CN110468810B - 一种多进水口引水隧洞装置及施工方法 - Google Patents

一种多进水口引水隧洞装置及施工方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种多进水口引水隧洞装置及施工方法，属于水利工程技术领域。本发明在主河道与支流交汇的地方，在主河流上游侧建造主坝，在支流上游侧建造副坝，在主坝和副坝之间的岸坡地段建造集水井，集水井通过主进水隧洞和副进水隧洞分别与主坝水库和副坝水库相连，引用其水量，再通过一条引水隧洞与电站或用水地相连，为其供水。所述集水井的作用就是汇集主进水隧洞和副进水隧洞的水量，并为引水隧洞供水。本发明克服传统引水隧洞只有一个进水口，无法收集其它临近河流的水量的问题，提高源头区域水资源的利用效率，增加水电站的出力或供水量。

Description

一种多进水口引水隧洞装置及施工方法
技术领域
本发明涉及一种多进水口引水隧洞装置及施工方法，属于水利工程技术领域。
背景技术
现有水利工程中，通常情况一条引水隧洞只设计一个进水口。虽然这样设计结构简单、整体性强，但对水资源的利用不够充分。对于一条很长的引水隧洞，可能穿越好几条河流，由于引水隧洞只有一个进水口，这几条河流的水资源就不能通过该引水隧洞进行充分利用，如果再开挖隧洞又会增加经济成本。
在山区，河流一般都较发育，除了主河道外，还包含众多的支流，传统的引水系统一般只能引用大坝处主河道的水量，不能引用大坝外围其支流的水量，对水资源的利用不够充分。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的问题，提出一种多进水口引水隧洞装置及施工方法，目的是克服传统引水隧洞只有一个进水口，无法收集其它临近河流的水量的问题，提高源头区域水资源的利用效率，增加水电站的出力或供水量。
本发明采用的技术方案是：一种多进水口引水隧洞装置，包括引水隧洞1、主进水隧洞2、副进水隧洞3、集水井4、主坝5、副坝6、闸门Ⅲ7、闸门Ⅰ8、闸门Ⅱ9、主河流10、支流11；
所述支流11从一侧流入主河流10，主河流10上游建造主坝5，支流11上游建造副坝6，主坝5和副坝6之间的岸坡地段建造集水井4，集水井4通过主进水隧洞2、副进水隧洞3分别与主坝5的水库和副坝6的水库相连，集水井4同时通过一条引水隧洞1与电站或用水地相连。
优选地，所述集水井4底部侧壁设置主进水隧洞2和副进水隧洞3的进口。
优选地，所述主进水隧洞2和副进水隧洞3为无压隧洞，主进水隧洞2的进口设置闸门Ⅰ8和拦污栅Ⅰ，拦污栅Ⅰ位于闸门Ⅰ8前端，副进水隧洞3的进口设置闸门Ⅱ9和拦污栅Ⅱ，拦污栅Ⅱ位于闸门Ⅱ9前端，主进水隧洞2和副进水隧洞3的进口均采用方形—圆形渐变段。
优选地，所述引水隧洞1为有压隧洞，且其横剖面采用圆形，引水隧洞1进水口设置闸门Ⅲ7和拦污栅Ⅲ，拦污栅Ⅲ位于闸门Ⅲ7前端，引水隧洞1的进口采用方形—圆形渐变段。
优选地，所述主进水隧洞2竖向纵剖面为“Z”形，横剖面采用圆形；副进水隧洞3剖面上可设计成“S”形，横剖面采用圆形，
优选地，所述副进水隧洞3设计成明渠。
优选地，所述主坝5和副坝6的特征水位选择一致，主进水隧洞2和副进水隧洞3的底板高程选择一致。
一种所述的多进水口引水隧洞装置的施工方法，具体步骤如下：
Step1、在主河道与支流交汇的地方，主河道上游侧建造主坝5，在支流上游建造副坝6；
Step2、在主坝5和副坝6之间的岸坡地段建造集水井4；
Step3、在主坝5和集水井4之间建造主进水隧洞2，采用钢筋混凝土结构做衬砌，主进水隧洞2的进口设置闸门Ⅰ8和拦污栅Ⅰ；
Step4、在副坝6和集水井4之间建造副进水隧洞3，采用钢筋混凝土结构做衬砌，副进水隧洞3的进口设置闸门Ⅱ9和拦污栅Ⅱ，拦污栅Ⅱ位于闸门Ⅱ9前端。
Step5、在集水井4与电站或用水地之间建造引水隧洞1，采用钢筋混凝土结构做衬砌，引水隧洞1进水口设置闸门Ⅲ7和拦污栅Ⅲ，拦污栅Ⅲ位于闸门Ⅲ7前端。
具体地，所述Step1中主坝5高10~20m，坝型为闸坝，副坝6高5~10m，坝型为滚水坝；Step2中集水井4的断面采用圆形，直径取8~15m；Step3中主进水隧洞2采用圆形截面，直径3~6m；Step4中副进水隧洞3采用圆形截面，直径2.5~4m；Step5中引水隧洞1采用圆形截面，直径4~8m。
