降低径流引水式电站过机水流含沙率的方法技术

本发明专利技术公开了一种降低径流引水式电站过机水流含沙率的方法，在施工期导流洞两端增加闸室形成导流排沙洞，用于将超出发电引用流量的含沙水流直接泄放至下游河道。本发明专利技术的优点在于将施工期用作导流的通道在施工结束后改建为水库运行期的导流排沙洞，参与水库运行期的流量泄放与泥沙调度。当河道流量超过机组发电引用流量时，超出机组发电引用流量的含沙水流直接经由导流排沙洞泄放至下游河道，不再进入闸前库区，有效减小了进入闸前库区含沙水流的流量，进而提高机组发电引用流量在闸前库区的泥沙沉降率，达到降低发电引用水流含沙率的目的，对减轻泥沙对水轮机的磨蚀、延长水轮机大修周期及增加发电效益等都有着积极意义。大修周期及增加发电效益等都有着积极意义。大修周期及增加发电效益等都有着积极意义。

【技术实现步骤摘要】
降低径流引水式电站过机水流含沙率的方法


[0001]本专利技术涉及水利水电工程领域，尤其是涉及降低径流引水式电站过机水流含沙率的方法。

技术介绍

[0002]径流引水式电站在水利水电工程中应用广泛。而多泥沙河流，高含沙率的过机水流容易对水轮机造成磨蚀，导致水轮机大修周期短，并直接影响到发电效益。为了降低过机水流含沙率，通常设置沉沙池，工程实践表明，沉沙池的实际除沙效果并不理想，造成这一现象的主要原因包括沉沙池规模有限和进入发电取水口水流含沙率偏高两个方面。由于受到地形等限制，增加沉沙池的规模通常导致投资大幅增加。在同等规模沉沙池的情况下，如果能够降低进入发电取水口水流的含沙率，同样可以降低过机水流含沙率、进而有效解决高含沙水流对水轮机的磨蚀问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术目的在于提供一种降低径流引水式电站过机水流含沙率的方法。
[0004]为实现上述目的，本专利技术采取下述技术方案：本专利技术所述的一种降低径流引水式电站过机水流含沙率的方法，在施工期导流洞两端增加闸室形成导流排沙洞，用于将超出发电引用流量的含沙水流直接泄放至下游河道。
[0005]进一步地，所述导流排沙洞进口位于泄洪闸轴线上游300~500m；导流排沙洞出口位于泄洪闸轴线下游100~150m。
[0006]进一步地，根据河道实时入库流量，当所述入库流量大于发电引用流量与生态流量之和，但小于机组发电引用流量与所述导流排沙洞最大泄放流量时，保证机组发电引用流量后，剩余流量通过导流排沙洞泄放；当入库流量大于机组发电引用流量与导流排沙洞最大泄流流量之和，但小于防洪调度起始流量时，保证机组发电引用流量的同时，导流排沙洞按最大泄放流量泄放，剩余流量通过冲沙闸与泄洪闸泄放；当入库流量大于防洪调度起始流量时，引水式电站停止发电，冲沙闸与泄洪闸按防洪调度要求泄放，直至洪水过程结束。
[0007]进一步地，冲沙闸与泄洪闸位于同一轴线上；发电取水口位于冲沙闸上游侧，拦沙坎位于导流排沙洞进口下游河床上。
[0008]进一步地，所述发电取水口与所述冲沙闸之间呈90
ꢀº
~120
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布置。
[0009]本专利技术的优点在于将施工期用作导流的通道在施工结束后改建为水库运行期的导流排沙洞，参与水库运行期的流量泄放与泥沙调度。当河道流量超过机组发电引用流量时，超出机组发电引用流量的含沙水流直接经由导流排沙洞泄放至下游河道，不再进入闸前库区，有效减小了进入闸前库区含沙水流的流量，进而提高机组发电引用流量在闸前库区的泥沙沉降率，达到降低发电引用水流含沙率的目的，对减轻泥沙对水轮机的磨蚀、延长
水轮机大修周期及增加发电效益等都有着积极意义。
附图说明
[0010]图1是本专利技术所述径流引水式电站的示意图。
具体实施方式
[0011]下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0012]径流引水式电站通常在施工建设期会在河道的一侧，平行于河道先行修建导流洞，用于导流以方便径流引水式电站的施工活动。在导流任务结束后，原修建的导流洞将进行封堵处理，使水流恢复至原河道。这种方式下，上游河道的所有水均会流入径流引水式电站的闸前库区，库区内进行泥沙沉淀后，即进入径流引水式电站机组的发电取水口。一般情况下，优先保证径流引水式电站机组的发电引用流量，然后将超出径流引水式电站机组的发电引用流量的水量通过冲沙闸和泄洪闸泄放至下游河道。当上游河道的水流量偏大时，将会有远超于径流引水式电站机组的发电引用流量的水量进入径流引水式电站的闸前库区。在径流引水式电站机组的发电引用流量不变的情况下，必须要通过冲沙闸或泄洪闸不停的泄放。在上游河道不停的注水，冲沙闸或泄洪闸不停的泄放的过程中，库区无法有效的发挥其泥沙沉降的功能，导致混合大量泥沙的水流进入径流引水式电站机组的发电取水口，造成水轮机磨蚀，缩短了水轮机大修周期并直接影响发电效益。
