CN110512575A - 一种具有调压功能的引水系统及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有调压功能的引水系统，包括开设于河流（1）和公路（2）之间且沿河流（1）流向布置的压力管道管槽（3）、沿斜坡（4）斜面设置的调压管管槽（5），水管安装槽（3）内设有镇墩A（8），调压管管槽（5）内设有镇墩B（10），镇墩A（8）之间设有引水管（11），镇墩B（10）之间设有调压管（9），调压管（9）与调压室（12）连通。本发明还公开该引水系统的施工方法，挖压力管道管槽（3），浇筑镇墩B（10）并安装引水管（11），挖调压管管槽（5），浇筑镇墩A（8）并安装调压管（9），将引水管（11）接入河水和水轮机。本发明取消了传统的调压井，大涌波通过调压室消能，具有施工难度小、施工周期短的特点。

Description

一种具有调压功能的引水系统及施工方法

技术领域

本发明涉及水电站引水系统的技术领域，特别是一种具有调压功能的引水系统及施工方法。

背景技术

水电站引水系统从是水库或河流引水至水轮机的取水、输水等水工建筑物的总称。依水电站型式和地形、地质条件，引水系统包括水电站进水口、引水道、压力前池、调压室及压力管道等建筑物的一部分。无压引水道式引水系统由开敞式进水口、无压引水道、压力前池和压力管道组成，它适用于无压引水式水电站，水由开敞式进水口经明渠或无压隧洞引至压力前池，由压力前池分水经压力管道引向水轮机，这种型式的厂房多为地面厂房，厂房下游设有尾水渠。

水电站一般沿河修建，其上游修筑有攀山而修的公路，公路的一侧为山坡，另一侧为河流，要在水电站上游修筑引水系统是一件很大的工程，施工难度也较大。目前引水系统的施工方式步骤为：先采用挖掘机沿着河流水流方向逐渐开挖管道安装槽，管道安装槽施工后再在管道安装槽内间隔施工多个具有弯管的镇墩，在相邻两个镇墩的弯管之间安装相互连通的引水管，确保尾端的引水管接入到水电站的水轮中，同时确保首端的引水管引入到河流的进水口中，然后在位于公路的旁侧的山坡上开挖调压井，在调压井与引水管之间连接管道，从而最终完成了引水系统的施工。运行时，河流中的水经进水口进入到各节引水管中，水流从末节的引水管进入到水电站的厂房水轮机，流动的水冲击水轮以实现发电，在整个运行过程中，调压井内储存的水从高位流出并进入引水管内，增大引水管内水流压力，确保发电站的顺利运行，整个过程完成了势能-动能-电能的转换。然而，在调压井与河流之间通常施工有沿河流方向布置的公路，且调压井的面积大，因此投入施工调压井的工程设备（挖掘机、运土车等）多，造成对沿河的公路带来极大的影响，即需要长时间的封堵，施工难度非常大，延长了施工周期。因此亟需一种施工难度小、缩短施工周期的引水系统。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种操作简单、施工难度小、缩短施工周期的具有调压功能的引水系统及施工方法。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

一种具有调压功能的引水系统，其特征在于：它包括开设于河流和公路之间且沿河流1流向布置的压力管道管槽、开设于斜坡上且沿斜坡斜面设置的调压管管槽，所述调压管管槽的顶端设置有顶端镇墩，调压管管槽的底端与压力管道管槽连通，且在交汇处设置有位于压力管道管槽内的底端镇墩，所述调压管管槽内且位于顶端镇墩和底端镇墩之间设置有多个间隔布置的镇墩A，相邻镇墩A之间、镇墩A与顶端镇墩之间以及镇墩A与底端镇墩之间均设置有相互连通的调压管。

所述压力管道管槽内且沿其长度方向设置有多个间隔布置的镇墩B，相邻镇墩B之间、镇墩B与底端镇墩之间均设置有相互连通的引水管；所述斜坡上开设有位于顶端镇墩上方的上部调压室，上部调压室与最顶端的调压管连通。

进一步地，所述镇墩A、镇墩B以及顶端镇墩内均开设有弯管，所述镇墩A和顶端镇墩的弯管内均设置有延伸于弯管外部的调压管，所述镇墩B的弯管内设置有延伸于弯管外部的引水管。

