水垫塘的给排水系统技术方案

本发明专利技术公开了一种能耗相对较低的水垫塘的给排水系统。该系统包括用于将二道坝上游的水垫塘与二道坝下游的河床连通的输水管道，该输水管道埋设于二道坝的坝体内部，其前端通往二道坝上游的水垫塘的底板处，后端通往二道坝下游的河床；该输水管道上安装有控制阀门以及用于将水垫塘中的积水排至二道坝下游河床中的抽水装置。其抽水装置只要赋予水垫塘内每单位重量的积水能从二道坝的坝底上升至二道坝下游水位高度的能量，就足以使水垫塘内的积水被抽干，这样就节省了抽水装置的能耗。除此以外，通过将输水管道埋设于二道坝的坝体内部，使其变为永久设施，从而避免了重复的安装和拆除工作，节约了安装和拆除抽水设施的时间，为消能建筑物的检修争取了更多的时间。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种水工建筑物的给排水系统，具体涉及水垫塘的给排水系统。
技术介绍
当高坝采用挑流消能、跌流消能等消能方式时，为避免冲坑深度过大，或者坝 基存在缓倾软弱构造可能被冲坑切断而危及坝基稳定，或者岸坡可能被冲塌而危及拱 座稳定时，常采用设置二道坝和水垫塘的方式解决下游防冲问题。比如授权公告号为 CN101126232B的专利技术专利即公开了这一措施。在工程运行过程中，必须定期排空水垫塘内 的积水，对水垫塘和二道坝等建筑物进行检修，确保工程安全运行。目前的检修方式是，检修前先在水垫塘和二道坝的外围布设包括抽水管道在内的 临时抽水设施，通过临时抽水设施将水垫塘内的水抽到二道坝下游，然后进行水垫塘和二 道坝等消能设施检修；检修完成后再将抽水设施拆除，然后再采用虹吸管将二道坝下游河 床中的水充入水垫塘内。为便于充水，有的工程还在二道坝顶部预留了缺口，检修期间在缺 口内安放临时挡水闸门，检修完成后移除挡水闸门，可迅速完成水垫塘的充水。本申请的专利技术人发现，上述将水垫塘中的积水抽排到二道坝下游的方法一直存在 一个被忽略的问题，即，要将水垫塘中的水基本抽干，抽水管道必然要从水垫塘的底部一直 向上延伸并经过二道坝的顶部后再弯入二道坝下游河床，因此，安装在该抽水管道上的水 泵的扬程至少应该的略大于二道坝的总高度，这样，水泵的运行时就会消耗大量的能量。由 于水泵的高能耗与大坝运行成本相比显得微不足道，因此也就没有人会去关注这个问题。 不仅如此，对于目前的水垫塘检修抽排水方式，在每次检修时均要安装和拆除临时抽水管 道和抽水设施，占用了枯期宝贵的检修时间，重复工作量大，资源浪费严重，工作效率不高。
技术实现思路
本专利技术所解决的技术问题是提供一种能耗相对较低的水垫塘的给排水系统。本专利技术解决该技术问题所采用的技术方案是水垫塘的给排水系统，包括用于将 二道坝上游的水垫塘与二道坝下游的河床连通的输水管道，该输水管道埋设于二道坝的坝 体内部，其前端通往二道坝上游的水垫塘的底板处，后端通往二道坝下游的河床；该输水管 道上安装有控制阀门以及用于将水垫塘中的积水排至二道坝下游河床中的抽水装置。本专利技术是根据如下思路来降低能耗的由于输水管道埋设于二道坝的坝体内部， 其前端通往二道坝上游的水垫塘的底板处，后端通往二道坝下游的河床，因此该输水管道 必然不从二道坝的顶部经过，其抽水装置只要赋予水垫塘内每单位重量的积水能从二道坝 的坝底上升至二道坝下游水位高度的能量，就足以使水垫塘内的积水被抽干，这样就节省 了抽水装置的能耗。