CN204385701U - 适用于宽浅河道多孔闸坝的面流底流联合消能工及水利枢纽工程 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种适用于宽浅河道多孔闸坝的面流底流联合运用消能工，包括面流消能区和底流消能区，对应拦河闸坝1/4～1/3的闸孔为底流消能区，设有底流消能工，对应拦河闸坝其余闸孔为面流消能区，设有面流消能工，所述底流消能区和所述面流消能区之间的分界断面沿河流方向设置有导流墙。本实用新型的复合式消能工能够降低能源消耗，提高效能效率，节省工程投资，安全方便，行洪安全。

Description

适用于宽浅河道多孔闸坝的面流底流联合消能工及水利枢纽工程

技术领域

本实用新型属于水利工程水工建筑物领域，具体涉及一种适用于宽浅河道上多孔闸坝下游的面流底流结合运用消能工。

背景技术

泄水建筑物或落差建筑物下游需根据建筑物的形式、枢纽布置、上下游水位、地形、地质、运用要求等因素设置适宜的消能工，以消除下泄急流的多余动能，防止或减轻水流对水工建筑物及其下游河床、沿岸等的冲刷破坏。常用的消能工有三种：(1)通过水跃消除多余动能的水跃消能工，又称底流消能工。(2)利用泄水建筑物出口的挑流鼻坎将下泄急流抛向空中，然后落入下游河床水垫中来消除多余动能的挑流消能工。(3)利用泄水建筑物出口的鼻坎将下泄急流的主流挑至水面，通过主流在表面扩散及底部旋滚和表面旋滚来消除多余动能的面流消能工。

一般地，对于平原及沿海地区的宽浅河流，兴建的拦河水利工程多采用多孔闸坝。由于上下游水头差大多小于15m，其下游大多采用折坡消力池型式的底流消能工，然而现有的应用于多孔闸坝的消能工并不能最大化地提高泄洪发电效率、节省投资。

实用新型内容

为了解决以上技术问题，本实用新型的目的在于提供一种适用于宽浅河道多孔闸坝的面流底流联合消能工，该联合消能工能够节省能源消耗，提高效能效率，安全方便，行洪安全。

本实用新型的目的通过以下技术方案实现：

一种适用于宽浅河道多孔闸坝的面流底流复合式消能工，包括面流消能区和底流消能区，对应拦河闸坝1/4～1/3的闸孔为底流消能区，设有底流消能工，对应拦河闸坝其余闸孔为面流消能区，设有面流消能工，所述底流消能区和所述面流消能区之间的分界断面沿河流方向设置有导流墙。

根据本实用新型的面流底流复合式消能工，优选地，所述闸孔至少为6个。

根据本实用新型的面流底流复合式消能工，优选地，所述闸孔大于12个时，对应拦河闸坝1/4的闸孔为底流消能区，对应拦河闸坝其余闸孔则为面流消能区。

根据本实用新型的面流底流复合式消能工，优选地，所述拦河闸坝的上下游水头差小于15m。

根据本实用新型的面流底流复合式消能工，优选地，所述拦河闸坝段的过闸流量大于100m³/s，工程等别为Ⅰ～Ⅲ等，设计洪水标准为20～100年一遇。

一种在宽浅河道上的水利枢纽工程，包括水力发电区和闸孔坝段，其中，水力发电区和闸孔坝段之间的分界断面沿河流方向设置有导流墙，所述闸孔坝段下游设置有面流消能区和底流消能区，对应闸孔坝段1/4～1/3的闸孔为底流消能区，设有底流消能工，对应闸孔坝段其余闸孔为面流消能区，设有面流消能工，所述底流消能区和所述面流消能区之间的分界断面沿河流方向设置有导流墙，所述面流消能区与所述水力发电区相邻。

根据本实用新型的水利枢纽工程，优选地，所述闸孔至少为6个。

根据本实用新型的水利枢纽工程，优选地，所述闸孔大于12个时，对应闸孔坝段1/4的闸孔为底流消能区，对应闸孔坝段其余闸孔则为面流消能区。

根据本实用新型的水利枢纽工程，优选地，所述闸孔坝段的上下游水头差小于15m。

当宣泄中小流量时开启拦河闸坝1/4～1/3闸孔，确保中小流量的危险工况能安然平顺；当需宣泄10年一遇以上流量时，打开全部闸孔。此时，上下游水位差较小，基本恢复天然河流状态，消能效果好。

本实用新型应用于宽浅河道上的多孔闸坝下游，采用面流和底流结合运用，在确保泄洪安全的前提下，能够降低能源消耗45％～71％，大幅度地提高发电效率，此外，本实用新型使用安全方便，行洪安全有保障，具有很高的应用价值。

附图说明

图1是本实用新型的面流底流联合消能工及水利枢纽工程布置示意图。

其中，1-面流消能区；2-底流消能区(其宽度为{(1/4～1/3)n闸孔})；3-导流墙A；4-水力发电区；5-闸孔坝段；6-导流墙B；7-消力池。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，对本实用新型的技术方案作进一步的详述，但本实用新型并不限于以下实施例。

