基本釋義
沉沙池的組成中文名稱：沉沙池
英文名稱：siltingbasin，sedimentationbasin;sedimentationbasin
定義1：設於渠道首部，用於沉澱引進水流中泥沙的水工建築物。套用學科：電力（一級學科）；水工建築（二級學科）
定義2：用來沉澱水中部分泥沙的池形建築物。套用學科：水利科技（一級學科）；水工建築（二級學科）；輸水建築物（三級學科）
詳細說明
沉沙池用以沉澱水流中大於規定粒徑泥沙的水池。其過水斷面遠大於引水渠道
的過水斷面，因而水流通過沉沙池時流速很小，挾沙能力降低，使水流中大於規定粒徑的有害泥沙沉澱於池中。沉沙池應沉澱泥沙的粒徑，主要取決於引水用途。例如灌溉沉沙池，在中國黃河中下游灌溉渠系中，應沉澱泥沙的粒徑一般大於0.03～0.04mm。水流中所含細顆粒泥沙，對農田有肥田作用，也不會淤積渠道，可輸送到田間。近年來，中國黃河兩岸所建灌溉沉沙池，一般都和放淤改土，改良沙荒鹽鹼地及放淤固堤（或稱"淤背"）結合，使河流水沙資源得到綜合利用。
沉沙池通常布置在渠首，也可布置在渠系內輸水渠道附近，視地形條件而定。渠首沉沙池是引水樞紐的組成部分，布置在進水閘前後，主要用以沉澱粗顆粒泥沙。布置在渠系內部的沉沙池，可以沉澱顆粒較細的懸移質泥沙。沉沙池按清淤方法不同，分為水力沖洗式和機械清淤式兩種。水力沖洗式為常用的一種，按沖洗程式不同，又分為定期沖洗式及連續沖洗式兩種。
分類
定期沖洗式沉沙池
沉沙池由進口連線段、沉澱室、出口連線段、沖沙設備等部分組成（見圖）。其工作特點是沉沙與沖洗交替進行，供水時，有害泥沙不斷沉積，沉澱室過水斷面逐漸減小,流速不斷增加,當有害泥沙開始進入下游渠道時，則停水沖洗。根據引水流量的大小，沉澱室可設計成單室或多室。單室沉沙池在池的末端設有沖沙底孔（或沖沙閘），使沉澱的泥沙從沖沙底孔排走，沉澱後的清水流入乾渠。用這種形式沉沙池沖沙時須停止供水；如採用帶有側渠的單室沉沙池，則可使供水不中斷，但可供的水是未經澄清的。供水流量大於15～20m3/s時,可採用多室沉沙池,池中每個沉澱室通過的流量，可按沉澱室數目平均分配。當其中一個沉澱室沖洗時，其餘沉澱室應通過全部流量。多室沉沙池不僅可連續供水，而且沖沙時所需流量較少。定期沖洗式沉沙池的主要優點是結構簡單，運用可靠，不易發生故障；缺點是流速不均勻，當含沙量較大時，沖洗頻繁，管理複雜。
連續沖洗式沉沙池
設計上可用單室或多室。其特點是壓力水流沖洗，供水與沖沙同時進行，多用於含沙量較大,顆粒較粗,且不允許中止供水的情況。連續沖洗式沉沙池按平面形狀又可分為直線形沉沙池和曲線形沉沙池。後一種常布置在由山區或丘陵區河流引水的渠首，在中國新疆維吾爾自治區修建較多，運行良好。
在中國黃河下游引黃灌區,常採用條渠形沉沙池。這種沉沙池一般利用渠首附近天然窪地作為沉沙區，在沉沙區內用圍堤和格堤分為若干條渠，其平面形狀近似於菱形，各條渠可輪流使用。每一條渠淤滿後，即可用來耕種。
平流式沉沙池
平流式沉沙池是最常用的一種型式，它的截留效果好，工作穩定，構造亦較簡單。
池的上部，實際是一個加寬了的明渠，兩端設有閘門(圖上只表示出池壁上的閘槽)以控制水流。在池的底部設定1～2個貯砂斗，下接排砂管。
