CN109853669A - 一种适于水电站取水塔隔水幕分层取水装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种适用于水电站取水塔隔水幕分层取水装置，包括设于水库中的取水塔、底端固定于水库底部且环绕取水塔设置的隔水幕、设于取水塔的高度调节装置，所述高度调节装置与隔水幕顶端连接，用于调节隔水幕的高度，取水塔的底部固定于水库底部的底板，隔水幕的底端与底板为密封连接，实现隔水幕内部与外围水域的隔离。本发明基于以往的分层取水设施，采用了可调节高度的隔水幕与方形取水塔的组合，可根据不同时期下泄水温的需求进行幕布高度的调节，满足减弱下泄水温对生态影响的需求。本发明工程量小、造价低、实施方便、操作较简单、水头损失小，并且可在原有建筑物上进行改造等一系列的优点相较于叠梁门等分层取水措施具有明显优势。

Description

一种适于水电站取水塔隔水幕分层取水装置

技术领域

本发明涉及水利水电和环境生态工程领域，具体是一种适于水电站取水塔隔水幕分层取水装置。

背景技术

水电站大坝建成后改变了水库库区的水文情势与水体环境，导致水库库区水体水温出现分层现象。尤其是在夏天水体表面温度较高，而库底水底由于太阳辐射不能到达，水温很低，有时候水库表面与库底水温会相差达20摄氏度。而水电站发电取水口多位于水库底部，直接导致低温水的下泄，引起下游水温异常，进而影响下游河道的生境，以至对农业灌溉等产生影响。因此有必要采取适当的工程措施来解决这一问题，分层取水就是有效的途径之一。

发明内容

本发明的目的是为当前分层取水措施技术提供一种适用于水电站取水塔隔水幕分层取水装置，相比于常见的叠梁门分层取水型式有着造价低、结构简单、检修方便、水头损失小等一系列的优点，相比于已有的隔水幕分层取水型式有着工程量小、造价低、隔水幕高度可调节、易于操作控制等优点。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

本发明提供一种适用于水电站取水塔隔水幕分层取水装置，包括设于水库中的取水塔、底端固定于水库底部且环绕取水塔设置的隔水幕、设于取水塔的高度调节装置，所述高度调节装置与隔水幕顶端连接，用于调节隔水幕的高度，取水塔的底部固定于水库底部的底板，隔水幕的底端与底板为密封连接，实现隔水幕内部与外围水域的隔离。

进一步的，所述取水塔包括竖直设置的四根框架柱、连接框架柱的横向支柱、设于框架柱顶部的盖板，盖板向四周延伸设置多个桁架，四根框架柱通过横向支柱相互连接形成方形结构，四根框架柱固定于水库底部的底板。

进一步的，所述隔水幕采用不透水幕布进行隔水。

进一步的，所述高度调节装置包括卷扬机、钢丝吊绳、第二固定滑轮，所述卷扬机对应桁架的数量和位置设置，桁架的外端设置所述第二固定滑轮，钢丝吊绳的一端与卷扬机连接，另一端绕过第二固定滑轮后与隔水幕顶端连接。

进一步的，所述隔水幕内部通过由上至下依次间隔设置的多个水平支撑件实现支撑，顶部水平支撑件对应第二固定滑轮设有吊孔，钢丝吊绳的一端与卷扬机连接，另一端绕过第二固定滑轮后与吊孔连接。

进一步的，桁架的外端设有第一固定滑轮，顶部水平支撑件上还设有对应第一固定滑轮的导向滑轮，每层水平支撑件上对应设有导向环，导向环中有导向绳穿过，导向绳的一端与上部桁架连接，另一端依次绕过第一固定滑轮、导向滑轮、然后穿过导向环后与底部底板连接呈张紧状态，导向绳张紧以避免隔水幕系统的水平方向过度的移动以及过度旋转的产生。