如图1所示，本实用新型的适用于宽浅河道多孔闸坝的面流底流联合运用消能工包括面流消能区1和底流消能区2，对应拦河闸坝1/4～1/3的闸孔为底流消能区2，设有底流消能工，对 应拦河闸坝其余闸孔为面流消能区1，设有面流消能工。为确保闸坝下游河面水流流态的稳定，所述底流消能区2和所述面流消能区1之间的分界断面沿河流方向设置有导流墙A 3。优选地，所述底流消能工为折坡消力池7。

当闸孔为6个至12个时，对应拦河闸坝1/4～1/3的闸孔为底流消能区2。当闸孔大于12个时，对应拦河闸坝1/4的闸孔为底流消能区，对应拦河闸坝其余闸孔则为面流消能区，以确保运行的效率。

结合拦河枢纽布置、上下游水位、地形、地质及运用要求，将底流消能和面流消能相结合，布置少数闸孔采用投资较大的底流消能工，而大部分闸孔采用面流消能方式，在确保泄洪安全的前提下，达到节省能源消耗、提高发电效率的目的。

本实用新型的复合式消能工尤其适用于宽浅河道上，上下游水头差小于15m、孔数大于6孔的闸坝。

优选地，所述拦河闸坝段的过闸流量大于100m³/s，工程等别为Ⅰ～Ⅲ等，设计洪水标准为20～100年一遇。

本实用新型的复合式消能工可应用于宽浅河道大坝，如图1所示，该宽浅河道水利枢纽工程包括水力发电区4和闸孔坝段5，其中，水力发电区4和闸孔坝段5之间的分界断面沿河流方向设置有导流墙B 6，在闸孔坝段5的下游设置有面流消能区1和底流消能区2，对应拦河闸坝1/4～1/3的闸孔为底流消能区2，设有底流消能工(例如消力池)，对应拦河闸坝其余闸孔为面流消能区1，设有面流消能工。底流消能区2和面流消能区1之间的分界断面沿河流方向设置有导流墙A 3，以确保闸坝下游河面水流流态的稳定。面流消能区1和水力发电区4相邻，底流消能区2和水力发电区4分别位于面流消能区1的两侧。

当闸孔为6个至12个时，对应拦河闸坝1/4～1/3的闸孔为底流消能区2。当闸孔大于12个时，对应拦河闸坝1/4的闸孔为底流消能区，对应拦河闸坝其余闸孔则为面流消能区，以确保运行的效率。

当宣泄中小流量时开启拦河闸坝1/4～1/3的闸孔，确保中小流量的危险工况能安然平顺；当需宣泄10年一遇以上流量时，打开全部闸孔。此时，上下游水位差较小，基本恢复天然河流状态，消能效果好。

实际应用效果表明，本实用新型应用于宽浅河道上的多孔闸坝下游，采用面流和底流结合运用，在确保泄洪安全的前提下，能够降低能源消耗45％～71％，提高发电效率，降低造价，节省工程投资，此外，本实用新型使用安全方便，行洪安全有保障，具有很高的应用价值。

Claims (9)

1.一种适用于宽浅河道多孔闸坝的面流底流联合消能工，其特征在于包括面流消能区和底流消能区，对应拦河闸坝1/4～1/3的闸孔为底流消能区，设有底流消能工，对应拦河闸坝其余闸孔为面流消能区，所述底流消能区和所述面流消能区之间的分界断面沿河流方向设置有导流墙。

2.根据权利要求1的面流底流联合消能工，其特征在于：所述闸孔至少为6个。

3.根据权利要求1的面流底流联合消能工，其特征在于：所述闸孔大于6个，对应拦河闸坝1/4～1/3的闸孔为底流消能区，对应拦河闸坝其余闸孔则为面流消能区。

4.根据权利要求1的面流底流联合消能工，其特征在于：所述拦河闸坝的上下游水头差小于15m。

5.根据权利要求1的面流底流联合消能工，其特征在于：所述拦河闸坝段的过闸流量大于100m³/s，工程等别为Ⅰ～Ⅲ等，设计洪水标准为20～100年一遇。

6.一种在宽浅河道上的水利枢纽工程，包括水力发电区和闸孔坝段，所述水力发电区和所述闸孔坝段之间的分界断面沿河流方向设置有导流墙，其特征在于：所述闸孔坝段下游设置有面流消能区和底流消能区，对应闸孔坝段1/4～1/3的闸孔为底流消能区，设有底流消能工，对应闸孔坝段其余闸孔为面流消能区，设有面流消能工，所述底流消能区和所述面流消能区之间的分界断面沿河流方向设置有导流墙，所述面流消能区与所述水力发电区相邻。

7.根据权利要求6的水利枢纽工程，其特征在于：所述闸孔至少为6个。

8.根据权利要求6的水利枢纽工程，其特征在于：所述闸孔大于12个，对应闸孔坝段1/4的闸孔为底流消能区，对应闸孔坝段其余闸孔则为面流消能区。

9.根据权利要求6的水利枢纽工程，其特征在于：所述闸孔坝段的上下游水头差小于15m。