CN217580028U - 建于天然河道的抽水蓄能电站水库布置结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种建于天然河道的抽水蓄能电站水库布置结构，属于水电工程技术领域。本实用新型包括位于天然河道一岸的独立水库，独立水库具有全库盆防渗结构，防渗结构包含混凝土面板，位于独立水库底部的混凝土面板内设置有连通天然河道和独立水库的排水通道，排水通道内设置有允许天然河道的水流向独立水库下水库内的单向阀，排水通道内在单向阀靠近独立水库内腔的一端设置有截止阀。本实用新型在天然河道岸边修建独立水库，不影响天然河道水位，可以降低征地和移民工程投资。在水库库底设置有单向阀，可降低库底外水压力，减小库底混凝土板的厚度，节省工程投资，还能为下水库提供初期蓄水，节省向库内抽水的投资。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种建于天然河道的抽水蓄能电站水库布置结构，属于水电工程技术领域。
背景技术
随着风电、光伏等新能源大规模发展，逐步构建以新能源为主体的新型电力系统，这对灵活性调节电源的需求更加迫切。抽水蓄能电站具有调峰、调频等作用，能够保障电力系统安全、促进系能源大规模发展和消纳。
抽水蓄能电站一般包括上水库、下水库、输水系统、发电厂房等。上水库、下水库一般需要约几百万或上千万立方米的库容，电站运行分为抽水工况和发电工况,用电低谷时把多余的电力用可逆式泵水发电两用机组来抽水，把下水库的水抽到上水库，用电高峰时再放水发电。例如，下水库大多会选择在天然河道修筑一定高度的挡水坝，以获取足够的有效库容，但库水位壅高后可能会涉及到大量的征地和移民问题，从而不得不调整枢纽布置、减小装机规模甚至是重新寻找新的站址。为解决上述问题，可在天然河道岸边修筑独立的下水库，采用半挖半填的方式成库，其库底高程一般低于河床水位，库底外水压力一般较大，其排水问题十分突出。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种利用既有水库的抽水蓄能电站下水库布置结构，既能降低库底外水压力、又能提供初期蓄水。
为解决上述技术问题本实用新型所采用的技术方案是：建于天然河道的抽水蓄能电站水库布置结构，包括位于天然河道一岸的独立水库，独立水库具有全库盆防渗结构，防渗结构包含混凝土面板，位于独立水库底部的混凝土面板内设置有连通天然河道和独立水库的排水通道，排水通道内设置有允许天然河道的水流向独立水库下水库内的单向阀，排水通道内在单向阀靠近独立水库内腔的一端设置有截止阀。
进一步的是：单向阀靠近天然河道的一端固定连接有排水花管，排水花管远离单向阀的一端设置有封闭板，在靠近封闭板一端的排水花管管壁上或者在封闭板上或者在上述两个位置设置有多个排水孔，排水花管具有排水孔的这一端伸入砂砾石地层内。
进一步的是：独立水库的四周具有挡水坝，位于天然河道下游这一侧的挡水坝具有溢流坝，溢流坝的顶部高程低于其余部分的挡水坝顶部高程。
本实用新型的有益效果是：在天然河道岸边修建独立水库，水流从天然河道的另一岸流走，水库建成后不影响天然河道水位，可以降低征地和移民工程投资。在水库库底设置有单向阀，可降低库底外水压力，减小库底混凝土板的厚度，节省工程投资，有效地解决库底外水压力问题，还能为下水库提供初期蓄水，节省向库内抽水的投资。
附图说明
图1为本实用新型的平面示意图。
图2为本实用新型中水库库底的排水通道示意图。
图3为本实用新型的横河向剖面图示意图。
图4为本实用新型的顺河向剖面图示意图。
图中标记：1-独立水库、2-混凝土面板、3-单向阀、4-排水花管、5-砂砾石地层、6-挡水坝、7-溢流坝、8-截止阀、9-进出水口、10-原始地面线、11-河流。
具体实施方式
为便于理解和实施本实用新型，选本实用新型的优选实施例结合附图作进一步说明。
