一种导流洞和生态放水洞结合的结构及其施工方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种导流洞和生态放水洞结合的结构及其施工方法和应用，导流洞和生态放水洞结合的结构包括生态放水洞和导流洞，生态放水洞和导流洞上下布设，生态放水洞的下游端通过生态放水洞竖井与导流洞连通。适用于中、高水头的导流洞和生态放水洞的结合布置。与现有的导流洞与泄洪洞结合的“龙抬头”型式的结构相比，本发明专利技术解决了由于导流洞和生态放水洞分开布置而增加工程量、工程投资和施工工期的问题，通过两个建筑物相结合的布置型式，解决了“龙抬头”型式常见的高速水流空蚀破坏、高水头条件下消能困难等问题，满足了施工导流和生态放水的要求，减小了工程量，降低了工程投资，缩短了工期。

【技术实现步骤摘要】
一种导流洞和生态放水洞结合的结构及其施工方法和应用
本专利技术属于水利水电工程中的水工
，具体涉及一种导流洞和生态放水洞结合的结构及其施工方法和应用。
技术介绍
随着国家对环保问题的日益重视，在水利水电工程建设中，环保部门都会要求单独设置生态放水洞，为下游下泄生态流量，确保电站在施工和运行过程中下游天然河道不发生断流。为了响应环保部门的要求，目前，生态放水洞常规的做法是单独设置生态放水洞，和其他的建筑物相互独立布置，运行互不影响。这种常规的做法虽然能满足工程的需要，但是会增大工程投资，延长工期。导流洞作为一个临时建筑物，主要任务是施工导流、度汛，待主体工程完工后，下闸蓄水，并进行封堵，即完成了其任务，而不再使用。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种导流洞和生态放水洞结合的结构及其施工方法和应用，克服现有生态放水洞和导流洞分别单独设置，导致的投资大、工期长的问题。为此，本专利技术提供了一种导流洞和生态放水洞结合的结构，包括生态放水洞和导流洞，所述生态放水洞和导流洞上下布设，生态放水洞的下游端通过生态放水洞竖井与导流洞连通。所述生态放水洞自上游至下游依次由生态放水洞有压段、生态放水洞工作闸室、生态放水洞无压段连通组成，生态放水洞无压段下游端与生态放水洞竖井上游端通过生态放水洞旋流涡室连通。所述导流洞自上游至下游依次由导流洞进口段、导流洞工作闸室、导流洞封堵段连通组成，生态放水洞竖井下游端伸入导流洞封堵段与其连通。所述导流洞封堵段与生态放水洞竖井连通处下游段设有导流洞缩窄段，导流洞缩窄段与导流洞封堵段连通，且导流洞缩窄段的断面尺寸小于导流洞封堵段的断面尺寸。所述导流洞和生态放水洞无压段横断面为城门洞形，生态放水洞有压段与生态放水洞竖井横断面为圆形。一种导流洞和生态放水洞结合的结构的施工方法，包括如下步骤：步骤一，先开挖和支护导流洞进口段和导流洞工作闸室，然后进行生态放水洞有压段、生态放水洞工作闸室、生态放水洞无压段、生态放水洞旋流涡室的开挖和一期支护；步骤二，采用自上至下的方式开挖生态放水洞竖井，连通生态放水洞竖井与生态放水洞旋流涡室，开挖时，在生态放水洞竖井上部布置起吊设备，起吊设备上布置反铲抓斗，将开挖的渣料提升至生态放水洞竖井上部，直接卸料至自卸汽车，由生态放水洞竖井进口出渣；步骤三，开挖和支护导流洞封堵段、导流洞缩窄段，连通导流洞封堵段与生态放水洞竖井；步骤四，生态放水洞和导流洞开挖完成后，对生态放水洞和导流洞进行混凝土结构衬砌，关闭生态放水洞工作闸室，开启导流洞工作闸室，导流洞进行过流，然后关闭导流洞工作闸室，进行下闸蓄水，导流洞完成施工导流；步骤五，当导流洞封堵段和导流洞缩窄段固结并满足设计强度要求后，根据施工需要开启生态放水洞工作闸室，对下游进行生态放水。