本发明的有益效果是：
1 通过一条引水隧洞将主河流和支流的水量进行汇集，并向水电站或用水地供水，为了达到这一目的，在引水隧洞的前端，设置2个进水隧洞。
2 为了确保引水隧洞流态的稳定性和水量调节，在主进水隧洞、副进水隧洞和引水隧洞进口之间设计地方设置一集水井。集水井的作用就是汇集主进水隧洞、副进水隧洞的水量，并为引水隧洞供水。
附图说明
图1为本发明的典型枢纽平面布置图；
图2为本发明的主进水隧洞剖面图；
图3为本发明的主、副进水隧洞剖面图；
图4为本发明的集水井示意图。
图中各标号为：引水隧洞1、主进水隧洞2、副进水隧洞3、集水井4、主坝5、副坝6、闸门7、闸门8、闸门9、主河流10、支流11。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步描述。
实施例1：如图1-4所示，一种多进水口引水隧洞装置，包括引水隧洞1、主进水隧洞2、副进水隧洞3、集水井4、主坝5、副坝6、闸门Ⅲ7、闸门Ⅰ8、闸门Ⅱ9、主河流10、支流11；
所述支流11从一侧流入主河流10，主河流10上游建造主坝5，支流11上游建造副坝6，主坝5和副坝6用于汇集主河流10和支流11的水量，主坝5和副坝6之间的岸坡地段建造集水井4，集水井4通过主进水隧洞2、副进水隧洞3分别与主坝5的水库和副坝6的水库相连，集水井4同时通过一条引水隧洞1与电站或用水地相连，为其供水。主坝5、副坝6、集水井4的具体建造位置要根据施工时的实际情况选择。集水井4的作用就是汇集主进水隧洞2、副进水隧洞3的水量，并为引水隧洞1供水。
进一步地，所述集水井4底部侧壁设置主进水隧洞2和副进水隧洞3的进口。
进一步地，由于山区水库水位变化较大，因此主进水隧洞2、副进水隧洞3宜设计成无压隧洞，主进水隧洞2的进口设置闸门Ⅰ8和拦污栅Ⅰ，拦污栅Ⅰ位于闸门Ⅰ8前端，副进水隧洞3的进口设置闸门Ⅱ9和拦污栅Ⅱ，拦污栅Ⅱ位于闸门Ⅱ9前端，主进水隧洞2和副进水隧洞3的进口均采用方形—圆形渐变段。
进一步地，为了保证引水隧洞1水流流态的稳定，该引水隧洞1宜设计成有压隧洞，且其横剖面采用圆形，引水隧洞1进水口设置闸门Ⅲ7和拦污栅Ⅲ，拦污栅Ⅲ位于闸门Ⅲ7前端，引水隧洞1的进口采用方形—圆形渐变段。
进一步地，所述主进水隧洞2竖向纵剖面为“Z”形，横剖面采用圆形；副进水隧洞3剖面上可设计成“S”形，横剖面采用圆形，
进一步地，如果地形允许的话，所述副进水隧洞3设计成明渠。
进一步地，为了确保主进水隧洞2和副进水隧洞3水流的流向一致，不发生由于水位的不同发生改变，所述主坝5和副坝6的特征水位选择一致，主进水隧洞2和副进水隧洞3的底板高程选择一致。
一种所述的多进水口引水隧洞装置的施工方法，具体步骤如下：
Step1、在主河道与支流交汇的地方，主河道上游侧建造主坝5，在支流上游建造副坝6；
Step2、在主坝5和副坝6之间的岸坡地段建造集水井4；
Step3、在主坝5和集水井4之间建造主进水隧洞2，采用钢筋混凝土结构做衬砌，主进水隧洞2的进口设置闸门Ⅰ8和拦污栅Ⅰ；
Step4、在副坝6和集水井4之间建造副进水隧洞3，采用钢筋混凝土结构做衬砌，副进水隧洞3的进口设置闸门Ⅱ9和拦污栅Ⅱ，拦污栅Ⅱ位于闸门Ⅱ9前端。
Step5、在集水井4与电站或用水地之间建造引水隧洞1，采用钢筋混凝土结构做衬砌，引水隧洞1进水口设置闸门Ⅲ7和拦污栅Ⅲ，拦污栅Ⅲ位于闸门Ⅲ7前端。
具体地，所述Step1中主坝5高10~20m，坝型为闸坝，副坝6高5~10m，坝型为滚水坝；Step2中集水井4的断面采用圆形，直径取8~15m；Step3中主进水隧洞2采用圆形截面，直径3~6m；Step4中副进水隧洞3采用圆形截面，直径2.5~4m；Step5中引水隧洞1采用圆形截面，直径4~8m。
本发明的隧洞可以设计多个进水口，可以充分汇集隧洞线路上的水资源，提高水资源的利用效率。本发明尤为适合山区河流流量较小的多条河流。
上述实施方式阐明的内容应当理解为这些实施方式仅用于更清楚地说明本发明，而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的保护范围。

