專利名稱：用于階梯式水利樞紐的尾水渠結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
用于階梯式水利樞紐的尾水渠結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實用新型涉及一種用于階梯式水利樞紐的尾水渠結(jié)構(gòu)，具體涉及一種在河流梯級開發(fā)中進行上下游電站水位銜接，在下游電站水庫未形成前實現(xiàn)上游電站發(fā)電需要的尾水渠結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
[0002]為充分利用河道水能，現(xiàn)有階梯式水利樞紐中的上游電站廠房一般位于下游電站水庫的庫區(qū)，并且與上游電站廠房的尾水渠銜接的天然河道的水位低于該下游電站水庫水位。在下游電站水庫蓄水前，上游電站廠房的尾水通過尾水渠進入天然河道；當下游電站水庫開始蓄水后，天然河道逐漸被淹沒，其水位最終達到下游電站水庫水位。由于上游電站廠房通常在下游電站水庫形成之前建成，為了確保上游電站廠房的水輪機的淹沒深度從而使上游電站能順利提前發(fā)電，通常要求上游電站廠房以天然河道的水位作為其尾水位；但是， 這種方式會降低下游電站水庫的調(diào)節(jié)能力，使上下游水位不能緊密銜接，水能有損失。而如果上游電站廠房以下游電站水庫水位作為其尾水位，則在下游電站水庫未形成前，天然河道水位較低，需要降低上游電站的安裝高程，增加基坑開挖支護工程量，增加廠房建筑物工程量，也增加了壓力管道埋深，增加了施工難度。因此，有必要研究一種新型的尾水渠結(jié)構(gòu)， 既能夠使各梯級電站水庫的正常蓄水位與上一梯級電站廠房的正常尾水位充分銜接，并減小上游電站廠房的工程量，還能在下游電站水庫形成前提前發(fā)電。實用新型內(nèi)容[0003]本申請所要解決的技術(shù)問題是提供一種用于階梯式水利樞紐的尾水渠結(jié)構(gòu)，從而在下游電站水庫形成前實現(xiàn)提前發(fā)電。[0004]為此，本申請的尾水渠結(jié)構(gòu)包括構(gòu)筑在上游電站廠房與對應天然河道之間的尾水渠，該尾水渠由底板和分別位于底板兩側(cè)的擋墻構(gòu)成，在所述底板的尾部并位于其兩側(cè)的擋墻之間設(shè)有一擋水堰，該擋水堰的堰頂高程低于下游電站水庫水位并高于上游電站廠房的發(fā)電機組的安裝高程。[0005]由此，在下游電站水庫蓄水前，擋水堰可抬高尾水渠水位，確保上游電站廠房中水輪機的淹沒深度，使得上游電站能順利提前發(fā)電；當下游電站水庫蓄水后，水位提高并最終淹沒擋水堰，此時擋水堰的作用是避免天然河道內(nèi)泥沙進入尾水渠。[0006]進一步的，擋水堰的前緣體型為倒角圓弧。[0007]由此，可保證其過流能力，減小水頭損失。[0008]進一步的，擋水堰的溢流面為TOS曲線。[0009]由此，可進一步提高過流能力，減小水頭損失。[0010]進一步的，所述底板具有從上游電站廠房的尾水平臺朝擋水堰的方向向上傾斜的坡度。[0011]進一步的，在擋水堰靠天然河道側(cè)的基礎(chǔ)部位設(shè)有回填加固結(jié)構(gòu)。[0012]由此，可避免水流沖刷而影響擋水堰的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。[0013]本實用新型的有益效果是本申請的尾水渠結(jié)構(gòu)可抬高上游電站的安裝高程，減少上游電站的基坑開挖支護量、廠房建筑物混凝土工程量以及廠房防洪結(jié)構(gòu)工程量，抬高壓力管道埋深和開挖棄土，節(jié)約能源，有利于環(huán)境保護；同時，由于上游電站能夠順利發(fā)電， 能夠確保工程效益，可提前收回工程投資。


[0014]圖1是本實用新型用于階梯式水利樞紐的尾水渠結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。[0015]圖中標記為1-上游電站廠房；2-底板；3-擋墻；4-擋水堰；5-尾水渠內(nèi)水體水位；6-尾水渠原始地面線；7-下游電站水庫水位；8-天然河道水位；9-回填加固結(jié)構(gòu)； 10-堰頂高程。
具體實施方式