进一步的，所述水平支撑件间设置有垂向限制绳，以免提升过度引起隔水幕的破坏。

进一步的，所述水平支撑件的外围设置圆形补强环，圆形补强环贴紧隔水幕内壁设置。

进一步的，所述底板底部设有与隔水幕内部连通的取水口。

进一步的，所述盖板上设有控制室，所述控制室与卷扬机电气连接，以实现卷扬机对钢丝吊绳控制，实现隔水幕上升与下降的控制。

本发明具有如下有益效果：

1、本发明工程量小，实施方便，工程造价相对较低；

2、本发明结构简单，可在原有建筑物上进行改造，可以很好的实现对以前建造的没有分层取水设施的水库进行改建，而并不破坏其结构；

3、本发明相较于叠梁门等分层取水措施具有操作较简单、水头损失小等明显优势。

4、本发明相较于已有的隔水幕分层取水型式，不用对水库河道全断面封闭，因此工程量小、造价低；隔水幕高度可调节，能够适应不同的水库水温分层结构、下泄流量和下泄水温需求。因此优势明显。

附图说明

图1为本发明适用于水电站取水塔隔水幕分层取水装置的纵向剖面示意图；

图2为本发明适用于水电站取水塔隔水幕分层取水装置的取水塔顶部细节图；

图3为图1中A-A断面剖面示意图；

图4为图3中局部细节图；

图5为本发明一种适用于水电站取水塔隔水幕分层取水装置的俯视图；

图6为图5中局部细节图。

图中：1-隔水幕，2-钢丝吊绳，3-取水塔，4-控制室，5-底部固定装置，6-桁架，7-拦污栅，8-卷扬机，9-横向支柱，10-护栏，11-框架柱，12-圆形补强环，13-导向绳，14-吊孔，15-导向环，16-导向滑轮，17-底板，18-取水口，19-水平支撑件，20-盖板，21-第一固定滑轮，22-第二固定滑轮，23-垂向限制绳。

具体实施方式

下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。

如图1及图2所示，本发明实施例提供一种适用于水电站取水塔隔水幕分层取水装置，包括设于水库中的取水塔3、底端固定于水库底部且环绕取水塔3设置的隔水幕1、设于取水塔3的高度调节装置，所述高度调节装置与隔水幕1顶端部连接，用于调节隔水幕1的高度，这样可实现根据不同时期下泄水温的需求进行幕布高度的调节，满足减弱下泄水温对生态影响的需求。

所述取水塔3包括竖直设置的四根框架柱11、连接框架柱11的横向支柱9、设于框架柱11顶部的盖板20，盖板20向四周延伸设置多个桁架6，四根框架柱11通过横向支柱9相互连接形成方形结构，四根框架柱11固定于水库底部的底板17，底板17可采用混凝土底板。

所述隔水幕1采用不透水幕布进行隔水，其底端通过底部固定装置5(例如螺钉或大型锚石)固定于水库底部的底板17，且隔水幕1的底端与底板17为密封连接，实现隔水幕1内部与外围水域的隔离。取水塔3与隔水幕1通过高度调节装置进行连接，其中高度调节装置包括卷扬机8、钢丝吊绳2，可根据不同时期下泄水温的需求进行幕布高度的调节，满足减弱下泄水温对生态影响的需求。所述卷扬机8对应桁架6的数量和位置设置，卷扬机8固定于盖板20，桁架6的外端设有第一固定滑轮21和第二固定滑轮22(如图5和图6所示)。

进一步参考图3及图4，所述隔水幕1内部通过由上至下依次间隔设置的多个水平支撑件19实现支撑，水平支撑件19可以是环绕隔水幕1内壁设置的正多边形结构，水平支撑件19的外围可设置圆形补强环12，圆形补强环12可贴紧隔水幕1内壁，实现更好的防护与支撑效果。

顶部水平支撑件19对应第二固定滑轮22设有吊孔14，钢丝吊绳2的一端与卷扬机8连接，另一端绕过第二固定滑轮22后与吊孔14连接，通过卷扬机8起吊以及钢丝吊绳2的配合可以实现隔水幕1的高度调整。

顶部水平支撑件19上还设有对应第一固定滑轮21的导向滑轮16，每层水平支撑件19上对应设有导向环15，导向环15中有导向绳13穿过，导向绳13的一端与上部桁架6连接，另一端依次绕过第一固定滑轮21、导向滑轮16、然后穿过导向环15后与底部底板17连接呈张紧状态，导向绳13张紧以避免隔水幕系统的水平方向过度的移动以及过度旋转的产生；同时在水平支撑件19间设置有垂向限制绳23，以免提升过度引起隔水幕的破坏。

