CN220953283U - 电站尾水分流生态流量的高低坎结构 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种电站尾水分流生态流量的高低坎结构，包括：电站尾水洞、生态流量洞、低坎、高坎；该结构设置于水力发电站尾水洞后；电站尾水洞的第一端与尾水调压室出水口相连通；电站尾水洞的另一端向下游泄放设置；生态流量洞靠近电站尾水洞的第一端设置于电站尾水洞侧壁上并与电站尾水洞相连通。该结构可实现降低电站尾水位，为下游河道提供生态流量保证河道不断流，并能降低尾水位满足发电、环保的要求。

Description

电站尾水分流生态流量的高低坎结构

技术领域

本申请涉及水电站建设技术领域，特别是一种电站尾水分流生态流量的高低坎结构。

背景技术

生态流量是满足河道生物多样性的河流流量，因生态流量的存在，河流的连续性得以保证，是生物迁徙、繁衍等生命活动的基础。水能开发是通过在河道中修建大坝，涌高水位，利用势能转化成动能、电能的原理生产出优质的电力。水电站的效益首先需要生产出大量优质的电能，而较高的运行水位、较低的电站尾水位是实现效益最大化的重要手段之一。

当需获取较低的电站尾水位时，需把电站尾水引至大坝下游河道较远处，以降低电站的尾水位，获得更多的发电效益。然而，这种方式又导致电站尾水洞出口以上河道的断流现象，与河道生态保护要求维持河道内水位相矛盾。

可用于大坝的常用生态流量泄放方式有生态泄放孔、生态机组。生态泄放孔可在电站建设运行期内长期保持一定的泄流能力，维持河道的生态基流。生态机组是在工程建成后，专为维持生态流量设置的机组，可在保证河道基流的同时，发挥环保工程的发电效益。

对于一些大型工程，则通过在不同高程处设置导流洞、底孔、中孔等水工建筑物，分段下放生态流量。

而引水式电站采用引水的方式常导致坝后干枯河道较长。若不考虑通过电站长尾水降低下游水位、增大发电效益，上述的各种泄放生态流量的方式基本能满足大坝工程建设运行的环保需要。

但上述现有方式，均不能在保证环保要求河道不断流的情况下，实现长尾水隧洞把电站尾水导入河道的更下游。

实用新型内容

本申请针对上述技术问题提供了一种电站尾水分流生态流量的高低坎结构，该装置能在降低电站长尾水下游水位的同时避免河道断流，兼顾发电效益、生态环保要求。

本申请提供了一种电站尾水分流生态流量的高低坎结构，包括：电站尾水洞、生态流量洞、低坎、高坎；该结构设置于水力发电站尾水洞后；电站尾水洞的第一端与尾水调压室出水口相连通；电站尾水洞的另一端向下游泄放设置；生态流量洞靠近电站尾水洞的第一端设置于电站尾水洞侧壁上并与电站尾水洞相连通；

电站尾水洞、生态流量洞相接处设置低坎；

电站尾水洞内设置高坎。

优选地，电站尾水洞包括：第一段、第二段；第一段的一端与尾水调压室出水口相连通；第一段与第二段相连通；第一段还与生态流量洞相连通；

高坎设置于第一段与第二段相连通处。

优选地，高坎的高度高于低坎。

优选地，电站尾水洞的横截面面积大于生态流量洞的横截面面积。

优选地，生态流量洞的延伸端与下游河道相连通。

优选地，电站尾水洞、生态流量洞成锐角相接。

本申请能产生的有益效果包括：

1）本申请所提供的电站尾水分流生态流量的高低坎结构，该结构可实现降低电站尾水位，为下游河道提供生态流量保证河道不断流，并能降低尾水位满足发电、环保的要求。该结构通过设置高、低坎，在实现功能的同时工程造价低，降低工程建设成本。结构简单实用，运行过程无需专人操作与维护，运行后期仅需进行高坎、低坎前泥沙清淤维护，运行维护操作方便简单、使用灵活。

附图说明

图1为本申请提供的电站尾水分流生态流量的高低坎结构平面示意图；

图2为本申请提供的电站尾水分流生态流量的高低坎结构横剖面示意图；

其中：电站尾水洞1、生态流量洞2、低坎3、高坎4。

具体实施方式

为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施方式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实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，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方式，都属于本实用新型保护的范围。

本申请中未详述的且并不用于解决本申请技术问题的技术手段，均按本领域公知常识进行设置，且多种公知常识设置方式均可实现。

参见图1~2，本申请提供的电站尾水分流生态流量的高低坎结构，包括：电站尾水洞1、生态流量支洞2、低坎3、高坎4；

生态流量支洞2的一端与电站尾水洞1的一侧相连通；低坎3设置于生态流量支洞2的支管相接口上；高坎4设置于电站尾水洞1的接口上。

电站尾水洞1包括：第一段和第二段；第一段的一端与电站尾水来流相连通，另一端与第二相连通的同时还与生态流量支洞2相连通；第一段和第二段相接的接口上设置高坎4；第一段与生态流量支洞2相接的接口上设置低坎3。

