一种水下浮式底部抬升分层取水系统技术方案

本发明专利技术涉及水利水电工程技术领域，具体涉及一种水下浮式底部抬升分层取水系统，安装在水库取水口处，包括：基座侧墙，安装在水流方向的至少一侧；弧形闸门本体，其轴线与基座侧墙垂直，弧形闸门本体沿竖直方向滑动安装在基座侧墙上，弧形闸门本体与基座侧墙之间安装有第一升降装置，弧形闸门的凸面朝向来水方向设置；收卷闸门本体，一端与弧形闸门本体固定连接，另一端收卷安装在收卷组件上，收卷组件沿竖直方向滑动安装在基座侧墙上，收卷组件与基座侧墙之间安装有第二升降装置。在进行分层取水调节时，在任意阶段对收卷闸门本体和弧形闸门本体的调节均可以在动水环境下进行，可在对下游水生态环境保护的同时能够提高水电站发电运行效率。电运行效率。电运行效率。

【技术实现步骤摘要】
一种水下浮式底部抬升分层取水系统


[0001]本专利技术涉及水利水电工程
，具体涉及一种水下浮式底部抬升分层取水系统。

技术介绍

[0002]水温对水生态系统中的物理、化学和生物过程起着重要作用，是水环境研究中的基本要素，影响范围极广。而分层取水是缓解水库或水电站下泄低水温影响的主要有利措施。水坝实现分层取水后，能够改善大坝下泄水温问题，保护了下游河道生物种群结构不被破坏。大流量条件下分层取水措施主要有多层取水口、叠梁门、隔水帷幕等。
[0003]现有技术中的叠梁门的运行原理为当水位升高后，通过下放一系列闸门拦挡在电站取水口前方的一定范围内，使电站取水高程从取水口上移至叠梁门顶，使得在库区水温分层的情况下取用上层温度较高的水体。由于叠梁门在动水中提放难度较大，在利用叠梁门进行分层取水时需预先将水流截停后再对叠梁门进行提放，操作时间较长，对各大水利工程的电力调度的影响较大；单层叠梁门高度固定，无法根据来流水温动态自适应调节，下泄水温改善效果有限。

