j，j表示射流管线的总数；

20、淤泥厚度权重的获取方法为：将每条射流管线中的最大淤泥厚度值筛选出，对j个最大淤泥厚度值从大到小进行排序，根据排序均匀分配0.3-0的权重值，作为该路射流管线的淤泥厚度权重；

21、淤泥厚度差值权重的获取方法为：将每条射流管线中最大淤泥厚度值和最小淤泥厚度值选出并作差，得到每条射流管线中的淤泥厚度差值，将j个淤泥厚度差值从小到大排序，根据排序分配0.3-0的权重值，作为该路射流管线的淤泥厚度权重。

22、其中，s5步骤中，在每个设定时间，根据实时淤泥厚度值，更新淤泥厚度权重和淤泥厚度差值，然后更新每条射流管线的第一射流泵的供水压力。

23、其中，s1具体包括以下步骤：

24、s11、对每个淤泥厚度测点，使用水底地层剖面仪，获取到泥水分界面的距离和到淤泥-基土分界面的距离，并获取第一淤泥厚度值；

25、s12、对每个淤泥厚度测点，使用回声测深仪，获取到泥水分界面的距离和到淤泥-基土分界面的距离，并获取第二淤泥厚度值；

26、s13、将每个淤泥厚度测点的第一淤泥厚度值和第二淤泥厚度值进行比较，当第一淤泥厚度值和第二淤泥厚度值相差值大于设定差值阈值时，将该淤泥厚度测点筛选出；同时对剩余的第一淤泥厚度值和第二淤泥厚度值相差值小于等于设定阈值的淤泥厚度测点，将第一淤泥厚度值和第二淤泥厚度值取平均值，得到该淤泥厚度测点的淤泥厚度值；

27、s14、对筛选出的淤泥厚度测点，重新计算淤泥厚度值。

28、其中，s14步骤重新计算淤泥厚度值的方法为：取s11步骤中得到的到淤泥-基土分界面的距离设为下分界距离，取s12步骤中得到的到淤泥-基土分界面的距离设为上分界距离，用下分界距离减去上分界距离，得到该淤泥厚度测点的第三淤泥厚度值，对第一淤泥厚度值、第二淤泥厚度值和第三淤泥厚度值进行融合，具体通过下式获取筛选出的淤泥厚度测点的淤泥厚度值：

29、；

30、上式中，表示淤泥厚度值，表示第一权重，表示第一淤泥厚度值，表示第二权重，表示第二淤泥厚度值，表示第三权重，表示第三淤泥厚度值；第一权重赋值为0.5，第二权重和第三权重总和为0.5，第一权重和第二权重的比值为：。

31、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

32、本发明通过在布置射流组件前，先对清淤水库进行淤泥厚度测量，根据所得到的各个测点的淤泥厚度值，适应性的布置射流组件，使每个淤泥点的射流组件与该淤泥点的淤泥厚度值相适配，将位于上游、下游的淤泥点上布置的射流组件相连通，形成多条射管线，每条射流管线都连接同一个第一射流泵，在对第一射流泵的供水压力设置时，考虑对应条射流管线上淤泥点的最大淤泥厚度值、最大淤泥厚度与最小淤泥厚度值的差值，通过这两个参数在全部射流管线上的排序情况，进行权重布置，从而得到更为适配该条射流管线的供水压力，保证淤泥厚度值大的位置进行有效清淤操作，同时还保证淤泥厚度值小的位置避免过度清淤而造成库底土体受损的情况，同时，在每个射流喷嘴内设置喷砂通道，使用更大压力的水流预先冲刷射流喷嘴的射流端，避免射流喷嘴堵砂而无法正常工作，本发明大大提高了清淤适应性以及清淤效率。