[0013]本申请通过分析和研究，在现有径流引水式电站的基础上，提出了一种降低径流引水式电站过机水流含沙率的方法。
[0014]本申请降低径流引水式电站过机水流含沙率的方法将施工期用于导流以方便径流引水式电站的施工活动的导流洞改建为水库运行器的导流排沙洞。具体来说，在施工期导流洞两端增加闸室，用于将超出径流引水式电站机组发电引用流量的含沙水流直接经导流排沙洞泄放至下游河道，不在进入径流引水式电站的闸前库区，从而有效减少了进入径流引水式电站的闸前库区的水流量、水流速度等，使库区能够有效的发挥其泥沙沉降的功能，提高库区的泥沙沉降率，达到降低进入径流引水式电站机组发电取水口水流含沙率的目的。
[0015]优选的，所述导流排沙洞进口位于泄洪闸轴线上游300~500m；导流排沙洞出口位于泄洪闸轴线下游100~150m。
[0016]根据径流引水式电站的规划，以及设定的防洪调度起始流量，实施监测河道的实时入库流量。当所述入库流量大于发电引用流量与生态流量之和，但小于机组发电引用流量与所述导流排沙洞最大泄放流量时，保证机组发电引用流量后，剩余流量通过导流排沙洞泄放；当入库流量大于机组发电引用流量与导流排沙洞最大泄流流量之和，但小于防洪调度起始流量时，保证机组发电引用流量的同时，导流排沙洞按最大泄放流量泄放，剩余流量通过冲沙闸与泄洪闸泄放；当入库流量大于防洪调度起始流量时，引水式电站停止发电，冲沙闸与泄洪闸按防洪调度要求泄放，直至洪水过程结束。
[0017]为了进一步地降低进入径流引水式电站机组发电取水口水流含沙率，本申请所述的降低径流引水式电站过机水流含沙率的方法还包括将冲沙闸与泄洪闸设置于同一轴线上；将径流引水式电站机组的发电取水口设置在冲沙闸上游侧，与冲沙闸之间呈90
ꢀº
~120
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布置。同时在导流排沙洞进口的下游河床上设置拦沙坎，在上游水流进入径流引水式电站的闸前库区前再次拦截泥沙，降低进入径流引水式电站的闸前库区的水流含沙率。拦沙坎的优选高度为5~8m，顶宽3~5m，坡面坡度1:1.5~1:1.8。
[0018]同时，与传统的径流引水式电站优先保证径流引水式电站机组的发电引用流量，然后将超出径流引水式电站机组的发电引用流量的水量通过冲沙闸和泄洪闸泄放至下游河道不同，本申请还在冲沙闸、泄洪闸同一轴线上设置了生态放水阀，该生态放水阀用于满足河道下游的生态环境需求。在径流引水式电站设计初期可以根据径流引水式电站下游的生态环境情况设定其河道的生态流量。在径流引水式电站运行期内，通过生态放水阀优先保证河道下游的生态水需用量，有助于维护河道生态环境，可持续的发展。具体来说，在当入库流量小于机组发电引用流量与生态流量之和时，通过生态放水阀泄放生态流量，剩余流量用作机组发电。
[0019]如图1所示为本申请所述径流引水本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种降低径流引水式电站过机水流含沙率的方法，其特征在于：在施工期导流洞两端增加闸室形成导流排沙洞，用于将超出发电引用流量的含沙水流直接泄放至下游河道。2.根据权利要求1所述的一种降低径流引水式电站过机水流含沙率的方法，其特征在于：所述导流排沙洞进口位于泄洪闸轴线上游300~500m；导流排沙洞出口位于泄洪闸轴线下游100~150m。3.根据权利要求1所述的一种降低径流引水式电站过机水流含沙率的方法，其特征在于：根据河道实时入库流量，当所述入库流量大于发电引用流量与生态流量之和，但小于机组发电引用流量与所述导流排沙洞最大泄放流量时，保证机组发电引用流量后，剩余流量通过导流排沙洞泄放；当入库流量大于机组发电引用流量与导流...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹德文，邵颖，唐林，金鑫，吴昊，王冠霖，李希，张珍，白新革，
申请(专利权)人：黄河勘测规划设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：