进一步地，所述底端镇墩内开设有岔管，其中朝向压力管道管槽长度方向的两个端口内设置有引水管，朝向调压管管槽长度方向的端口内的设置有调压管。

进一步地，所述调压管的管径相等，所述引水管的管径相等。

进一步地，所述镇墩A和镇墩B结构相同。

进一步地，所述斜坡上设置有位于调压管管槽两侧的边坡支护。

本发明还提供一种具有调压功能的引水系统的施工方法，它包括以下步骤：

S1、采用反铲式挖掘机顺河流分段开挖压力管道管槽，可根据工程工期及进度在不同位置设置工作面；采用人工装渣自缷汽车，运至下游处渣场统一堆放及处理；

S2、沿着压力管道管槽长度方向间隔浇筑多个镇墩B，成型后在镇墩B的弯管内安装引水管，浇筑采用的水泥由拌合站供应，并在选址位置处浇筑一个底端镇墩；在底端镇墩中岔管朝向压力管道管槽长度方向的两个端口处分别安装一根引水管，在剩下一个端口处安装一根调压管；将相邻两个镇墩B之间的引水管通过管卡连接；

S3、采用反铲式挖掘机开挖上部调压室并沿斜坡开挖调压管管槽，开挖时做好边坡支护，采用自卸汽车出渣，开挖渣料可作为调压管的回填保温料；

S4、沿着调压管管槽的长度方向浇筑顶端镇墩和多个镇墩A，浇筑采用的水泥由拌合站供应；在顶端镇墩和镇墩A的弯管内安装调压管；将相邻镇墩A之间的调压管通过管卡连接；

S5、将上游引水管接入到河流中，将下游引水管接入到水电站的厂房水轮机。

本发明具有以下优点：本发明取消了原有的调压井，通过调压管和上部调压室配合进行调压，调压管解决小波动，调压室解决大波动，调压管和调压室占地面积有限，降低了施工难度，大大缩短了施工周期。

附图说明

图1 为本发明 的结构示意图；

图2 为图1的A-A剖视图；

图3 为图2的B-B剖视图；

图4 为图2的C-C剖视图；

图5 为图2的I部局部放大视图；

图中，1-河流，2-公路，3-压力管道管槽，4-斜坡，5-调压管管槽，6-顶端镇墩，7-底端镇墩，8-镇墩A，9-调压管，10-镇墩B，11-引水管，12-上部调压室，13-弯管，14-岔管，15-边坡支护。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的描述，但本发明的保护范围不局限于以下所述。

如图1-5所示，一种具有调压功能的引水系统，它包括开设于河流1和公路2之间且沿河流1流向布置的压力管道管槽3、开设于斜坡4上且沿斜坡4斜面设置的调压管管槽5，所述调压管管槽5的顶端设置有顶端镇墩6，调压管管槽5的底端与压力管道管槽3连通，且在交汇处设置有位于压力管道管槽3内的底端镇墩7，所述调压管管槽5内且位于顶端镇墩6和底端镇墩7之间设置有多个间隔布置的镇墩A8，相邻镇墩A8之间、镇墩A8与顶端镇墩6之间以及镇墩A8与底端镇墩7之间均设置有相互连通的调压管9。

所述压力管道管槽3内且沿其长度方向设置有多个间隔布置的镇墩B10，相邻镇墩B10之间、镇墩B10与底端镇墩7之间均设置有相互连通的引水管11；所述斜坡4上开设有位于顶端镇墩6上方的上部调压室12，上部调压室12与最顶端的调压管9连通。

所述镇墩A8、镇墩B10以及顶端镇墩6内均开设有弯管13，所述镇墩A8和顶端镇墩6的弯管13内均设置有延伸于弯管13外部的调压管9，所述镇墩B10的弯管13内设置有延伸于弯管13外部的引水管11。

所述底端镇墩7内开设有岔管14，其中朝向压力管道管槽3长度方向的两个端口内设置有引水管11，朝向调压管管槽5长度方向的端口内的设置有调压管9。

优选地，所述调压管9的管径相等，所述引水管11的管径相等。

优选地，所述镇墩A8和镇墩B10结构相同。

优选地，所述斜坡4上设置有位于调压管管槽5两侧的边坡支护15。

一种具有调压功能的引水系统的施工方法，它包括以下步骤：

S1、采用反铲式挖掘机顺河流1分段开挖压力管道管槽3，可根据工程工期及进度在不同位置设置工作面；采用人工装渣自缷汽车，运至下游处渣场统一堆放及处理；

S2、沿着压力管道管槽3长度方向间隔浇筑多个镇墩B10，成型后在镇墩B10的弯管13内安装引水管11，浇筑采用的水泥由拌合站供应，并在选址位置处浇筑一个底端镇墩7；在底端镇墩7中岔管14朝向压力管道管槽3长度方向的两个端口处分别安装一根引水管11，在剩下一个端口处安装一根调压管9；将相邻两个镇墩B10之间的引水管11通过管卡连接；

S3、采用反铲式挖掘机开挖上部调压室12并沿斜坡4开挖调压管管槽5，开挖时做好边坡支护15，采用自卸汽车出渣，开挖渣料可作为调压管的回填保温料；

S4、沿着调压管管槽5的长度方向浇筑顶端镇墩6和多个镇墩A8，浇筑采用的水泥由拌合站供应；在顶端镇墩6和镇墩A8的弯管13内安装调压管9；将相邻镇墩A8之间的调压管9通过管卡连接；

