CN111945680A - 一种水库生态流量下泄结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水库生态流量下泄结构，属于水利水电领域。包括设置在水库底的导流洞以及设置在水库内并与导流洞输出端连通的下泄管，所述水库底并位于下泄管后端设有引流管，所述引流管沿水库底设置并与下泄管底端连通，所述下泄管与水库底垂直设置，并且所述下泄管输入端的高度高于水库的死水位并低于水库的正常蓄水位，本发明造价经济且检修方便，可满足水库淤沙高度与死水位高差小的进水要求，适用于水库淤沙高度较高的水库。

Description

一种水库生态流量下泄结构

技术领域

本发明涉及水利水电领域，具体涉及一种水库生态流量下泄结构。

背景技术

水库是人类重新分配水资源时空分布的重要手段，担负着防洪、发电、航运、供水等多方面的功能与任务，成为促进社会文明进步的重要手段之一。水利水电工程大坝的建设，改变了河流天然径流的过程，一般情况下，生态流量是保障下游生态环境用水的最低要求，下泄生态流量是保障下游生态环境的重要措施。在运行期，根据不同水利水电工程特性，下泄生态流量的方式通常有闸门泄流、生态机组下泄和运行调度等方式。由于水库独立修建泄洪洞的工程造价相对较高，现有水库通常利用导流洞进行后期改建对水库生态流量进行预泄。当水库淤沙高度较高且接近死水位时，由于死水位与淤沙高程之间高差不足，在上游水位消涨过程中，易引起导流洞内明满流交替出现，不利于进行改造。同时现有很多抽水蓄能电站的水库集雨面积较小，常遇洪水流量相对较小，在水库生态流量下泄过程中容易造成蓄能电站的大流量闸门控制下泄小流量，使水库生态流量的动态预泄难以控制、闸门运行频繁等问题。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提出了一种水库生态流量下泄结构，具体技术方案如下：

一种水库生态流量下泄结构，包括设置在水库底的导流洞以及设置在水库内并与导流洞输出端连通的下泄管，所述水库底并位于下泄管后端设有引流管，所述引流管沿水库底设置并与下泄管底端连通，所述下泄管与水库底垂直设置，并且所述下泄管输入端的高度高于水库的死水位并低于水库的正常蓄水位；

所述引流管包括设置在下泄管后端的第一导流管以及设置在第一导流管后端的第二导流管，所述第一导流管的输入端与下泄管的底端连通，所述第二导流管的输入端与第一导流管的输出端连通，并且所述第二导流管的输出端穿过大坝并设有消力池；

所述下泄管包括设置在导流洞输出端的下泄总管以及设置在下泄总管上的多组下泄分管，所述多组下泄分管的安装高度依次递增，并且所述下泄分管的输入端设有控制阀，所述下泄分管的底侧设有与控制阀电连接的水位传感器，所述消力池与下泄总管之间设有应急管，所述应急管的输入端设有应急阀门，所述应急阀门的信号输入端与安装位置最高的水位传感器电连接。

作为优选，所述下泄分管的输入端设有过滤装置。

作为优选，所述过滤装置包括设置在下泄分管前端并与下泄分管连通的过滤管以及设置在过滤管内的多层过滤网。

作为优选，所述过滤管内并位于过滤网前端设有拦污网，所述过滤网的网孔径沿靠近下泄分管的方向逐渐降低。

作为优选，所述过滤管的输入端设有密封盖，所述密封盖与过滤管铰接。

作为优选，所述导流洞与引流管同直线设置并且所述导流洞与引流管与水库底倾斜设置。

作为优选，所述第一导流管与第二导流管之间设有控制阀门，所述第二导流管与消力池之间设有流量调节阀门。

作为优选，所述引流管的管径沿远离下泄管的方向逐渐降低，所述第一导流管的管径大于第二导流管的管径。

本发明具有以下有益效果：

本发明通过在水库现有导流洞的输出端设置在引流管，通过引流管配合导流洞下泄水库常遇的洪水及生态流量，节省了原有水库用于预泄设施的工程投资，节约了建筑成本。本发明结合现有水库的导流洞，安装在大坝坝肩山体内，并在引流管的输出端安装消力池，使下泄的急流迅速变为缓流，可将下泄水流的动能消除40％～70％，并可缩短护坦长度，由此本发明经消力池将水库内需预泄洪水或生态流量及时、有序地排至下游。本发明造价经济且检修方便，可满足水库淤沙高度与死水位高差小的进水要求，适用于水库淤沙高度较高的水库；