步骤一中开挖生态放水洞时，先在生态放水洞有压段进口处修建施工道路，并由进口处向下游进行开挖。步骤一中开挖导流洞中的导流洞进口段时，需按照由导流洞进口段的上游进口和下游出口分别向洞内进行开挖的方式开挖出渣，开挖导流洞工作闸室前，先设置施工支洞，然后采取自上至下的方式开挖，由施工支洞出渣。一种导流洞和生态放水洞结合的结构的应用，所述导流洞和生态放水洞结合的结构适用于中、高水头的导流洞和生态放水洞的结合布置。本专利技术的有益效果：本专利技术提供的这种导流洞和生态放水洞结合的结构及其施工方法和应用，与现有的单独设置生态放水洞的方式相比，本专利技术解决了由于导流洞和生态放水洞分开布置而增加工程量、工程投资和施工工期的问题，通过两个建筑物相结合的布置型式，满足了施工导流和生态放水的要求，减小了工程量，降低了工程投资，缩短了工期；与现有的导流洞与泄洪洞结合的“龙抬头”型式的结构相比，解决了“龙抬头”型式常见的高速水流空蚀破坏、高水头条件下消能困难等问题，适用于中、高水头的生态放水洞与导流洞结合布置。以下将结合附图对本专利技术做进一步详细说明。附图说明图1是导流洞和生态放水洞结合的结构的立面示意图。图2是导流洞和生态放水洞结合的结构的平面示意图。图3是生态放水洞有压段或生态放水洞竖井的横断面示意图。图4是导流洞或生态放水洞无压段的横断面示意图。图5是导流洞缩窄段的示意图。附图标记说明：1.生态放水洞有压段；2.生态放水洞工作闸室；3.生态放水洞无压段；4.生态放水洞旋流涡室；5.生态放水洞竖井；6.导流洞进口段；7.导流洞工作闸室；8.导流洞封堵段；9.导流洞缩窄段；Ⅰ.生态放水洞；Ⅱ.导流洞。具体实施方式实施例1：为了克服现有生态放水洞和导流洞分别单独设置，导致的投资大、工期长的问题，本专利技术提供了一种导流洞和生态放水洞结合的结构，如图1和图2所示，包括生态放水洞Ⅰ和导流洞Ⅱ，所述生态放水洞Ⅰ和导流洞Ⅱ上下布设，生态放水洞Ⅰ的下游端通过生态放水洞竖井5与导流洞Ⅱ连通。本专利技术通过生态放水洞竖井5将生态放水洞Ⅰ和导流洞Ⅱ连通，作为优选，如图2所示，生态放水洞竖井5垂直于地面而设。通过将生态放水洞Ⅰ和导流洞Ⅱ相结合的布置形式，即满足了工程需要，同时又有效降低了工程投资，缩短了工期。实施例2：在实施例1的基础上，如图1和图2所示，具体的，所述生态放水洞Ⅰ自上游至下游依次由生态放水洞有压段1、生态放水洞工作闸室2、生态放水洞无压段3连通组成，生态放水洞无压段3下游端与生态放水洞竖井5上游端通过生态放水洞旋流涡室4连通。生态放水洞竖井5需等待生态放水洞有压段1、生态放水洞工作闸室2、生态放水洞无压段3和生态放水洞旋流涡室4开挖支护完成后方可进行，采用自上而下的开挖方式。在竖井上部布置起吊设备，起吊设备上布置反铲抓斗，将开挖的渣料提升至竖井上部，直接卸料至自卸汽车，由进口出渣。实施例3：在实施例1的基础上，如图1和图2所示，具体的，所述导流洞Ⅱ自上游至下游依次由导流洞进口段6、导流洞工作闸室7、导流洞封堵段8连通组成，生态放水洞竖井5下游端伸入导流洞封堵段8与其连通。导流洞进口段6开挖时，由上游进口和下游出口两端向分别向洞内进行开挖，出渣。导流洞工作闸室7开挖时，需设置施工支洞，采取自上而下的开挖方式，由施工支洞出渣。