一种用于抽蓄工程的泄洪装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种用于抽蓄工程的泄洪装置，包括设于抽蓄工程下水库外侧的泄洪排沙建筑物以及设于下水库入口处的溢流坝，所述溢流坝包括坝体和两个挡水墙；两个挡水墙分设于坝体长度方向的两端，所述坝体的表面、两个挡水墙的内侧面围成供洪水流入下水库的通道。由此，当遭遇分流标准以下洪水，上游水位低于溢流坝坝顶高程，溢流坝坝址上游洪水从泄洪排沙建筑物排至下游；当遭遇分流标准以上洪水，上游水位高于溢流坝坝顶高程，泄洪排沙建筑物、溢流坝共同承担溢流坝坝址上游洪水，部分尖峰洪水翻过溢流坝进入下水库。从溢流坝上分流的洪水受溢流坝挡水墙限制，从溢流坝坝体上宣泄至下游护坦，再在下游护坦上消能从而进入下游河道。

A flood discharge device for pumping and storage engineering

【技术实现步骤摘要】
一种用于抽蓄工程的泄洪装置
本技术涉及水工建筑物设计制造
，尤其涉及一种用于抽蓄工程的泄洪装置。
技术介绍
抽水蓄能电站通常额定水头高，在高泥沙河流上，若过机含沙量不能控制在合理水平（按同类工程经验控制水平约为0.029-0.093kg/m3），在机组制造时，转轮叶片、上冠、下环、导叶等主要过流部件需采用抗磨损能力强的不锈钢材料及特殊的热处理工艺，蜗壳、座环、固定导叶采用优质结构钢，由此势必增加机组制造的成本；在机组运行期，过高的过机含沙量将加剧空蚀和磨损的联合作用，缩短检修周期，增大过流件更换频率、不利于机组安全、稳定运行，虽然可通过错开过机含沙量较高时段的避峰运行方式可实现对机组的保护，但会减少机组的有效运行时间、削弱机组在电网中的调节作用，从电站运行的经济性以及对电网的动态调节效应角度而言都是非常不利的。另外因抽蓄工程水库库容较小，工程运行期淤积影响也较为突出。基于此，机组过机含沙及水库淤积控制常成为制约工程布置及规模的重要因素。为避免高悬移质洪水入库影响水电站机组长期稳定运行和水库有效库容，国内高泥沙河流上的抽蓄工程多采用专用库的布置格局，如呼和浩特、阜康等抽蓄工程，其泄水建筑物有库尾泄洪排沙建筑物和库内泄洪放空建筑物，库尾泄洪排沙建筑物包括泄洪排沙洞，采用挡水坝拦蓄，通过泄洪排沙洞将挡水坝以上流域各频率洪水全部从水库外侧绕道排向大坝下游，含沙水流不汇入下水库，库尾拦沙坝和水库拦河坝围成一个蓄能电站专用库。该种布置方式，结合抽蓄工程库坝多处于山间小溪流上，库址以上的集雨面积小，河床纵坡陡，降雨产汇流快，洪水通常具有“峰高量小”、“大水大沙”的特点，一般会存在以下问题：1）库尾泄洪排沙建筑物规模大泄洪排沙建筑物承担下水库库尾区域各频率洪水的下泄任务，其洪水设计标准等同于下水库挡水、泄洪建筑物设防标准，洪水标准高；虽单次总洪量有限，但因所在山区河流产汇流快，洪水设计模数大，洪水过程线呈尖瘦型，洪峰流量大。为避免挟沙洪水入库，通常泄洪排沙洞按尖峰流量设计，导致洞身尺寸较大。2）库内放空建筑物可利用率不高库内放空建筑物，主要承担下水库专用库的调蓄、放空等任务，放空建筑物若仅按调蓄要求设计，洞身尺寸通常很小，难以满足放空、机械施工和导流等要求，故基于调蓄、放空、机械施工和导流等要求综合考虑设计的放空建筑物，其尺寸较调蓄要求洞径通常略大，经济性不佳，且利用率不高。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种用于抽蓄工程的泄洪装置，特别适用于高泥沙河流上的抽蓄电站工程泄洪分流，在避免日常运行过程中泥沙对机组稳定运行和水库有效库容的不利影响的前提下，大幅减小工程泄洪建筑物规模、加快工程施工进度、节约工程投资。为解决上述技术问题，本技术采用以下技术方案：一种用于抽蓄工程的泄洪装置，包括设于抽蓄工程下水库外侧的泄洪排沙建筑物，还包括设于下水库入口处的溢流坝，所述溢流坝包括坝体和两个挡水墙；两个挡水墙分设于坝体长度方向的两端，所述坝体的表面、两个挡水墙的内侧面围成供洪水流入下水库的通道。由此，当遭遇分流标准以下洪水，上游水位低于溢流坝坝顶高程，溢流坝以上洪水从泄洪排沙建筑物排至下游；当遭遇分流标准以上洪水，上游水位高于溢流坝坝顶高程，泄洪排沙建筑物、溢流坝共同承担溢流坝坝址以上洪水，部分尖峰洪水翻过溢流坝进入下水库。从溢流坝上分流的洪水受溢流坝挡水墙限制，从溢流坝坝体上宣泄至下游，再在下游护坦上消能从而进入下游河道。作为上述技术方案的进一步改进：为实现洪水引流，所述挡水墙包括设于坝体顶部的墩台及设于墩台下端的导墙。