按此设置低坎3能实现在电站发电所用水流量较小时该部分水通过生态流量支洞2实现生态流量泄放，以维持河道水位，避免断流。

高坎4位于低坎3旁侧，坎顶高于低坎3设置，可保证水流在满足生态流量稳定的前提下，在电站发电流量加大时增大尾水泄放流量，从而降低该电站尾水洞1第一段内的水位。

该结构设置于水电站尾水段上实现了河道生态流量泄放、降低电站尾水位的双重功能。

其中电站尾水洞1前端与尾水调压室出水口相连通，水流经过水电站机组、尾水调压室后进入电站尾水洞1的前端；

生态流量支洞2靠近电站尾水洞1前端，并与电站尾水洞1相连通，生态流量支洞2的出口与下游河道的上游相连接，向下游河道供给水流以保证河道生态流量；生态流量支洞2进口端上设置低坎3，可避免进入下游河道水流过大影响正常发电，保证电站运行不受流量影响；

低坎3、高坎4的高度设置可根据电站发电流量、生态流量的具体大小，通过薄壁堰计算公式进行流量分配设计，既满足河道生态基流需要，又能充分降低下游电站的尾水位。

实施例1：

电站尾水分流生态流量的高低坎结构，布置在电站尾水洞后的一定距离与区域，如图1~2所示，靠近电站尾水洞1进口段一定距离处设置生态流量支洞2，生态流量支洞2断面面积小于电站尾水洞1，主要用于泄放生态流量至下游河道，避免断流。

在生态流量支洞2的进口布置低坎薄壁堰3，低坎薄壁堰3的高度根据生态流量大小、洞室宽度确定；生态流量支洞2与电站尾水洞1连接区域布置高坎薄壁堰4，其高度根据电站尾水流量、尾水洞宽度、尾水洞高度确定，以保证电站尾水不形成明满流为前提条件。

该装置可在电站负荷较低、发电流量较小情况下，电站尾水通过低坎3泄放至下游河道，保证河道的生态基流；当电站负荷较高、发电流量较大情况下，电站尾水通过低坎3、高坎4同时泄放，在保证河道生态基流前提下，通过长尾水隧洞泄放流量，较好的降低了下游水位，增加了发电效益。

与传统的生态流量泄放方式相比，本实施例通过对构造体的创新设计与巧妙布置，摒弃了生态流量常通过单独的生态机组或生态泄放口泄放方式，利用电站尾水的自分流装置与长尾水隧洞合理结合，达到了生态流量泄放、提升发电效益同时兼顾的目的。该结构即可实现传统生态机组同样的功能。

该装置具有建造简单、造价低的特点，在运行期间不需要专人的操作，具有自运行特点；也具有检修简单的特点，主要是定期对低坎、高坎前的泥沙淤积物进行清理。

在一具体实施例中，电站尾水洞1、生态流量洞2成锐角相接，按此设置能保证电站尾水洞1内的水流量和流速，保证发电，同时兼顾环保要求。

尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种电站尾水分流生态流量的高低坎结构，其特征在于，包括：电站尾水洞、生态流量洞、低坎、高坎；该结构设置于水力发电站尾水洞后；电站尾水洞的第一端与尾水调压室出水口相连通；电站尾水洞的另一端向下游泄放设置；生态流量洞靠近电站尾水洞的第一端设置于电站尾水洞侧壁上并与电站尾水洞相连通；

电站尾水洞、生态流量洞相接处设置低坎；

电站尾水洞内设置高坎。

2.根据权利要求1所述的电站尾水分流生态流量的高低坎结构，其特征在于，电站尾水洞包括：第一段、第二段；第一段的一端与尾水调压室出水口相连通；第一段与第二段相连通；第一段还与生态流量洞相连通；

高坎设置于第一段与第二段相连通处。

3.根据权利要求2所述的电站尾水分流生态流量的高低坎结构，其特征在于，高坎的高度高于低坎。

4.根据权利要求1所述的电站尾水分流生态流量的高低坎结构，其特征在于，电站尾水洞的横截面面积大于生态流量洞的横截面面积。

5.根据权利要求1所述的电站尾水分流生态流量的高低坎结构，其特征在于，生态流量洞的延伸端与下游河道相连通。

6.根据权利要求1所述的电站尾水分流生态流量的高低坎结构，其特征在于，电站尾水洞、生态流量洞成锐角相接。