一種水利樞紐設(shè)施的制作方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種水利樞紐設(shè)施
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及一種把斜臥涵管和豎井式溢洪道結(jié)合為一體的水利樞紐設(shè)施，屬于水利工程領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0003]目前，公知的斜臥涵管取水水利設(shè)施是一種應(yīng)用在中小型水庫(kù)的灌溉取水裝置，它主要是由斜臥涵管、消能池、壩下平涵三部分組成。該設(shè)施通過(guò)鋪設(shè)在庫(kù)岸邊坡或壩體上游面上的斜臥涵管取水，進(jìn)入斜臥涵管的水流在涵管末端的矩形消能池消能，之后通過(guò)穿過(guò)水庫(kù)土石壩壩體底部的平臥涵管輸向下游。但是，在一般傳統(tǒng)的斜涵取水設(shè)施中，壩下平涵管容易有滲漏、與壩體土石材料結(jié)合不牢固、涵管周邊難以碾壓等不利影響，產(chǎn)生事故，危害壩體安全。
[0004]豎井式溢洪道是一種適用于中低水頭的泄流溢洪水工建筑物，它主要由喇叭口，漸變段，豎井段，消能池，退水隧洞，出口消能段組成，豎井式溢洪道修建在水庫(kù)庫(kù)區(qū)內(nèi)一側(cè)的山坡上，水位超過(guò)喇叭口的高程時(shí)，水流進(jìn)入溢洪道，通過(guò)漸變段、豎井段，落入消能池中消能，消能后的水流通過(guò)退水隧洞流向下游，退水隧洞不通過(guò)土石壩體，而是穿過(guò)岸邊山坡的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有的斜臥涵管取水水利設(shè)施中壩下平涵管對(duì)壩體安全的不利影響，提供一種水利樞紐設(shè)施。
[0006]本發(fā)明是將傳統(tǒng)裝置中的斜臥涵管部分與豎井式溢洪道相連接，利用豎井式溢洪道取代壩下平涵管，通過(guò)豎井式溢洪道的消能池進(jìn)行消能，并通過(guò)豎井式溢洪道的退水隧洞進(jìn)行輸水，不僅確保了大壩整體的安全穩(wěn)定，又充分利用了豎井溢洪道的泄洪設(shè)施與功能，又能發(fā)揮斜臥涵管在引水灌溉中的優(yōu)點(diǎn)，使得結(jié)合后的新型水利設(shè)施具有將泄洪與引水灌溉相結(jié)合的綜合功效。同時(shí)，在退水隧洞尾段上方增建一條引水支洞來(lái)取水灌溉，在退水隧洞出口處設(shè)置一座閘門(mén)來(lái)抬高水頭，以提高灌溉高程，擴(kuò)大灌溉面積，增加經(jīng)濟(jì)效益的新型水利樞紐設(shè)施。
[0007]本發(fā)明所述水利樞紐設(shè)施結(jié)構(gòu)包括:豎井式溢洪道、喇叭口、漸變段、豎井段、豎井軸線、壓坡段、消能井、退水隧洞、取水斜涵、進(jìn)水口、拍門(mén)、橡膠止水帶、通氣管、引水支洞、灌溉渠道、退水隧洞出口處閘門(mén)、閘墩、閘門(mén)啟閉機(jī)、岸坡基巖、土石壩、水庫(kù)區(qū)(上游)、河道(下游)。
[0008]由取水斜涵(9)與豎井式溢洪道(I)結(jié)合成的新型水利設(shè)施位于水庫(kù)區(qū)(上游)
(21)。新型水利設(shè)施的退水隧洞(8)不穿過(guò)土石壩(20)，而是穿過(guò)岸坡基巖(19)，將水輸向河道(下游)(22)，避免了壩下涵管對(duì)土石壩(20)壩體的破壞； 豎井式溢洪道(I)由上至下依次設(shè)置喇叭口(2)，漸變段(3)，豎井段(4)，消能井(7)，豎井式溢洪道(I)下部與退水隧洞(8)連接，豎井式溢洪道(I)下部與退水隧洞(8)連接處設(shè)置壓坡段(6)，通氣管(13)設(shè)置在豎井式溢洪道(I) 一側(cè)，并與退水隧洞(8)相連，豎井式溢洪道(I)另一側(cè)中下部與取水斜涵(9)相連接；