[0016]如圖1所示，本申請的尾水渠結(jié)構(gòu)包括構(gòu)筑在上游電站廠房1與對應天然河道之間的尾水渠，該尾水渠由底板2和分別位于底板2兩側(cè)的擋墻3構(gòu)成，在所述底板2的尾部并位于其兩側(cè)的擋墻3之間設(shè)有一擋水堰4，該擋水堰4的堰頂高程10低于下游電站水庫水位7并高于上游電站廠房1的發(fā)電機組的安裝高程。通過上述結(jié)構(gòu)，在下游電站水庫蓄水前，擋水堰4可抬高尾水渠水位，確保上游電站廠房1中水輪機的淹沒深度，使得上游電站能順利提前發(fā)電；當下游電站水庫蓄水后，天然河道水位8逐漸提高并最終淹沒擋水堰4 而達到下游電站水庫水位7，此時擋水堰4的作用是避免天然河道內(nèi)泥沙進入尾水渠。在此基礎(chǔ)上，為保證充分的過流能力，減小水頭損失，所述擋水堰4的前緣體型為倒角圓弧，溢流面為TOS曲線。此外，所述底板2具有從上游電站廠房1的尾水平臺朝擋水堰4的方向向上傾斜的坡度，這樣可以抬高擋水堰4的基礎(chǔ)高程，減小開挖支護和混凝土工程量，降低施工難度。為避免水流沖刷影響擋水堰4的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，在擋水堰4靠天然河道側(cè)的基礎(chǔ)部位設(shè)有回填加固結(jié)構(gòu)9，如回填大石塊。[0017]本申請的尾水渠結(jié)構(gòu)設(shè)計流程如下1)、根據(jù)河流梯級開發(fā)確定的下游電站水庫水位7，加上上游電站廠房1的機組吸出高度負值，確定上游電站廠房1的安裝高程；2)、根據(jù)廠區(qū)樞紐布置需要，布置上游電站廠房1位置，保證機組的正常運行和廠房安全，同時又交通方便，防洪滿足要求；3)、根據(jù)上游電站廠房1與天然河道的位置關(guān)系，設(shè)計尾水渠底板2的坡度廠房距離天然河道遠，則底板2的坡度較緩；上游電站廠房1距離天然河道較近，則底板2的坡度較陡；底板2的坡度的設(shè)計，同時要確保該底板2均至于尾水渠原始地面線6下，并有一定的埋深，這樣設(shè)計施工方便，滿足尾水渠地基承載力的要求，又可以確保尾水渠運行期間的結(jié)構(gòu)安全穩(wěn)定，減小維護工作量；4)、底板2設(shè)計完成后，可根據(jù)各段底坡與尾水渠原始地面線6的關(guān)系，設(shè)計尾水渠兩側(cè)的擋墻3，可以重力式或半重力式擋墻；5)、因河流規(guī)劃時，通常都充分利用了河流水頭，上游電站廠房1的尾水位為下游電站水庫水位7， 比上游電站廠址天然河道水位8高很多；在下游電站水庫形成前，需要在上游電站尾水渠內(nèi)設(shè)置擋水堰4，抬高尾水渠內(nèi)水體水位5 ；6)、擋水堰4前緣體型為倒角圓弧，溢流面為WES曲線，保證充分的過流能力，減小水頭損失；7)、計算擋水堰4的堰頂高度10 ；8)、擋水堰4靠天然河道側(cè)的基礎(chǔ)部位，回填大塊石，避免水流沖刷影響擋水堰4的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。
權(quán)利要求1.用于階梯式水利樞紐的尾水渠結(jié)構(gòu)，包括構(gòu)筑在上游電站廠房(1)與對應天然河道之間的尾水渠，該尾水渠由底板(2)和分別位于底板(2)兩側(cè)的擋墻(3)構(gòu)成，其特征在于在所述底板(2)的尾部并位于其兩側(cè)的擋墻(3)之間設(shè)有一擋水堰G)，該擋水堰(4) 的堰頂高程(10)低于下游電站水庫水位(7)并高于上游電站廠房(1)的發(fā)電機組的安裝尚程。
2.如權(quán)利要求1所述的用于階梯式水利樞紐的尾水渠結(jié)構(gòu)，其特征在于所述擋水堰 (4)的前緣體型為倒角圓弧。
3.如權(quán)利要求1所述的用于階梯式水利樞紐的尾水渠結(jié)構(gòu)，其特征在于所述擋水堰 (4)的溢流面為TOS曲線。
4.如權(quán)利要求1所述的用于階梯式水利樞紐的尾水渠結(jié)構(gòu)，其特征在于所述底板(2) 具有從上游電站廠房(1)的尾水平臺朝擋水堰的方向向上傾斜的坡度。
5.如權(quán)利要求1至4中任意一項權(quán)利要求所述的用于階梯式水利樞紐的尾水渠結(jié)構(gòu)， 其特征在于在擋水堰(4)靠天然河道側(cè)的基礎(chǔ)部位設(shè)有回填加固結(jié)構(gòu)(9)。
專利摘要本實用新型公開了一種用于階梯式水利樞紐的尾水渠結(jié)構(gòu)，從而在下游電站水庫形成前實現(xiàn)提前發(fā)電。該尾水渠結(jié)構(gòu)包括構(gòu)筑在上游電站廠房與對應天然河道之間的尾水渠，該尾水渠由底板和分別位于底板兩側(cè)的擋墻構(gòu)成，在所述底板的尾部并位于其兩側(cè)的擋墻之間設(shè)有一擋水堰，該擋水堰的堰頂高程低于下游電站水庫水位且高于所述天然河道的水位。本申請的尾水渠結(jié)構(gòu)可抬高上游電站的安裝高程，減少上游電站的基坑開挖支護量、廠房建筑物混凝土工程量以及廠房防洪結(jié)構(gòu)工程量，抬高壓力管道埋深和開挖棄土，節(jié)約能源，有利于環(huán)境保護；同時，由于上游電站能夠順利發(fā)電，能夠確保工程效益，可提前收回工程投資。
文檔編號E02B9/00GK202323895SQ20112045923
公開日2012年7月11日 申請日期2011年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月18日
發(fā)明者馮梅, 姜德全, 幸享林, 廖成剛, 張勇, 王波, 范祥倫, 鄧興富 申請人:中國水電顧問集團成都勘測設(shè)計研究院