Claims (8)

1.一种多进水口引水隧洞装置的施工方法，其特征在于：多进水口引水隧洞装置，包括引水隧洞（1）、主进水隧洞（2）、副进水隧洞（3）、集水井（4）、主坝（5）、副坝（6）、闸门Ⅲ（7）、闸门Ⅰ（8）、闸门Ⅱ（9）、主河流（10）、支流（11）；
所述支流（11）从一侧流入主河流（10），主河流（10）上游建造主坝（5），支流（11）上游建造副坝（6），主坝（5）和副坝（6）之间的岸坡地段建造集水井（4），集水井（4）通过主进水隧洞（2）、副进水隧洞（3）分别与主坝（5）的水库和副坝（6）的水库相连，集水井（4）同时通过一条引水隧洞（1）与电站或用水地相连；
多进水口引水隧洞装置的施工方法的具体步骤如下：
Step1、在主河道与支流交汇的地方，主河道上游侧建造主坝（5），在支流上游建造副坝（6）；
Step2、在主坝（5）和副坝（6）之间的岸坡地段建造集水井（4）；
Step3、在主坝（5）和集水井（4）之间建造主进水隧洞（2），采用钢筋混凝土结构做衬砌，主进水隧洞（2）的进口设置闸门Ⅰ（8）和拦污栅Ⅰ；
Step4、在副坝（6）和集水井（4）之间建造副进水隧洞（3），采用钢筋混凝土结构做衬砌，副进水隧洞（3）的进口设置闸门Ⅱ（9）和拦污栅Ⅱ，拦污栅Ⅱ位于闸门Ⅱ（9）前端；
Step5、在集水井（4）与电站或用水地之间建造引水隧洞（1），采用钢筋混凝土结构做衬砌，引水隧洞（1）进水口设置闸门Ⅲ（7）和拦污栅Ⅲ，拦污栅Ⅲ位于闸门Ⅲ（7）前端。
2.根据权利 要求1所述的一种多进水口引水隧洞装置的施工方法，其特征在于：所述集水井（4）底部侧壁设置主进水隧洞（2）和副进水隧洞（3）的进口。
3.根据权利 要求1所述的一种多进水口引水隧洞装置的施工方法，其特征在于：所述主进水隧洞（2）和副进水隧洞（3）为无压隧洞，主进水隧洞（2）的进口设置闸门Ⅰ（8）和拦污栅Ⅰ，拦污栅Ⅰ位于闸门Ⅰ（8）前端，副进水隧洞（3）的进口设置闸门Ⅱ（9）和拦污栅Ⅱ，拦污栅Ⅱ位于闸门Ⅱ（9）前端，主进水隧洞（2）和副进水隧洞（3）的进口均采用方形—圆形渐变段。
4.根据权利 要求1所述的一种多进水口引水隧洞装置的施工方法，其特征在于：所述引水隧洞（1）为有压隧洞，且其横剖面采用圆形，引水隧洞（1）进水口设置闸门Ⅲ（7）和拦污栅Ⅲ，拦污栅Ⅲ位于闸门Ⅲ（7）前端，引水隧洞（1）的进口采用方形—圆形渐变段。
5.根据权利 要求1所述的一种多进水口引水隧洞装置的施工方法，其特征在于：所述主进水隧洞（2）竖向纵剖面为“Z”形，横剖面采用圆形；副进水隧洞（3）剖面上可设计成“S”形，横剖面采用圆形。
6.根据权利 要求1所述的一种多进水口引水隧洞装置的施工方法，其特征在于：所述副进水隧洞（3）设计成明渠。
7.根据权利 要求1所述的一种多进水口引水隧洞装置的施工方法，其特征在于：所述主坝（5）和副坝（6）的特征水位选择一致，主进水隧洞（2）和副进水隧洞（3）的底板高程选择一致。
8.根据权利要求1所述的一种多进水口引水隧洞装置的施工方法，其特征在于：所述Step1中主坝（5）高10~20m，坝型为闸坝，副坝（6）高5~10m，坝型为滚水坝；Step2中集水井（4）的断面采用圆形，直径取8~15m；Step3中主进水隧洞（2）采用圆形截面，直径3~6m；Step4中副进水隧洞（3）采用圆形截面，直径2.5~4m；Step5中引水隧洞（1）采用圆形截面，直径4~8m。
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