所述底板17底部设有与隔水幕1内部连通的取水口18，隔水幕1与取水口18之间设有拦污栅17，以滤除水中杂质。

盖板20上设有控制室4，所述控制室4与卷扬机8电气连接，以实现卷扬机8对钢丝吊绳2控制，实现隔水幕1上升与下降的控制。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种适用于水电站取水塔隔水幕分层取水装置，其特征在于：包括设于水库中的取水塔(3)、底端固定于水库底部且环绕取水塔(3)设置的隔水幕(1)、设于取水塔(3)的高度调节装置，所述高度调节装置与隔水幕(1)顶端连接，用于调节隔水幕(1)的高度，取水塔(3)的底部固定于水库底部的底板(17)，隔水幕(1)的底端与底板(17)为密封连接，实现隔水幕(1)内部与外围水域的隔离。

2.如权利要求1所述的适用于水电站取水塔隔水幕分层取水装置，其特征在于：所述取水塔(3)包括竖直设置的四根框架柱(11)、连接框架柱(11)的横向支柱(9)、设于框架柱(11)顶部的盖板(20)，盖板(20)向四周延伸设置多个桁架(6)，四根框架柱(11)通过横向支柱(9)相互连接形成方形结构，四根框架柱(11)固定于水库底部的底板(17)。

3.如权利要求1所述的适用于水电站取水塔隔水幕分层取水装置，其特征在于：所述隔水幕(1)采用不透水幕布进行隔水。

4.如权利要求2所述的适用于水电站取水塔隔水幕分层取水装置，其特征在于：所述高度调节装置包括卷扬机(8)、钢丝吊绳(2)、第二固定滑轮(22)，所述卷扬机(8)对应桁架(6)的数量和位置设置，桁架(6)的外端设置所述第二固定滑轮(22)，钢丝吊绳(2)的一端与卷扬机(8)连接，另一端绕过第二固定滑轮(22)后与隔水幕(1)顶端连接。

5.如权利要求4所述的适用于水电站取水塔隔水幕分层取水装置，其特征在于：所述隔水幕(1)内部通过由上至下依次间隔设置的多个水平支撑件(19)实现支撑，顶部水平支撑件(19)对应第二固定滑轮(22)设有吊孔(14)，钢丝吊绳(2)的一端与卷扬机(8)连接，另一端绕过第二固定滑轮(22)后与吊孔(14)连接。

6.如权利要求5所述的适用于水电站取水塔隔水幕分层取水装置，其特征在于：桁架(6)的外端设有第一固定滑轮(21)，顶部水平支撑件(19)上还设有对应第一固定滑轮(21)的导向滑轮(16)，每层水平支撑件(19)上对应设有导向环(15)，导向环(15)中有导向绳(13)穿过，导向绳(13)的一端与上部桁架(6)连接，另一端依次绕过第一固定滑轮(21)、导向滑轮(16)、然后穿过导向环(15)后与底部底板(17)连接呈张紧状态，导向绳(13)张紧以避免隔水幕系统的水平方向过度的移动以及过度旋转的产生。

7.如权利要求5所述的适用于水电站取水塔隔水幕分层取水装置，其特征在于：所述水平支撑件(19)间设置有垂向限制绳(23)，以免提升过度引起隔水幕的破坏。

8.如权利要求1所述的适用于水电站取水塔隔水幕分层取水装置，其特征在于：所述水平支撑件(19)的外围设置圆形补强环(12)，圆形补强环(12)贴紧隔水幕(1)内壁设置。

9.如权利要求1所述的适用于水电站取水塔隔水幕分层取水装置，其特征在于：所述底板(17)底部设有与隔水幕(1)内部连通的取水口(18)。

10.如权利要求4所述的适用于水电站取水塔隔水幕分层取水装置，其特征在于：所述盖板(20)上设有控制室(4)，所述控制室(4)与卷扬机(8)电气连接，以实现卷扬机(8)对钢丝吊绳(2)控制，实现隔水幕(1)上升与下降的控制。