將取水斜涵(9)末端與豎井式溢洪道(I)的中部相連接，取水斜涵(9)鋪設(shè)在山坡上，采用分級(jí)取水方式，每級(jí)設(shè)有進(jìn)水口( 10 )，進(jìn)水口( 10 )由拍門(mén)(11)控制，取水斜涵(9 )頂端高程不超過(guò)豎井溢洪道(I)的設(shè)計(jì)水頭高程，由此取到取水斜涵(9)頂端到取水斜涵(9)末端之間不同高程水位的水，豎井式溢洪道(I)同時(shí)修建在水庫(kù)庫(kù)區(qū)內(nèi)一側(cè)的山坡上，共用退水隧洞(8)輸水；水庫(kù)上游來(lái)水量多時(shí)，水位高于喇叭口(2)，豎井式溢洪道(I)以泄洪為主，退水隧洞出口處閘門(mén)(16)部分開(kāi)啟，部分下泄水量由引水支洞(14)流入灌溉渠道
(15)用以滿(mǎn)足灌溉要求，多余水量由閘孔流向河道(下游)(22);水庫(kù)上游來(lái)水量少時(shí)，水位低于喇叭口(2)，傳統(tǒng)豎井式溢洪道(I)此時(shí)多有閑置，而新型水利設(shè)施在下游灌區(qū)需要灌溉時(shí)，利用取水斜涵(9)在水庫(kù)當(dāng)前的相應(yīng)水位取水，水流由進(jìn)水口(10)流入，順取水斜涵
(9)流入豎井式溢洪道(1)，并跌入消能井(7)內(nèi)消能，之后流入退水隧洞(8)，退水隧洞與通氣管相連(13)，用以通入氣體消除退水隧洞(8)內(nèi)的真空負(fù)壓，水流從退水隧洞(8)流出后流向下游，退水隧洞(8)出口處閘門(mén)(16)關(guān)閉，水流由引水支洞(14)流入灌溉渠道(15)滿(mǎn)足灌溉用水要求。
[0009]本發(fā)明的有益效果是:
1.斜臥涵管分級(jí)取水便利，相應(yīng)水位的表層取水使水溫適宜利于灌溉。
[0010]2.由拍門(mén)控制的孔口放水方便、取水流量大、流量可控。
[0011 ] 3.斜臥涵管與豎井式溢洪道的結(jié)合簡(jiǎn)便，設(shè)計(jì)容易可行，有利于推廣應(yīng)用。
[0012]4.同時(shí)，豎井式溢洪道可以避免大量的土石方開(kāi)挖，造價(jià)能較其他形式的溢洪道低。
[0013]5.在退水隧洞出口處設(shè)置的閘門(mén)可以抬高水頭，提高灌溉高程，擴(kuò)大灌溉面積，增加經(jīng)濟(jì)效益。
[0014]6.豎井式溢洪道的消能效果好，內(nèi)消能的方式使涵管內(nèi)的水流速度低，對(duì)涵道的水利條件要求低，施工要求低，可以改建施工導(dǎo)流隧洞做溢洪隧洞，大大節(jié)約投資。
[0015]7.傳統(tǒng)的壩下鋼筋混凝土平涵管既不利于壩的整體穩(wěn)定性，又難于和壩體的土石材料結(jié)合，容易滲漏產(chǎn)生事故，豎井式溢洪道不僅可以溢流泄洪，而且其退水隧洞又能取代壩下平涵管，有利于壩體的安全穩(wěn)定。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1是本發(fā)明的布設(shè)位置圖；
圖2是新型水利設(shè)施實(shí)施例的立剖面構(gòu)造圖；
圖3是新型水利設(shè)施實(shí)施例退水隧洞下游引水支洞及退水隧洞出口處閘門(mén)剖視圖；
圖4是新型水利設(shè)施實(shí)施例的平面構(gòu)造圖；
圖中1.豎井式溢洪道，2.喇叭口，3.漸變段，4.豎井段，5.豎井軸線，6.壓坡段，