同时本发明通过在下泄总管上安装多组下泄分管，并使下泄分管的安装高度依次递增，由此本发明能够适用于不同时期，不同水位的水库生态流量下泄。当水库工作人员根据水库水量以及雨水多寡判断出水库生态流量的下泄水位时，启动相应高度下泄分管底侧的水位传感器。当水库水位达到相应高度后水位传感器将信号传输到对应下泄分管以及更低高度下泄分管内的控制阀，所有控制阀接收到水位传感器信号后打开，使水库内的生态流量通过多根下泄分管同时快速下泄。并且当水库遭遇洪水期以及生态流量较多时，安装位置最高的水位传感器检测到水位预警后，打开所有控制阀以及应急管内的应急阀，使水库内的生态流量能够迅速被下泄到消力池。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明中下泄管的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

实施例

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连通'、”相连”、“连接“应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

参见图1到图2，本发明设置在水库底并用对水库的生态流量进行初步导流的导流洞1以及设置在水库内并与导流洞1输出端连通的下泄管2，所述连通管输入端的轴线为水平设置，所述下泄管2的输入端的轴线水平设置以确保下泄管2的进口水流流态。所述导流洞1铺设在水库底并且所述导流洞1与水库底倾斜设置，所述导流洞1与水库底的倾斜角度为2°；所述下泄管2与水库底垂直设置，并且所述下泄管2输入端的高度高于水库的死水位并低于水库的正常蓄水位。同时所述水库底并位于下泄管2后端设有引流管3，所述引流管3沿水库底设置并与下泄管2底端连通。同时所述引流管3铺设在水库底并且所述引流管3与水库底倾斜设置，所述引流管3与水库底的倾斜角度亦为2°，由此所述导流洞1与引流管3同直线设置，即所述导流洞1与引流管3位于同一条直线上，便于利用水库内洪水的自身重力进行生态流量下泄引流。

所述下泄管2包括设置在导流洞1输出端的下泄总管21以及设置在下泄总管21上的三组下泄分管22，所述三组下泄分管22的安装高度依次递增，并且相邻下泄分管22的间隔距离为0.5m。所述下泄分管22的输入端设有用于对下泄分管22进行通断控制的控制阀23，所述下泄分管22的底侧设有与控制阀23电连接的水位传感器24。本发明通过在下泄总管21上安装多组下泄分管22，并使下泄分管22的安装高度依次递增，由此本发明能够适用于不同时期，不同水位的水库生态流量下泄。当水库工作人员根据水库水量以及雨水多寡判断出水库生态流量的下泄水位时，启动相应高度下泄分管22底侧的水位传感器24。当水库水位达到相应高度后水位传感器24将信号传输到对应下泄分管22以及更低高度下泄分管22内的控制阀23，所有控制阀23接收到水位传感器24信号后打开，使水库内的生态流量通过多根下泄分管22同时快速下泄。

所述消力池与下泄总管21之间设有用于应急使用的应急管25，所述应急管25的输入端设有用于控制应急管25通断的应急阀门26，所述应急阀门26的信号输入端与安装位置最高的水位传感器24电连接。当水库遭遇洪水期以及需要下泄的生态流量较多时，安装位置最高的水位传感器24检测到水位预警后，水位传感器24将信号传输到所述下泄分管22内的控制阀23以及应急管25内的应急阀，使水库内的生态流量分别通过引流管以及应急管25排放到消力池，由此水库内的生态流量能够迅速被下泄到消力池。

参见图2，所述下泄分管22的输入端设有用于对水库内的生态流量进行过滤的过滤装置5，所述过滤装置5包括设置在下泄分管22前端并与下泄分管22连通的过滤管51以及设置在过滤管51内的三层过滤网52，所述过滤网52的网孔径沿靠近下泄分管22的方向逐渐降低，由此实现过滤网52以及过滤管51对预泄洪水或生态流量的逐级过滤，避免在下泄过程中堵塞下泄管2以及引流管3。同时所述过滤管51内并位于过滤网52前端设有拦污网6，本发明通过在过滤管51内并位于过滤网52前端设置拦污网6，便于过滤管51对水库内的大型垃圾进行拦截。所述过滤管51的输入端设有对过滤管51以及下泄管2进行密封的密封盖7，所述密封盖7与过滤管51铰接并且密封盖7采用的材料为不锈钢，所述密封盖7平时处于常开状态并在对本发明进行检修时关闭。

