一种不影响正常供水的大型引调水工程过流能力提升方法技术

本发明专利技术公开了一种不影响正常供水的大型引调水工程过流能力提升方法。它通过在输水建筑物的出口检修闸处增设门式贯流泵，实现不影响正常供水和过流的条件下，更显著地提升过流能力；过流能力提升方法，包括如下步骤，步骤一：根据输水渠道过流能力提升需求，推导渠段内的水力坡降；步骤二：根据渠段内水力坡降，利用L、i，估算门式贯流泵具备的最小扬程；步骤三：拟定门式贯流泵扬程值，计算不同扬程条件下，输水渠道过流能力，绘制过流能力～扬程曲线对应关系；步骤四：将门式贯流泵安装在检修闸共用门槽中。本发明专利技术具有在不影响正常供水的同时，显著提高过流能力的优点。显著提高过流能力的优点。显著提高过流能力的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种不影响正常供水的大型引调水工程过流能力提升方法


[0001]本专利技术涉及大型输水工程建设运行领域，更具体地说它是一种不影响正常供水的大型引调水工程过流能力提升方法。

技术介绍

[0002]21世纪以来，我国兴建了多项大型引调水工程，向水资源短缺地区进行城市供水、农业灌溉、生态补水等。随着运行年度的增加，大型引调水工程的渠道过流能力可能达不到设计规模，或难以满足用户日益增长的需水要求，体现在渠道控制在设计或加大水位附近运行时，过流能力远低于原设计水平，或渠道输送设计或加大流量时，渠道实际运行水位超过原设计值，渠道超高不满足安全运行要求。
[0003]目前，对大型输水渠道过流能力提升的工程技术主要是渠底清淤或渠道衬砌修复，和原有渠道工程改扩建两大类。渠底清淤或渠道衬砌修复措施，如中国专利CN102852120A，对渠道过流能力提升效果有限，一般仅能恢复原设计水平。渠道工程改扩建措施，如增大输水断面，需要停水检修，对供水保证率高的引调水工程不适用。此外，一些增加渠道水体流速以增加过流能力的装置，如中国专利CN104404921A，因装置布置于渠底而对渠道原水流造成干扰，并且对大型渠道过流能力增加效果有限。
[0004]因此，现亟需开发一种提高大型渠道过流能力的方法。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是为了提供一种不影响正常供水的大型引调水工程过流能力提升方法，通过增设贯流泵，实现调整渠道内水力坡降，在不影响正常运行条件下，大幅提升大型引调水工程的过流能力，约提升工程的过流能力1.5倍。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术的技术方案为：一种不影响正常供水的大型引调水工程过流能力提升方法，其特征在于：通过在输水建筑物的出口检修闸处增设门式贯流泵，实现在不影响正常供水的前提下，显著提升大型引调水工程过流能力；
[0007]过流能力提升方法，包括如下步骤，
[0008]步骤一：根据输水渠道过流能力提升需求，推导渠段应具备的水力坡降；
[0009]步骤二：根据渠段内水力坡降，利用渠段长度L、纵坡i，估算门式贯流泵应具备的最小扬程；
[0010]步骤三：拟定多组门式贯流泵扬程值；其中，多组门式贯流泵扬程值中的最小扬程值减小的情形取一组或一组以上、增加的情形取多组，计算不同扬程条件下，输水渠道过流能力，绘制过流能力～扬程曲线对应关系，用于根据过流能力提升需求等条件进行设备选型；
[0011]步骤四：步骤三中选用的门式贯流泵应用时，将其安装在检修闸共用门槽中；
[0012]当输水渠道已大于设计流量供水时，将门式贯流泵就位在检修门槽中启动工作，通过过流能力～扬程曲线调节过水流量；
[0013]当渠道输水流量小于设计流量时，将门式贯流泵提起，仍以现状弧形闸门控制水流。
[0014]在上述技术方案中，在步骤一中，渠段内的水力坡降，按公式(1-1)计算，
[0015][0016]式(1-1)中，i
’
为新水力坡降；Q为过流流量，单位m3/s；A为过流面积，单位m2；R为水力半径，单位m；n为糙率。
[0017]在上述技术方案中，在步骤二中，门式贯流泵具备的最小扬程，按公式(2-1)、(2-2)、(2-3)估算，
[0018]H＝h
L
’-
h
L
ꢀꢀꢀ
(2-1)
[0019]h
L
’
＝L
×
i
’ꢀꢀꢀ
(2-2)
[0020]h
L
＝L
×
i
ꢀꢀꢀ
(2-3)
[0021]式(2-1)、(2-2)、(2-3)中，h
L
、为原水面降；h
L
’
为新水面降；H为扬程，单位m；L为渠段长度，单位m；i为纵坡。
