有利于降低水体气体过饱和的水利水电工程布置结构制造技术

本发明专利技术公开了一种有利于降低水体气体过饱和的水利水电工程布置结构，它包括发电厂房、消能泄水建筑物和尾水通道，所述发电厂房和尾水通道设置于所述消能泄水建筑物的两侧。本发明专利技术不会影响到工程的泄流流量、泄洪方式的可靠性及大坝的安全性，可适用于各种类型、各种规模的水利水电工程，通过使气体过饱和度情况良好的发电尾水从两边以一定角度横向汇入泄洪水流，能充分与坝身泄流水体及泄洪洞泄流水体良好混合、与下游水流平顺衔接，从而降低气体饱和度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及水利水电工程
，具体涉及一种有利于降低水体气体过饱和的水利水电工程布置结构。
技术介绍
国内外大坝泄洪工程经验表明，大坝泄洪时由于水流跌落到坝下的过程中伴随着剧烈的水气交换，不可避免的出现大坝水体中的溶解气体含量显著增加而产生总溶解气体过饱和现象，致使鱼类患气泡病甚至死亡，从而对鱼类等水生生物造成危害。因此，减弱大坝泄洪工程产生的气体过饱和现象对保护下游水生生物、减少工程对生态环境的影响有着重要的实际应用价值和现实意义。研究表明，泄洪消能方式、泄流流量以及泄洪建筑物的布置是影响气体过饱和现象的重要因素。在相同泄洪流量下，泄洪洞泄洪产生的气体过饱和水平高于其它泄洪建筑物。经过水轮机的发电尾水的气体过饱和浓度不会发生明显的变化，发电尾水与坝前水体的气体饱和度差异不大，因此发电尾水的掺混作用可以降低坝下水体的气体饱和度。但目前尚未有人将发电尾水的掺混考虑在内，从而提出良好有效的能减弱气体过饱和现象的工程布置形式。专利号201210390606.1的专利提出了一种改善气体过饱和的生态友好型二道坝，专利技术包括坝体，坝体的下游面为溢流面；坝项设置闸门控制溢流面上出流流量；坝体的跌坎采用连续式，同时过坝水流与下游水流平顺衔接；坝体内部设置引水道，将水垫塘内的水体通过坝体引入下游。该专利技术在保留现有建筑物基本功能的情况下，改变二道坝结构，同时限制二道坝坝高及水垫塘的水深，使水体饱和度在通过低水头水轮机时降低，减小下游河道水体的过饱和度。但由于该专利技术二道坝坝高有限、溢流面上出流最大水深不能超过5m、水垫塘深度有限，较适合中小型水利水电工程。对于具有高水头、大泄量、单宽流量大等特点的多数大型水电站并不适用。然而从工程布置形式上考虑，降低坝下水体的气体饱和度的方法可广泛运用于多种规模、多种类型的水电站，此方法将有着重要的实际运用价值。现有水电站在考虑减小泄洪水体气体过饱和度方面，较多的从改善泄洪消能方式、泄流流量以及泄洪建筑物的布置等几大因素着手。例如采用底流消能的泄洪方式、增加机组水流流量、降低泄洪流量、设计上减少泄洪洞的布置、运行上降低泄洪洞的使用频率，以上方式均能有效的减缓泄洪引起的水体气体过饱和现象。但通常因为某些大型水电站的地形地势、大流量等相关因素，难以运用以上措施改善水体的气体过饱和度。现有的以及在设计、建设中的水电站的工程布置在泄流水体的气体过饱和方面大多存在以下若干问题：1、大坝在总体布置上，未考虑泄洪对气体过饱和的影响，将泄洪洞出口布置在尾水出口的下游，使得尾水水体无法与泄洪洞泄流的水体得到充分掺混，大量水体中的过饱和气体含量始终过高；2、发电厂房单一设置、发电机组集中设置在河道一边，发电尾水仅从大坝的一侧流出，发电尾水水体不能良好被利用与泄洪水体掺混；3、由于尾水洞或者尾水渠的布置角度的不利等原因，发电尾水与泄洪水体在坝下不能得到良好混合，使存在过饱和气体现象的大量水体未能得到改善直接泄至下游。
技术实现思路