如图1至图4所示，本实用新型包括位于天然河道一岸的独立水库1，独立水库1具有全库盆防渗结构，防渗结构包含混凝土面板2，位于独立水库1底部的混凝土面板2内设置有连通天然河道和独立水库1的排水通道，排水通道内设置有允许天然河道的水流向独立水库1下水库内的单向阀3，排水通道内在单向阀3靠近独立水库1内腔的一端设置有截止阀8。
优选地，单向阀3靠近天然河道的一端固定连接有排水花管4，排水花管4远离单向阀3的一端设置有封闭板，在靠近封闭板一端的排水花管4管壁上或者在封闭板上或者在上述两个位置设置有多个排水孔，排水花管4具有排水孔的这一端伸入砂砾石地层5内。单向阀3的数量、尺寸及排水花管4的尺寸等可根据排水流量确定。排水花管4的作用是防止细沙进入单向阀3、影响单向阀工作效率。
优选地，独立水库1的四周具有挡水坝6，位于天然河道下游这一侧的挡水坝6具有溢流坝7，溢流坝7的顶部高程低于其余部分的挡水坝6顶部高程。当独立水库1的水位高于正常蓄水位后，水可以通过溢流坝7流向天然河道。
本实用新型的实质是在天然河道岸边修建独立水库1，不壅高天然河道水位，从而不会导致大量的征地和移民问题；独立水库1的特点是正常蓄水位会高于天然河道水位，库底死水位会低于天然河道水位，库底如果不做防渗处理，那么库水会外渗，造成损失；库底如果做了防渗，那么在空库时候的库底外水压力较大，其排水问题较为突出。
因此，本实用新型在库底设置单向阀3，允许天然河道的水流向独立水库1，但不允许独立水库1的水流向天然河道，这样一方面降低了库底外水压力，可减小库底混凝土板的厚度，节省工程投资，有效解决库底排水问题；另一方面还能为独立水库1提供初期蓄水，节省向库内抽水的投资。
独立水库1一般由开挖+筑坝的方式形成，库底死水位高程低于天然河道水位，水库正常蓄水位高于天然河道水位。由于上水库一般高程较高，地下水位较低，出现这种工况的可能性较小，因此本实用新型一般适用于下水库，但上水库也可适用，且运用于上水库时带来的优势更多，比如上水库外的水流入库内，可减少抽水量，节省抽水投资。
以适用于下水库为例，本实用新型可按如下方式实施：
施工过程中截止阀8保持关闭状态，下水库(即独立水库1)建成后，截止阀8开启，天然河道的水通过单向阀3流向下水库内，待下水库内的水位与天然河道水位齐平后，启动抽水，将下水库内的水抽至上水库；重复上述操作，直至上水库的水满足发电需求，初期蓄水完成。
抽水蓄能电站运行期，发电工况时，上水库水位为正常蓄水位，下水库水位与天然河道相同，上水库的水通过水轮发电机排放至下水库，下水库水位超过正常蓄水位后，通过溢流坝7下泄至天然河道；抽水工程时，上水库为空库，下水库水位为正常蓄水位，库容满足水泵抽水需求，当下水库的水通过水泵抽至上水库后，下水库水位为死水位，天然河道的水通过单向阀3流向下水库内，可降低下水库库底外水压力，减小库底混凝土板的设计厚度。
Claims (3)
1.建于天然河道的抽水蓄能电站水库布置结构，其特征在于：包括位于天然河道一岸的独立水库(1)，独立水库(1)具有全库盆防渗结构，防渗结构包含混凝土面板(2)，位于独立水库(1)底部的混凝土面板(2)内设置有连通天然河道和独立水库(1)的排水通道，排水通道内设置有允许天然河道的水流向独立水库(1)下水库内的单向阀(3)，排水通道内在单向阀(3)靠近独立水库(1)内腔的一端设置有截止阀(8)。
2.如权利要求1所述的建于天然河道的抽水蓄能电站水库布置结构，其特征在于：单向阀(3)靠近天然河道的一端固定连接有排水花管(4)，排水花管(4)远离单向阀(3)的一端设置有封闭板，在靠近封闭板一端的排水花管(4)管壁上或者在封闭板上或者在上述两个位置设置有多个排水孔，排水花管(4)具有排水孔的这一端伸入砂砾石地层(5)内。
3.如权利要求1或2所述的建于天然河道的抽水蓄能电站水库布置结构，其特征在于：独立水库(1)的四周具有挡水坝(6)，位于天然河道下游这一侧的挡水坝(6)具有溢流坝(7)，溢流坝(7)的顶部高程低于其余部分的挡水坝(6)顶部高程。
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