为保护河床免受水流冲刷或其他侵蚀破坏，所述溢流坝还包括连接于坝体下端的护坦。为防止护坦边坡受冲刷，所述护坦沿坝体长度方向的两端设有护坡。所述泄洪排沙建筑物为泄洪排沙洞，所述泄洪排沙洞的入口底部高程低于所述坝体的顶部高程。所述泄洪排沙洞的上游河道底部开设有沉砂池。可基于本技术对抽蓄工程可能面临的洪水继续以下三大核心技术的深入研究：一是分流设计思路，在维持工程泄洪设计标准的前提下，拟定一个分流标准，在分流标准以下洪水，溢流坝以上洪水从泄洪排沙洞排至下游，在分流标准以上洪水，泄洪排沙洞、溢流坝共同承担拦沙坝坝址以上洪水，部分尖峰洪水翻过溢流坝进入下水库，溢流坝按分流标准设计，泄洪排沙洞按分流情况设计最大洪水分流的流量设计，保证在原泄洪标准下，泄洪排沙洞规模大幅降低，且各工况下仍按明流设计，安全可靠，且充分发挥库内泄洪放空建筑物功能效益。二是分流结构设计方法，在抽蓄工程库址普遍天然河道狭窄、河床纵坡大，溢流坝及泄洪排沙洞进水口前洪水流态紊乱，采用常规设计理念，确保把握各种工况下流量关系来进行体型设计，针对这种紊流流态，实际操作性不强，而且耗时耗力。在此，摈弃传统繁复的设计方法，通过总结提炼出分流标准时刻溢流坝前水深值、最大洪水分流比两项指标分别进行溢流坝、泄洪排沙洞结构设计，实施操作方便，设计安全保障。三是最优分流标准确定理念，分流标准的选择，是该布置方案的关键，该种泄洪分流布置随着分流标准的降低，泄洪排沙洞泄洪能力随之降低，分流入库的流量随之增加，进而泄洪排沙洞洞径随之减小，而库内的泄洪措施便随之增大，在满足功能前提下，可做出工程投资与分流标准的曲线，以极值确定最优的分流标准。与现有技术相比，本技术的优点在于：本技术可在避免日常运行过程中泥沙对机组稳定运行和水库有效库容的不利影响的前提下，可大幅减小工程泄洪建筑物规模、加快工程施工进度、节约工程投资。附图说明图1为本技术实施例的用于抽蓄工程的泄洪装置的结构示意图。图2为本技术实施例的用于抽蓄工程的泄洪装置的上游立视图。图3为本技术实施例中的溢流坝的结构示意图。图例说明：1、坝体；2、挡水墙；21、墩台；22、导墙；3、护坦；4、护坡；5、泄洪排沙洞；51、入口；6、沉砂池。具体实施方式以下结合具体优选的实施例对本技术作进一步描述，但并不因此而限制本技术的保护范围。实施例1：如图1和图2所示，本实施例的用于抽蓄工程的泄洪装置，包括设于抽蓄工程下水库外侧的泄洪排沙洞5，以及设于下水库入口处的溢流坝。泄洪排沙洞5的入口51底部高程低于溢流坝坝顶高程，泄洪排沙洞5上游河道洪水先流向泄洪排沙洞5中。且泄洪排沙洞5的上游河道底部开设有沉砂池6。如图3所示，溢流坝包括坝体1、两个挡水墙2和护坦3；两个挡水墙2分设于坝体1长度方向的两端，挡水墙2包括设于坝体1顶部的墩台21及设于墩台21下端的导墙22，坝体1的表面、两个挡水墙2的内侧面围成供洪水流入下水库的通道。护坦3连接于坝体1的下端，护坦3沿坝体1长度方向的两端设有护坡4。本实施例依托河南某抽蓄下水库工程。该抽蓄下水库工程挡水建筑物拦河坝为混凝土面板堆石坝，泄水建筑物包括库尾拦沙坝和泄洪排沙洞、库内本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于抽蓄工程的泄洪装置，包括设于抽蓄工程下水库外侧的泄洪排沙建筑物，其特征在于，还包括设于下水库入口处的溢流坝，所述溢流坝包括坝体（1）和两个挡水墙（2）；两个挡水墙（2）分设于坝体（1）长度方向的两端，所述坝体（1）的表面、两个挡水墙（2）的内侧面围成供洪水流入下水库的通道。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于抽蓄工程的泄洪装置，包括设于抽蓄工程下水库外侧的泄洪排沙建筑物，其特征在于，还包括设于下水库入口处的溢流坝，所述溢流坝包括坝体（1）和两个挡水墙（2）；两个挡水墙（2）分设于坝体（1）长度方向的两端，所述坝体（1）的表面、两个挡水墙（2）的内侧面围成供洪水流入下水库的通道。


2.根据权利要求1所述的用于抽蓄工程的泄洪装置，其特征在于，所述挡水墙（2）包括设于坝体（1）顶部的墩台（21）及设于墩台（21）下端的导墙（22）。


3.根据权利要求1所述的用于抽蓄工程的泄洪装置，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：张建国，张学清，胡育林，张永涛，宁培，
申请(专利权)人：中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：湖南;43