导流洞Ⅱ与生态放水洞竖井5相接的部位开挖、支护需等待生态放水洞竖井5开挖支护完成后方可进行。实施例4：在实施例3的基础上，如图1所示，所述导流洞封堵段8与生态放水洞竖井5连通处下游段设有导流洞缩窄段9，导流洞缩窄段9与导流洞封堵段8连通，且导流洞缩窄段9的断面尺寸小于导流洞封堵段8的断面尺寸，如图5所示。为了实现导流洞Ⅱ完全、可靠封堵的目的，需要在导流洞工作闸室7后段、生态放水洞竖井5前段设置一段混凝土封堵段8。由于生态放水洞Ⅰ的设计流量远远小于导流洞Ⅱ的设计流量，生态放水洞Ⅰ所需的断面较小，同时也为了实现生态放水洞竖井5的水流平顺的送至导流洞Ⅱ，需要对导流洞Ⅱ断面缩窄，因此设置了导流洞缩窄段9。实施例5：在实施例2的基础上，如图3和图4所示，所述导流洞Ⅱ和生态放水洞无压段3横断面为城门洞形，生态放水洞有压段1与生态放水洞竖井5横断面为圆形。实施例6：一种导流洞和生态放水洞结合的结构的施工方法，包括如下步骤：步骤一，先开挖和支护导流洞进口段6和导流洞工作闸室7，然后进行生态放水洞有压段1、生态放水洞工作闸室2、生态放水洞无压段3、生态放水洞旋流涡室4的开挖和一期支本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种导流洞和生态放水洞结合的结构，包括生态放水洞（Ⅰ）和导流洞（Ⅱ），其特征在于：所述生态放水洞（Ⅰ）和导流洞（Ⅱ）上下布设，生态放水洞（Ⅰ）的下游端通过生态放水洞竖井（5）与导流洞（Ⅱ）连通。

【技术特征摘要】
1.一种导流洞和生态放水洞结合的结构，包括生态放水洞（Ⅰ）和导流洞（Ⅱ），其特征在于：所述生态放水洞（Ⅰ）和导流洞（Ⅱ）上下布设，生态放水洞（Ⅰ）的下游端通过生态放水洞竖井（5）与导流洞（Ⅱ）连通。2.如权利要求1所述的导流洞和生态放水洞结合的结构，其特征在于：所述生态放水洞（Ⅰ）自上游至下游依次由生态放水洞有压段（1）、生态放水洞工作闸室（2）、生态放水洞无压段（3）连通组成，生态放水洞无压段（3）下游端与生态放水洞竖井（5）上游端通过生态放水洞旋流涡室（4）连通。3.如权利要求1所述的导流洞和生态放水洞结合的结构，其特征在于：所述导流洞（Ⅱ）自上游至下游依次由导流洞进口段（6）、导流洞工作闸室（7）、导流洞封堵段（8）连通组成，生态放水洞竖井（5）下游端伸入导流洞封堵段（8）与其连通。4.如权利要求3所述的导流洞和生态放水洞结合的结构，其特征在于：所述导流洞封堵段（8）与生态放水洞竖井（5）连通处下游段设有导流洞缩窄段（9），导流洞缩窄段（9）与导流洞封堵段（8）连通，且导流洞缩窄段（9）的断面尺寸小于导流洞封堵段（8）的断面尺寸。5.如权利要求2所述的导流洞和生态放水洞结合的结构，其特征在于：所述导流洞（Ⅱ）和生态放水洞无压段（3）横断面为城门洞形，生态放水洞有压段（1）与生态放水洞竖井（5）横断面为圆形。6.一种如权利要求1～5中任一权利要求所述的导流洞和生态放水洞结合的结构的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一，先开挖和支护导流洞进口段（6）和导流洞工作闸室（7），然后进行生态放水洞有压段（1）、生态放水洞工作闸室（2）、生态放水洞无压段（3）、生态放水洞旋...

【专利技术属性】
技术研发人员：张浩，韩鹏辉，
申请(专利权)人：中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61