1．平流式沉砂池的設計參數
(1)污水在池內的最大流速為0.3m/s，最小流速為0.15m／s；
(2)最大流量時，污水在池內的停留時間不少於30s，一般為30～60s；
(3)有效水深應不大於1.2m，一般採用0.25—1.Om，池寬不小於0.6m；
(4)池底坡度一般為0.01—0.02，當設定除砂設備時，可根據除砂設備的要求考慮池底形狀。
曝氣沉沙池
曝氣沉沙池從五十年代開始試用，目前已推廣使用。它具有下述特點：①沉砂中含有機物的量低於5％；②由於池中設有曝氣設備，它還具有預曝氣、脫臭、防止污水厭氧分解、除泡作用以及加速污水中油類的分離等作用。這些特點對後續的沉澱、曝氣、污泥消化池的正常運行以及對沉砂的乾燥脫水提供了有利條件。
1．曝氣沉砂池的構造及工作原理
曝氣沉砂池是一個長型渠道，沿渠道壁一側的整個長度上，距池底約60—90mm處設定曝氣裝置，在池底設定沉砂斗，池底有i=0.1—0.5的坡度，以保證砂粒滑人砂槽。為了使曝氣能起到池內回流作用，在必要時可在設定曝氣裝置的一側裝設擋板。
污水在池中存在著兩種運動形式，其一為水平流動(流速一般取0.1m/s，不得超過0.3m/s)，同時，由於在池的一側有曝氣作用，因而在池的橫斷面上產生鏇轉運動，整個池內水流產生螺鏇狀前進的流動形式。鏇轉速度在過水斷面的中心處最小，而在池的周邊則為最大。空氣的供給量應保證在池中污水的鏇流速度達到0.25—0.4m/s之間，一般取0.4m/s。
由於曝氣以及水流的螺鏇鏇轉作用，污水中懸浮顆粒相互碰撞、摩擦、並受到氣泡上升時的沖刷作用，使粘附在砂粒上的有機污染物得以去除，沉於池底的砂粒較為純淨。有機物含量只有5％左右的砂粒，長期擱置也不至於腐化。
2．曝氣沉沙池的設計參數
(1)水平流速一般取0.08～0.12m/s；
(2)污水在池內的停留時間為4—6min；當雨天最大流量時為1～3min。如作為預曝氣，停留時間為10～30min。
(3)池的有效水深為2—3m，池寬與池深比為1～1.5，池的長寬比可達5，當池長寬比大於5時，應考慮設定橫向擋板；
(4)曝氣沉沙池多採用穿孔管曝氣，孔徑為2.5～6.Omm，距池底約0.6～0.9m，並應有調節閥門；
設計原則
沉沙池設計中，必需按照下列原則：
（1）城市污水廠一般均應設定沉砂池，座數或分格數應不少於2座(格)，並按並聯運行原則考慮。
（2）設計流量應按分期建設考慮：
a)當污水自流進入時，應按每期的最大設計流量計算；
b)當污水為用提升泵送入時，則應按每期工作水泵的最大組合流量計算；
c)合流制處理系統中，應按降雨時的設計流量計算。
（3）沉砂池去除的砂粒雜質是以比重為2.65噸/立方米，粒徑為0.2mm以上的顆粒為主。
（4）城市污水的沉砂量可按每10萬立方米污水沉砂量為30立方米計算，其含水率為60%，容量為1500kg/立方米。
（5）貯砂斗槔容積應按2日沉砂量計算，貯砂斗池壁與水平面的傾角不應小於55°排砂管直徑應不小於0.3m。
（6）沉砂池的超高不宜小於0.3m。（7）除砂一般宜採用機械方法。當採用重力排砂時，沉砂池和曬砂廠應儘量靠近，以縮短排砂管的長度。
