CN201367575Y - 大流量高水头叠梁门型通仓流道分层取水进水口结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种大流量高水头叠梁门型通仓流道分层取水进水口结构。本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能够多口取水、改善水流水温条件、减小进水口规模且对生态环境影响小的大流量高水头叠梁门型通仓流道分层取水进水口结构。解决该问题的技术方案是：大流量高水头叠梁门型通仓流道分层取水进水口结构，具有门机和一组相互平行、相互连通的进水口，其特征在于各进水口处均设置一组竖直叠加且与叠梁门槽相配合的叠梁门，所述叠梁门由门机控制，叠梁门下游开设与各进水口和取水口均连通的通仓流道。本实用新型主要用于高水头、大流量、多条隧洞取水。

Description

大流量高水头叠梁门型通仓流道分层取水进水口结构

技术领域

本实用新型涉及一种水电工程中分层取水进水口结构，特别是一种大流量高水头叠梁门型通仓流道分层取水进水口结构，主要用于高水头、大流量、多条隧洞取水，并且对下泄水温控制要求严格的大型水电工程。

背景技术

随着水利水电事业的快速发展，国内出现了许多以发电、防洪等为目的的大型水库，对促进经济发展，改善人民生活发挥了巨大效益。但同时也带来了一些新的问题，其中因高坝大库而造成的深层库水水质恶化，进而产生环境冷害，影响下游生态生存环境的问题已越来越被人们所关注和重视。由于太阳辐射和水的理化特性，造成水库的水质水温沿水深呈明显的季节性分层分布，库水深，水温低，溶解氧少，游离二氧化碳和还原态物质多。当从水库深层取水时，给下游的水生生物、农业以及其他生态环境带来不利影响。

为了解决这个问题，众多水库都将深层取水改为分层取水，即可以根据实际需要选择取用不同水质水温的水。在国外，如美国、日本、欧洲等国家对这一问题及相应措施研究较早，如日本较多使用的是浮式筒型结构，美国则较多采用多孔分层取水设施；在国内，早期水利工程规模一般较小，水库取水常用于饮用、灌溉等，取水深度小，流量不大，采用的分层取水措施有浮式板型、浮式管型、多层水力自动翻板型等，并取得了一定的成效。分层取水进水口建筑物结构布置型式较多，根据国内外已建成的分层取水建筑物，按外形分，有斜卧式分层、塔(井)式分层、套筒型、管状型等；按水力学特性，分为堰流和孔流两种流态；按启闭方式和动作原理，分为人工启闭、电气自动、浮式和自动翻板等；按设置方式又分为活动式、固定式和复式(活动式与固定式的结合)三种。一个分层取水建筑物往往由上述几种型式组合而成。

大型水电工程进水口分层取水，若采用水力自动控制，则势必造成进水口建筑物体型庞大，工程投资增大，且运行可靠度低。多孔分层取水结构复杂，且对围岩条件要求高，水流条件相对较差，更主要的是对控制取水水温不够灵活。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是：针对上述存在的问题提供一种能够多口取水、改善水流水温条件、减小进水口规模且对生态环境影响小的大流量高水头叠梁门型通仓流道分层取水进水口结构，可根据工程不同的运行要求和所处的不同季节调整叠梁门高度和开启孔数，以达到灵活控制下泄水温的目的。

本实用新型所采用的技术方案是：大流量高水头叠梁门型通仓流道分层取水进水口结构，具有门机和一组相互平行、相互连通的进水口，其特征在于各进水口处均设置一组竖直叠加且与叠梁门槽相配合的叠梁门，所述叠梁门由门机控制，叠梁门下游开设与各进水口和取水口均连通的通仓流道。