本专利技术克服了现有技术的不足，提供一种有利于降低水体气体过饱和的水利水电工程布置结构，用于解决水体气体过饱和的技术问题。考虑到现有技术的上述问题，根据本专利技术公开的一个方面，本专利技术采用以下技术方案：一种有利于降低水体气体过饱和的水利水电工程布置结构，它包括发电厂房、消能泄水建筑物和尾水通道，所述发电厂房和尾水通道设置于所述消能泄水建筑物的两侧。为了更好地实现本专利技术，进一步的技术方案是：根据本专利技术的一个实施方案，一个尾水通道包括尾水洞和位于所述尾水洞下方的尾水渠。根据本专利技术的另一个实施方案，所述尾水渠与坝下主河道在汇入口形成的角度在30°至90°之间。本专利技术还可以是：根据本专利技术的另一个实施方案，在设置有泄洪洞的情况下，所述泄洪洞的出口位于所述尾水通道的上游。与现有技术相比，本专利技术的有益效果之一是：本专利技术从工程的整体布置出发，将尾水洞及其他尾水通道的工程布置考虑在内，利用发电尾水不会明显改变水体的气体饱和度的特性优化工程布置方案，使之与泄洪水体充分掺混，从而降低坝下泄流水体的气体过饱和度；本专利技术不会影响到工程的泄流流量、泄洪方式的可靠性及大坝的安全性，可适用于各种类型、各种规模的水利水电工程，通过使气体过饱和度情况良好的发电尾水从两边以一定角度横向汇入泄洪水流，能充分与坝身泄流水体及泄洪洞泄流水体良好混合、与下游水流平顺衔接，从而降低了水体气体的过饱和度。附图说明为了更清楚的说明本申请文件实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术的描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是对本申请文件中一些实施例的参考，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的情况下，还可以根据这些附图得到其它的附图。图1示出了根据本专利技术一个实施例的水利水电工程布置结构示意图。其中，附图中的附图标记所对应的名称为：1－发电厂房，2－消能泄水建筑物，3－尾水通道，4－尾水洞。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步地详细说明，但本专利技术的实施方式不限于此。如图1所示，一种有利于降低水体气体过饱和的水利水电工程布置结构，其包括将消能泄水建筑物2安排在中间，左右两岸分别设置发电厂房1，尾水洞4或者其他尾水通道3分置在坝体两边；有泄洪洞的工程将泄洪洞分布在左右两岸，且泄洪洞出口布置在尾水出口上游，使经过泄洪洞排泄的水体能与发电尾水发生良好掺混。发电尾水汇入泄洪水流时，利用尾水洞4或者尾水渠6的布置角度使之与坝下主河道6以及泄洪水流方向存在合适夹角使发电尾水流出时有合适的横向流速从而能与泄洪水体充分掺混。尾水洞4与坝下主河道6在汇入口形成的角度、尾水渠的外侧边与坝下主河道6在汇入口形成的角度在30°至90°之间。本专利技术从水电站的总工程布置角度出发，对各相关建筑物的设计影响较小，且不会影响泄流量的大小及大坝的安全可靠性，有极高的实际运用价值。坝体泄洪孔两边设置发电厂房1、发电机组，经流发电机组的发电尾水从坝体两边出流；同时尾水与河道的汇入口设置在泄洪洞的孔口上游，使通过泄洪洞的泄洪水体与坝身泄洪水体均能与发电尾水充分掺混；且发电尾水在汇入泄洪水流时与主河道以及泄洪水流方向存在合适的夹角，使排放出的发电尾水存在横向流速从而两边的发电尾水与河道中的泄洪水体能良好接触、掺混。通过以上工程布置方式，充分的运用气体饱和情况较好的发电尾水，使本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种有利于降低水体气体过饱和的水利水电工程布置结构，其特征在于它包括发电厂房(1)、消能泄水建筑物(2)和尾水通道(3)，所述发电厂房(1)和尾水通道(3)设置于所述消能泄水建筑物(2)的两侧。

【技术特征摘要】
1.一种有利于降低水体气体过饱和的水利水电工程布置结构，其特征在于
它包括发电厂房(1)、消能泄水建筑物(2)和尾水通道(3)，所述发电厂房
(1)和尾水通道(3)设置于所述消能泄水建筑物(2)的两侧。
2.根据权利要求1所述的有利于降低水体气体过饱和的水利水电工程布置
结构，其特征在于一个尾水通道(3)包括尾水洞(4)和位于所述尾水洞(4)
下方...

【专利技术属性】
技术研发人员：樊启祥，王小明，李嘉，于江，樊寒冰，唐锡良，冯镜洁，
申请(专利权)人：中国长江三峡集团公司，
类型：发明
国别省市：北京;11