7.消能井，8.退水隧洞，9.取水斜涵，10.進(jìn)水口，11.拍門(mén)，12.橡膠止水帶，13.通氣管，14.引水支洞，15.灌溉渠道，16.退水隧洞出口處閘門(mén)，17.閘墩，18.閘門(mén)啟閉機(jī)，19.岸坡基巖，20.土石壩，21.水庫(kù)區(qū)(上游)，22.河道(下游)。
【具體實(shí)施方式】
[0017]結(jié)合【附圖說(shuō)明】如下:
本發(fā)明所述水利樞紐設(shè)施結(jié)構(gòu)包括:豎井式溢洪道(I)、喇叭口(2)、漸變段(3)、豎井
(4)、豎井軸線(5)、壓坡段(6)、消能井(7)、退水隧洞(8)、取水斜涵(9)、進(jìn)水口(10)、拍門(mén)
(11)、橡膠止水帶(12)、通氣管(13)、引水支洞(14)、灌溉渠道(15)、退水隧洞出口處閘門(mén)
(16)、閘墩(17)、閘門(mén)啟閉機(jī)(18)、岸坡基巖(19)、土石壩(20)、水庫(kù)區(qū)(上游)(21)、河道(下游)(22)。
[0018]在圖1中，由取水斜涵(9)與豎井式溢洪道(I)結(jié)合成的新型水利設(shè)施位于水庫(kù)區(qū)(上游)(21)。新型水利設(shè)施的退水隧洞(8)不穿過(guò)土石壩(20)，而是穿過(guò)岸坡基巖(19)，將水輸向河道(下游)(22)，避免了壩下涵管對(duì)土石壩(20)壩體的破壞。
[0019]在圖2所示實(shí)施例中，將取水斜涵(9 )末端與豎井式溢洪道(I)的中部相連接，取水斜涵(9)鋪設(shè)在山坡上，采用分級(jí)取水方式，每級(jí)設(shè)有進(jìn)水口(10)，進(jìn)水口(10)由拍門(mén)
(11)控制，取水斜涵(9 )頂端高程不超過(guò)豎井溢洪道(I)的設(shè)計(jì)水頭高程，由此取到取水斜涵(9)頂端到取水斜涵(9)末端之間不同高程水位的水，豎井式溢洪道(I)同時(shí)修建在水庫(kù)庫(kù)區(qū)內(nèi)一側(cè)的山坡上，共用退水隧洞(8)輸水；水庫(kù)上游來(lái)水量多時(shí)，水位高于喇叭口(2)，豎井式溢洪道(I)以泄洪為主，退水隧洞出口處閘門(mén)(16)部分開(kāi)啟，部分下泄水量由引水支洞(14)流入灌溉渠道(15)用以滿(mǎn)足灌溉要求，多余水量由閘孔流向河道(下游)(22);水庫(kù)上游來(lái)水量少時(shí)，水位低于喇叭口(2)，傳統(tǒng)豎井式溢洪道(I)此時(shí)多有閑置，而新型水利設(shè)施在下游灌區(qū)需要灌溉時(shí)，利用取水斜涵(9)在水庫(kù)當(dāng)前的相應(yīng)水位取水，水流由進(jìn)水口(10)流入，順取水斜涵(9)流入豎井式溢洪道(1)，并跌入消能井(7)內(nèi)消能，之后流入退水隧洞(8)，退水隧洞與通氣管相連(13)，用以通入氣體消除退水隧洞(8)內(nèi)的真空負(fù)壓，水流從退水隧洞(8)流出后流向下游，退水隧洞(8)出口處閘門(mén)(16)關(guān)閉，水流由引水支洞(14)流入灌溉渠道(15)滿(mǎn)足灌溉用水要求。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種水利樞紐設(shè)施，其特征在于:所述水利樞紐設(shè)施結(jié)構(gòu)包括:豎井式溢洪道(1)、喇叭口(2)、漸變段(3)、豎井(4)、豎井軸線(5)、壓坡段(6)、消能井(7)、退水隧洞(8)、取水斜涵(9)、進(jìn)水口(10)、拍門(mén)(11)、橡膠止水帶(12)、通氣管(13)、引水支洞(14)、灌溉渠道(15)、退水隧洞出口處閘門(mén)(16)、閘墩(17)、閘門(mén)啟閉機(jī)(18)、岸坡基巖(19)、土石壩(20)、水庫(kù)區(qū)(21)、河道(22)； 