[0022]在上述技术方案中，在步骤三中，当门式贯流泵扬程值中的最小扬程值减小时，取一组或一组以上门式贯流泵扬程值；
[0023]当门式贯流泵扬程值中的最小扬程值增加时，取多组门式贯流泵扬程值。
[0024]在上述技术方案中，在步骤四中，门式贯流泵通过叶片开度或转速调节流量。
[0025]本专利技术中的大型引调水工程为根据水利工程等级划分标准，大(Ⅰ)型年供水量10亿方以上，大(Ⅱ)型年供水量3-10亿方。
[0026]本专利技术具有如下优点：
[0027](1)采用本专利技术技术可将输水渠道的过流能力提高到设计流量的1.52～1.87倍：对于长距离引调水工程，渠段平均长度按15km计，平均纵坡按1/25000计，当渠道上游端水位提升0.8m时，渠道水力坡降可增加为原水平k＝2.32倍；当渠道上游端水位提升1.5m时，渠道水力坡降可增加为原水平k＝3.5倍；根据明渠流速与水力坡降关系，渠道水流流速应增加倍；在现状输水断面条件下，输水渠道的过流能力可增加为原水平1.52～1.87倍；
[0028](2)采用本专利技术技术，可无须对现有输水建筑物进行大规模改造，不改变现有设施的运行条件下，提高输水渠道的过流能力，规避引调水工程长期在大流量下运行时的安全风险；
[0029](3)本专利技术在输水渠道现状分段条件基础上，在输水建筑物的出口检修闸处增设门式贯流泵，将下游渠段的上游端水位提升，实现渠段内水力坡降增加，从而过流能力增加；
[0030](4)本专利技术考虑建筑物耗用水头及水头损失等，采用的式贯流泵提升扬程约为0.8～1.5m，本专利技术采用的门式贯流泵在大流量(70～550m3/s)、低水头条件下均具有良好适用性；
[0031](5)本专利技术门式贯流泵与现状检修闸共用门槽，与检修门轮换使用；本专利技术利用检修闸门的门槽固定在输水建筑物的流道运行，通过叶片开度或转速调节流量；当输水渠道已大于设计流量供水时，将贯流机组就位在检修门槽中启动工作；当渠道输水流量小于设
计流量时，可将贯流泵提起，仍以现状弧形闸门控制水流；渠道检修时则放下现状检修闸门；
[0032](6)本专利技术所有的改造工作可在工厂和地面进行，基本无水下工程，不影响正常供水。
附图说明
[0033]图1为本专利技术结构示意图。
[0034]图2为本专利技术实施例中的过流能力～扬程曲线图。
[0035]图1中的连续点为省略号，表示省略的渠道。
[0036]图1中的扬程表示门式贯流泵提升原水面线的高度，即新水面线与原水面线的间距。
具体实施方式
[0037]下面结合附图详细说明本专利技术的实施情况，但它们并不构成对本专利技术的限定，仅作举例而已。同时通过说明使本专利技术的优点更加清楚和容易理解。
[0038]参阅附图可知：一种不影响正常供水的大型引调水工程过流能力提升方法，通过在输水建筑物的出口检修闸处增设门式贯流泵，实现在不影响正常供水的前提下，大幅地提升大型引调水工程过流能力；
[0039]过流能力提升方法，包括如下步骤本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种不影响正常供水的大型引调水工程过流能力提升方法，其特征在于：通过在输水建筑物的出口检修闸处增设门式贯流泵，实现在不影响正常供水的前提下，大幅地提升大型引调水工程过流能力；过流能力提升方法，包括如下步骤，步骤一：根据输水渠道过流能力提升需求，推导渠段应具备的水力坡降；步骤二：根据渠段内水力坡降，利用渠段长度L、纵坡i，估算门式贯流泵应具备的最小扬程；步骤三：拟定门式贯流泵扬程值，计算不同扬程条件下，输水渠道过流能力，绘制过流能力～扬程曲线对应关系，用于根据过流能力提升需求等条件进行设备选型；步骤四：步骤三中选用的门式贯流泵应用时，将其安装在检修闸共用门槽中；当输水渠道已大于设计流量供水时，将门式贯流泵就位在检修门槽中启动工作；当渠道输水流量小于设计流量时，以现状弧形闸门控制水流。2.根据权利要求1所述的不影响正常供水的大型引调水工程过流能力提升方法，其特征在于：在步骤一中，渠段内的水力坡降，按公式(1-1)计算，式(1-1)中，i
’
为新水力坡降；Q为过流流量，单位m3/s；A为过流面积，单位m2；R为水力半径，单位m；n为糙率。3.根据权利要求2所述的不影响正常供水的大型引调水工程过流能力提升方法，其特征在于：在...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴德绪，黄会勇，吴永妍，刘少华，张娜，李波，万蕙，
申请(专利权)人：长江勘测规划设计研究有限责任公司，
类型：发明
国别省市：