技术实现思路

[0004]因此，本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术水利工程中的叠梁门无法在动水中提放、无法根据来流水温动态自适应调节的缺陷，从而提供一种水下浮式底部抬升分层取水系统。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种水下浮式底部抬升分层取水系统，安装在水库取水口处，包括：基座侧墙，安装在水流方向的至少一侧；弧形闸门本体，其轴线与基座侧墙垂直，弧形闸门本体沿竖直方向滑动安装在基座侧墙上，弧形闸门本体与基座侧墙之间安装有第一升降装置，弧形闸门的凸面朝向来水方向设置；收卷闸门本体，一端与弧形闸门本体固定连接，另一端收卷安装在收卷组件上，收卷组件沿竖直方向滑动安装在基座侧墙上，收卷组件与基座侧墙之间安装有第二升降装置。
[0006]可选地，第一升降装置包括：转动安装在基座侧墙内的第一升降螺杆和固定安装在弧形闸门本体上的第一升降螺母，第一升降螺杆与第一升降螺母螺纹配合。
[0007]可选地，基座侧墙内设置有螺杆凹槽，第一升降螺杆转动安装在螺杆凹槽内。
[0008]可选地，第二升降装置包括：转动安装在基座侧墙内的第二升降螺杆和固定安装在收卷组件上的第二升降螺母，第二升降螺杆与第二升降螺母螺纹配合。
[0009]可选地，弧形闸门本体包括：第一弧形闸片，其凹面固定安装有连接件；
第二弧形闸片，安装在第一弧形闸片上侧，第二弧形闸片的轴线与第一弧形闸片的轴线平行，第二弧形闸片的凹面安装有被动伸缩件，被动伸缩件一端安装在第二弧形闸片上，另一端转动安装在连接件上；驱动伸缩件，一端安装在连接件上，另一端安装在被动伸缩件上。
[0010]可选地，第一弧形闸片底部安装有闸门底板，闸门底板朝向第一弧形闸片的轴线延伸，收卷闸门本体固定连接在闸门底板上。
[0011]可选地，闸门底板靠近第一弧形闸片一侧的厚度大于其远离第一弧形闸片一侧的厚度。
[0012]可选地，还包括水温监测装置，安装在弧形闸门本体的上游和/或下游。
[0013]可选地，还包括水温水位探测装置，安装在弧形闸门本体上游的水体中。
[0014]可选地，弧形闸门本体上游的水体中设置有拦漂排，拦漂排上间隔设置有多个水温水位探测装置。
[0015]本专利技术技术方案，具有如下优点：1.本专利技术提供的水下浮式底部抬升分层取水系统，安装在水库取水口处，包括：基座侧墙，安装在水流方向的至少一侧；弧形闸门本体，其轴线与基座侧墙垂直，弧形闸门本体沿竖直方向滑动安装在基座侧墙上，弧形闸门本体与基座侧墙之间安装有第一升降装置，弧形闸门的凸面朝向来水方向设置；收卷闸门本体，一端与弧形闸门本体固定连接，另一端收卷安装在收卷组件上，收卷组件沿竖直方向滑动安装在基座侧墙上，收卷组件与基座侧墙之间安装有第二升降装置。
[0016]水下浮式底部抬升分层取水系统在进行分层取水工作时，当水库水位开始低于正常蓄水位时，根据水温水位数据，对收卷闸门本体和弧形闸门本体进行调整，将二者的高度同时降低到所需高度，以在调节分层取水高度的同时保证水电站稳定发电。在调节分层取水高度时，通过收卷组件转动，对收卷闸门本体进行收卷以降低收卷闸门本体的整体高度；在收卷闸门本体调整的同时，通过第一升降装置带动弧形闸门本体在基座侧墙上向下移动，使得弧形闸门本体顶部调整到所需的高度。当水库水位开始上升时，根据水温、水位数据，通过第一升降装置带动弧形闸门本体在基座侧墙侧壁向上移动，同时第二升降装置带动收卷组件向上移动，使弧形闸门本体顶部调整到所需的取水高度，同时收卷组件转动将收卷闸门本体推出收卷组件外，由于收卷闸门本体的顶部固定连接在弧形闸门本体底部，随弧形闸门本体共同升降。在进行分层取水调节时，通过收卷闸门本体与弧形闸门本体配合，可对水电站上游不同水温层进行取水，在调节过程中无需对水流进行截停，在任意阶段对收卷闸门本体和弧形闸门本体的调节均可以在动水环境下进行，可在不影响水电站发电运行的情况下满足下游水生态环境的取水要求，适用范围广，调控范围精确，对下游水生态环境保护的同时能够提高水电站发电运行效率。
[0017]2.本专利技术提供的水下浮式底部抬升分层取水系统，弧形闸门本体包括：第一弧形闸片，其凹面固定安装有连接件；第二弧形闸片，安装在第一弧形闸片上侧，第二弧形闸片的轴线与第一弧形闸片的轴线平行，第二弧形闸片的凹面安装有被动伸缩件，被动伸缩件一端安装在第二弧形闸片上，另一端转动安装在连接件上；驱动伸缩件，一端安装在连接件上，另一端安装在被动伸缩件上。
[0018]在水库内取水口上游水位变化较慢且取水高度与弧形闸门本体顶部高度相差较
小时，不对弧形闸门本体和收卷闸门本体的高度进行调节，直接通过弧形闸门本体自身对取水层高度进行调节。通过驱动伸缩件伸长或缩短，带动被动伸缩件绕在连接件上的转动安装点转动的同时伸长或缩短，进而带动第一弧形闸片共同运动，从而调整第一弧形闸片顶部的高度，来调整取水层高度，提升取水层控制的精确度和缩短取水层调整所需时间。
[0019]3.本专利技术提供的水下浮式底部抬升分层取水系统，第一弧形闸片底部安装有闸门底板，闸门底板朝向第一弧形闸片的轴线延伸，收卷闸门固定连接在闸门底板上。通过在第一弧形闸片底部安装闸门底部，将收卷闸门本体与闸门底板固定连接，以利用收卷闸门本体将弧形闸门本体底部空间完全封闭，避免水流从弧形闸门本体底部流入取水口，精确控制流入到下游的水流层，实现对下游水温的精确控制。
[0020]4.本专利技术提供的水下浮式底部抬升分层取水系统，弧形闸门本体上游的水体中设置有拦漂排，拦漂排上间隔设置有多个水温水位探测装置。通过设置拦漂排对河道内的漂浮物进行拦截，防止漂浮物流动到分层取水系统处对闸门造成阻塞。同时将水温水位探测装置直接安装在拦漂排上，对分层取水系统上游的水温、水位进行实时探测，无需安装其他辅助装置即可对水温水位探测装置的位置直接定位，方便快捷。
附图说明
[0021]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水下浮式底部抬升分层取水系统，其特征在于，安装在水库取水口处，包括：基座侧墙（1），安装在水流方向的至少一侧；弧形闸门本体，其轴线与所述基座侧墙（1）垂直，所述弧形闸门本体沿竖直方向滑动安装在所述基座侧墙（1）上，所述弧形闸门本体与所述基座侧墙（1）之间安装有第一升降装置，所述弧形闸门的凸面朝向来水方向设置；收卷闸门本体（2），一端与所述弧形闸门本体固定连接，另一端收卷安装在收卷组件（3）上，所述收卷组件（3）沿竖直方向滑动安装在所述基座侧墙（1）上，所述收卷组件（3）与所述基座侧墙（1）之间安装有第二升降装置。2.根据权利要求1所述的水下浮式底部抬升分层取水系统，其特征在于，所述第一升降装置包括：转动安装在所述基座侧墙（1）内的第一升降螺杆（4）和固定安装在所述弧形闸门本体上的第一升降螺母（5），所述第一升降螺杆（4）与所述第一升降螺母（5）螺纹配合。3.根据权利要求2所述的水下浮式底部抬升分层取水系统，其特征在于，所述基座侧墙（1）内设置有螺杆凹槽，所述第一升降螺杆（4）转动安装在所述螺杆凹槽内。4.根据权利要求1至3任一项所述的水下浮式底部抬升分层取水系统，其特征在于，所述第二升降装置包括：转动安装在所述基座侧墙（1）内的第二升降螺杆（6）和固定安装在所述收卷组件（3）上的第二升降螺母（7），所述第二升降螺杆（6）与所述第二升降螺母（7）螺纹配合。5.根据权利要求1至3任一项所述的水下浮式底部抬升分层取水系统，其特征在于，所述弧形闸门本体包括：第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋定国，刘伟，戴会超，郑铁刚，王海，任实，邹鹏，李婉，
申请(专利权)人：三峡大学，
类型：发明
国别省市：