由取水斜涵(9)與豎井式溢洪道(I)結(jié)合成的新型水利設(shè)施位于水庫(kù)區(qū)(上游)(21);新型水利設(shè)施的退水隧洞(8)不穿過(guò)土石壩(20)，而是穿過(guò)岸坡基巖(19)，將水輸向河道(22)，避免了壩下涵管對(duì)土石壩(20)壩體的破壞； 豎井式溢洪道(I)由上至下依次設(shè)置喇叭口(2)，漸變段(3)，豎井段(4)，消能井(7)，豎井式溢洪道(I)下部與退水隧洞(8)連接，豎井式溢洪道(I)下部與退水隧洞(8)連接處設(shè)置壓坡段(6)，通氣管(13)設(shè)置在豎井式溢洪道(I) 一側(cè)，并與退水隧洞(8)相連，豎井式溢洪道(I)另一側(cè)中下部與取水斜涵(9)相連接； 將取水斜涵(9)末端與豎井式溢洪道(I)的中部相連接，取水斜涵(9)鋪設(shè)在山坡上，采用分級(jí)取水方式，每級(jí)設(shè)有進(jìn)水口( 10 )，進(jìn)水口( 10 )由拍門(mén)(11)控制，取水斜涵(9 )頂端高程不超過(guò)豎井溢洪道(I)的設(shè)計(jì)水頭高程，由此取到取水斜涵(9)頂端到取水斜涵(9)末端之間不同高程水位的水，豎井式溢洪道(I)同時(shí)修建在水庫(kù)庫(kù)區(qū)內(nèi)一側(cè)的山坡上，共用退水隧洞(8)輸水；水庫(kù)上游來(lái)水量多時(shí)，水位高于喇叭口(2)，豎井式溢洪道(I)以泄洪為主，退水隧洞出口處閘門(mén)(16)部分開(kāi)啟，部分下泄水量由引水支洞(14)流入灌溉渠道(15)用以滿(mǎn)足灌溉要求，多余水量由閘孔流向河道(22);水庫(kù)上游來(lái)水量少時(shí)，水位低于喇叭口(2)，傳統(tǒng)豎井式溢洪道(I)此時(shí)多有閑置，而新型水利設(shè)施在下游灌區(qū)需要灌溉時(shí)，利用取水斜涵(9)在水庫(kù)當(dāng)前的相應(yīng)水位取水，水流由進(jìn)水口(10)流入，順取水斜涵(9)流入豎井式溢洪道(1)，并跌入消能井(7)內(nèi)消能，之后流入退水隧洞(8)，退水隧洞與通氣管相連(13)，用以通入氣體消除退水隧洞(8)內(nèi)的真空負(fù)壓，水流從退水隧洞(8)流出后流向下游，退水隧洞(8)出口處閘門(mén)(16)關(guān)閉，水流由引水支洞(14)流入灌溉渠道(15)滿(mǎn)足灌溉用水要求。
【專(zhuān)利摘要】一種水利樞紐設(shè)施，其結(jié)構(gòu)包括豎井式溢洪道、喇叭口、漸變段、豎井、豎井軸線、壓坡段、消能井、退水隧洞、取水斜涵、進(jìn)水口、拍門(mén)、橡膠止水帶、通氣管、引水支洞、灌溉渠道、退水隧洞出口處閘門(mén)、閘墩、閘門(mén)啟閉機(jī)、岸坡基巖、土石壩、水庫(kù)區(qū)（上游）、河道（下游）。本發(fā)明在低水位時(shí)利用斜臥涵管取水，利用豎井式溢洪道消能與輸水，關(guān)閉退水隧洞出口處閘門(mén)來(lái)抬高水頭，提高灌溉高程，滿(mǎn)足下游灌溉用水要求。它將斜臥涵管與豎井式溢洪道相連接，利用豎井式溢洪道取代壩下涵管，避免了壩下涵管的不利影響。
【IPC分類(lèi)】E02B8/06, E02B8/00
【公開(kāi)號(hào)】CN104963322
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510421082
【發(fā)明人】魏博文, 陳春華, 徐鎮(zhèn)凱, 袁冬陽(yáng), 谷明晗
【申請(qǐng)人】南昌大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年10月7日
【申請(qǐng)日】2015年7月17日