S5、将上游引水管11接入到河流1中，将下游引水管11接入到水电站的厂房水轮机。

该引水系统的工作过程如下：河流中的水经进水口进入到引水管11中，并顺着引水管11进入到水电站的厂房水轮机，流动的水推动水轮转动以进行发电，同时上部调压室12内蓄积的水进入调压管9内，蓄积的水从高处流下并进入岔管14内与引水管11内的水汇集，由于从高位流下的水具有势能，因此增大了引水管11内水压，从而起到了调压的作用。因此采用调压管9和上部调压室12配合进行调压，且调压管9和上部调压室12占地面积有限，上部调压室12又远离公路，该引水系统代替了传统开建大面积调压井进行调压，因此对公路正常运行的影响很小，降低了施工难度，同时缩短了施工周期。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (7)

1.一种具有调压功能的引水系统，其特征在于：它包括开设于河流（1）和公路（2）之间且沿河流（1）流向布置的压力管道管槽（3）、开设于斜坡（4）上且沿斜坡（4）斜面设置的调压管管槽（5），所述调压管管槽（5）的顶端设置有顶端镇墩（6），调压管管槽（5）的底端与压力管道管槽（3）连通，且在交汇处设置有位于压力管道管槽（3）内的底端镇墩（7），所述调压管管槽（5）内且位于顶端镇墩（6）和底端镇墩（7）之间设置有多个间隔布置的镇墩A（8），相邻镇墩A（8）之间、镇墩A（8）与顶端镇墩（6）之间以及镇墩A（8）与底端镇墩（7）之间均设置有相互连通的调压管（9）；

所述压力管道管槽（3）内且沿其长度方向设置有多个间隔布置的镇墩B（10），相邻镇墩B（10）之间、镇墩B（10）与底端镇墩（7）之间均设置有相互连通的引水管（11）；所述斜坡（4）上开设有位于顶端镇墩（6）上方的上部调压室（12），上部调压室（12）与最顶端的调压管（9）连通。

2.根据权利要求1所述的一种具有调压功能的引水系统，其特征在于：所述镇墩A（8）、镇墩B（10）以及顶端镇墩（6）内均开设有弯管（13），所述镇墩A（8）和顶端镇墩（6）的弯管（13）内均设置有延伸于弯管（13）外部的调压管（9），所述镇墩B（10）的弯管（13）内设置有延伸于弯管（13）外部的引水管（11）。

3.根据权利要求1所述的一种具有调压功能的引水系统，其特征在于：所述底端镇墩（7）内开设有岔管（14），其中朝向压力管道管槽（3）长度方向的两个端口内设置有引水管（11），朝向调压管管槽（5）长度方向的端口内的设置有调压管（9）。

4.根据权利要求1所述的一种具有调压功能的引水系统，其特征在于：所述调压管（9）的管径相等，所述引水管（11）的管径相等。

5.根据权利要求1所述的一种具有调压功能的引水系统，其特征在于：所述镇墩A（8）和镇墩B（10）结构相同。

6.根据权利要求1所述的一种具有调压功能的引水系统，其特征在于：所述斜坡（4）上设置有位于调压管管槽（5）两侧的边坡支护（15）。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的一种具有调压功能的引水系统的施工方法，其特征在于：它包括以下步骤：

S1、采用反铲式挖掘机顺河流（1）分段开挖压力管道管槽（3），可根据工程工期及进度在不同位置设置工作面；采用人工装渣自缷汽车，运至下游处渣场统一堆放及处理；

S2、沿着压力管道管槽（3）长度方向间隔浇筑多个镇墩B（10），成型后在镇墩B（10）的弯管（13）内安装引水管（11），浇筑采用的水泥由拌合站供应，并在选址位置处浇筑一个底端镇墩（7）；在底端镇墩（7）中岔管（14）朝向压力管道管槽（3）长度方向的两个端口处分别安装一根引水管（11），在剩下一个端口处安装一根调压管（9）；将相邻两个镇墩B（10）之间的引水管（11）通过管卡连接；

S3、采用反铲式挖掘机开挖上部调压室（12）并沿斜坡（4）开挖调压管管槽（5），开挖时做好边坡支护（15），采用自卸汽车出渣，开挖渣料可作为调压管的回填保温料；

S4、沿着调压管管槽（5）的长度方向浇筑顶端镇墩（6）和多个镇墩A（8），浇筑采用的水泥由拌合站供应；在顶端镇墩（6）和镇墩A（8）的弯管（13）内安装调压管（9）；将相邻镇墩A（8）之间的调压管（9）通过管卡连接；

S5、将上游引水管（11）接入到河流（1）中，将下游引水管（11）接入到水电站的厂房水轮机。