参见图1，所述引流管3包括设置在下泄管2后端的第一导流管31以及设置在第一导流管31后端的第二导流管32，所述第一导流管31的输入端与下泄管2的底端连通，所述第二导流管32的输入端与第一导流管31的输出端连通，并且所述第二导流管32的输出端穿过大坝并设有消力池4。本发明通过在水库现有导流洞1的输出端设有设置在引流管3，通过引流管3配合导流洞1下泄水库常遇的洪水及生态流量，节省了原有水库用于预泄设施的工程投资，节约了建筑成本。同时本发明结合现有水库的导流洞1，安装在大坝坝肩山体内，并在引流管3的输出端安装消力池4，使下泄的急流迅速变为缓流，可将下泄水流的动能消除40％～70％，并可缩短护坦长度，由此本发明经消力池4将水库内需预泄洪水或生态流量及时、有序地排至下游。

参见图1到图2，所述引流管3的管径沿远离下泄管2的方向逐渐降低，所述第一导流管31的管径大于第二导流管32的管径。所述第一导流管31的管径为1.4m，第二导流管32的管径有1.4m渐变为1.0m。并且所述第一导流管31与第二导流管32之间设有控制阀门8，所述第二导流管32与消力池4之间设有流量调节阀门9，所述控制阀门8用于对第一导流管31、下泄管2以及导流洞1进行通断控制，所述流量调节阀门9用于对第二导流管32的泄放流量进行控制。本发明通过在水库现有导流洞1的输出端设置在引流管3，通过引流管3配合导流洞1下泄水库常遇的洪水及生态流量，节省了原有水库用于预泄设施的工程投资，节约了建筑成本。同时本发明结合现有水库的导流洞1，安装在大坝坝肩山体内，并在引流管3的输出端安装消力池4，使下泄的急流迅速变为缓流，可将下泄水流的动能消除40％～70％，并可缩短护坦长度，由此本发明经消力池4将水库内需预泄洪水或生态流量及时、有序地排至下游。本发明造价经济且检修方便，同时本发明预泄设施的进口尺寸较小，可满足水库淤沙高度与死水位高差小的进水要求，适用于水库淤沙高度较高的水库。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括要素的物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种水库生态流量下泄结构，其特征在于，包括设置在水库底的导流洞(1)以及设置在水库内并与导流洞(1)输出端连通的下泄管(2)，所述水库底并位于下泄管(2)后端设有引流管(3)，所述引流管(3)沿水库底设置并与下泄管(2)底端连通，所述下泄管(2)与水库底垂直设置，并且所述下泄管(2)输入端的高度高于水库的死水位并低于水库的正常蓄水位；

所述引流管(3)包括设置在下泄管(2)后端的第一导流管(31)以及设置在第一导流管(31)后端的第二导流管(32)，所述第一导流管(31)的输入端与下泄管(2)的底端连通，所述第二导流管(32)的输入端与第一导流管(31)的输出端连通，并且所述第二导流管(32)的输出端穿过大坝并设有消力池(4)；

所述下泄管(2)包括设置在导流洞(1)输出端的下泄总管(21)以及设置在下泄总管(21)上的多组下泄分管(22)，所述多组下泄分管(22)的安装高度依次递增，并且所述下泄分管(22)的输入端设有控制阀(23)，所述下泄分管(22)的底侧设有与控制阀(23)电连接的水位传感器(24)，所述消力池与下泄总管(21)之间设有应急管(25)，所述应急管(25)的输入端设有应急阀门(26)，所述应急阀门(26)的信号输入端与安装位置最高的水位传感器(24)电连接。

2.根据权利要求1所述的水库生态流量下泄结构，其特征在于，所述下泄分管(22)的输入端设有过滤装置(5)。

3.根据权利要求2所述的水库生态流量下泄结构，其特征在于，所述过滤装置(5)包括设置在下泄分管(22)前端并与下泄分管(22)连通的过滤管(51)以及设置在过滤管(51)内的多层过滤网(52)。

4.根据权利要求3所述的水库生态流量下泄结构，其特征在于，所述过滤管(51)内并位于过滤网(52)前端设有拦污网(6)，所述过滤网(52)的网孔径沿靠近下泄分管(22)的方向逐渐降低。

5.根据权利要求3所述的水库生态流量下泄结构，其特征在于，所述过滤管(51)的输入端设有密封盖(7)，所述密封盖(7)与过滤管(51)铰接。

6.根据权利要求1所述的水库生态流量下泄结构，其特征在于，所述导流洞(1)与引流管(3)同直线设置并且所述导流洞(1)与引流管(3)与水库底倾斜设置。

7.根据权利要求1所述的水库生态流量下泄结构，其特征在于，所述第一导流管(31)与第二导流管(32)之间设有控制阀门(8)，所述第二导流管(32)与消力池(4)之间设有流量调节阀门(9)。

8.根据权利要求2所述的水库生态流量下泄结构，其特征在于，所述引流管(3)的管径沿远离下泄管(2)的方向逐渐降低，所述第一导流管(31)的管径大于第二导流管(32)的管径。

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