所述叠梁门上游通过拦污栅槽竖直布置拦污栅，且叠梁门与拦污栅共用同一闸墩和门机。

所述叠梁门与拦污栅之间自上而下布置一组横撑。

所述通仓流道上方自上而下布置一组纵撑。

本实用新型的有益效果是：本实用新型分层取水进水口采用叠梁门结构和通仓流道，可根据工程不同的运行要求和所处的不同季节调整叠梁门高度和开启孔数，以灵活控制取水的深度，保证始终取得水库表层水，从而提高了下泄水温，避免了对下游农业及水生生态环境的不利影响；水库正常取水发电时，叠梁门顶过流水深可根据不同的库水位及引用流量需求、水温需要等调节，达到提高水温、改善流态的目的，并保证电站正常运行及发电效益。叠梁门下游开设与各进水口和取水口均连通的通仓流道，使进水口与取水口之间形成一个连通的水域，在电站全部或部分机组开启运行时，均能保证发电取水口的引用流量；仅部分机组发电时，在保证引水流量与水流平顺的前提下，可适当减小门顶过流水深，这样可以尽可能的取用水库的表层水，是提高下泄水温的有力保障；此外，当进水口区域地形复杂，进水口前水流紊乱时，通仓流道可发挥过渡功能，通过自身较大的水体来缓解紊乱水流，改善各取水口的引水条件。叠梁门的灵活控制功能与通仓流道的联合共用功能，二者合理有效的结合，使得叠梁门控制通仓流道分层取水进水口的功能更加优越，增强了对目前大型水电工程分层取水要求的适应性。塔式进水口结构，对边坡的开挖扰动破坏较少，且植被环境也得到了相应的保护。

附图说明

图1是本实用新型的主剖视图。

图2是本实用新型的俯视图。

具体实施方式

如图1、图2所示，本实施例具有门机1和一组相互平行、相互连通的进水口4，各进水口4处均设置一组竖直叠加且与叠梁门槽2相配合的叠梁门3。所述叠梁门3由门机1控制，可根据实际情况的需要，利用门机1来控制开启叠梁门3的高度和开启孔数，以达到灵活控制取水深度和水温的目的；叠梁门3下游开设与各进水口4和取水口5均连通的通仓流道6，使各进水口4之间连通，改善各取水口5的引水条件，通仓流道6内水体可供任一个取水单元引用，通仓流道6的宽度根据取水量及流态要求设定。

为了有效防污和方便清污，在叠梁门3上游通过拦污栅槽7竖直布置拦污栅8(也可将拦污栅设置在叠梁门下游侧)，且叠梁门3与拦污栅8可共用同一闸墩9和门机1。

为增加结构刚度，保证整体稳定与结构安全，在叠梁门3与拦污栅8之间自上而下布置一组横撑10，通仓流道6上方自上而下布置一组纵撑11。

通过对本实施例的水工模型试验、结构计算以及水力学数值模拟计算，在环境保护、技术可行性及投资造价方面都是合理可行的。在生态环境方面，本实施例成功解决了下泄水温过低的问题，避免了对下游农业及水生生态环境的不利影响。根据不同季节，可调节相应的取水温度，恢复下游原有的水温环境。同时采用塔式进水口结构，对边坡的开挖扰动破坏较少，且植被环境也得到了相应的保护。在技术可行性方面，本实施例对进水口的设计，可合理利用地形地质条件，结构的稳定安全能够满足要求；叠梁门控制取水，灵活可靠，能够适应不同的取水工况，操作运行也比较方便；通仓流道连通各取水口，既保证了引水流量，同时又有利于改善水流条件；在部分机组发电或是低水位情况下，通仓流道与叠梁门联合作用，可发挥提高取水水温的功能。在投资造价方面，本实施例进水口布置为岸塔式结构，边坡的开挖支护工程量较少；塔身主要为混凝土闸墩与连接支撑结构，结构本身相对简单轻巧，混凝土方量较少；塔式结构利于滑模施工，工程施工进度也得到相应保障；叠梁门采用普通平板滑动钢闸门，分节设置，操作运行便捷。综上，无论从工程投资，还是运行费用，均相对较少，且相对于大型工程而言，有限的工程投资即能换取技术可行、有效可靠的分层取水效果，投资性价比较高。

Claims (4)

1、一种大流量高水头叠梁门型通仓流道分层取水进水口结构，具有门机(1)和一组相互平行、相互连通的进水口(4)，其特征在于：各进水口(4)处均设置一组竖直叠加且与叠梁门槽(2)相配合的叠梁门(3)，所述叠梁门(3)由门机(1)控制，叠梁门(3)下游开设与各进水口(4)和取水口(5)均连通的通仓流道(6)。

2、根据权利要求1所述的大流量高水头叠梁门型通仓流道分层取水进水口结构，其特征在于：所述叠梁门(3)上游通过拦污栅槽(7)竖直布置拦污栅(8)，且叠梁门(3)与拦污栅(8)共用同一闸墩(9)和门机(1)。

3、根据权利要求2所述的大流量高水头叠梁门型通仓流道分层取水进水口结构，其特征在于：所述叠梁门(3)与拦污栅(8)之间自上而下布置一组横撑(10)。

4、根据权利要求2或3所述的大流量高水头叠梁门型通仓流道分层取水进水口结构，其特征在于：所述通仓流道(6)上方自上而下布置一组纵撑(11)。

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