除此以外，通过将输水管道埋设于二道坝的坝体内部，使其变为永久设 施，从而避免了重复的安装和拆除工作，节约了安装和拆除抽水设施的时间，为消能建筑物 的检修争取了更多的时间。作为上述方案的优选实施例，在二道坝的坝体内部建有泵房，该泵房内设置有水泵，该水泵的输入端和输出端分别与埋设在二道坝坝体内的抽水管和排水管相连，该抽水 管的前端通往二道坝上游的水垫塘的底板处，该排水管的后端通往二道坝下游的河床，上 述抽水管和排水管上还分别安装有抽水管控制阀门和排水管控制阀门；上述抽水管和排水 管之间还连接有用于使该抽水管和排水管之间可绕过水泵而连通的反向充水管，该反向充 水管上安装有反向充水控制阀门。为便于对各阀门的检修，上述抽水管控制阀门、排水管控 制阀门和反向充水控制阀门最好设置在泵房内。上述实施例的工作过程为排水时，通过水泵将水垫塘内的水从预埋的抽水管和 排水管抽入二道坝下游的河床；充水时，关闭水泵以及抽水管控制阀门和排水管控制阀门 并打开反向充水控制阀门，此时通过反向充水管使二道坝上游的水垫塘与二道坝下游的河 床形成连通器，从而使二道坝下游的水输入到水垫塘内，完成水垫塘的充水。可见，上述实施例的主要优点在于实现了水垫塘的排水和充水功能的整合。结合 前面的论述和可知，排水时，由于水泵的扬程减小，因此水泵的能耗降低。而充水时，由于水 流不通过水泵，因此不会对水泵产生任何影响，同时，由于二道坝上游的水垫塘与二道坝下 游的河床之间通过反向充水管、抽水管和排水管形成连通器，水垫塘的水位与二道坝下游 的水位能够自动平衡，这是目前的充水方式难以做到的。此外，上述实施例的还具有便于对 给排水系统进行维护和检修的优点。本专利技术的有益效果是能耗降低；将输水的管道安装在永久建筑物内，变临时设 施为永久设施，避免了重复的安装和拆除工作，节约了安装和拆除抽水设施的时间，为消能 建筑物的检修争取更多的时间。附图说明图1为本申请水垫塘给排水系统的纵剖面布置图。图2为图1中A处的局部放大图。图中标记为水垫塘1、底板2、二道坝3、抽水管4、排水管5、泵房6、抽水管控制阀 门7、水泵8、排水管控制阀门9、反向充水控制阀门10、三通连接管11、下游护坦12、反向充 水管13。具体实施例方式下面结合附图对本专利技术作进一步说明。如图1 2所示，在二道坝3的坝体内部建有泵房6，该泵房6内设置有水泵8，该 水泵8的输入端和输出端分别与埋设在二道坝3坝体内的抽水管4和排水管5相连，该抽 水管4的前端通往二道坝3上游的水垫塘1的底板2处，该排水管5的后端通往二道坝3 下游的河床，上述抽水管4和排水管5上还分别安装有抽水管控制阀门7和排水管控制阀 门9 ；上述抽水管4和排水管5之间还连接有用于使该抽水管4和排水管5之间可绕过水 泵8而连通的反向充水管13，该反向充水管13上安装有反向充水控制阀门10。其中，反向 充水管13的后端通过三通连接管11分别与排水管5以及排水管控制阀门9相连形成一个 “T”形的三通结构，从而使反向充水管13绕过水泵8将抽水管4和排水管5相连。为便于 对各阀门的检修，上述抽水管控制阀门7、排水管控制阀门9和反向充水控制阀门10均设置 在泵房6内。检修作业前，打开抽水管控制阀门7、排水管控制阀门9，并关闭反向充水控制阀 门10，开启水泵8进行抽排，水垫塘1内的水依次通过抽水管4、抽水管控制阀门7、水泵8、 排水管控制阀门9、三通连接管11、排水管5，将水排到二道坝3的下游。待水垫塘内的积水 排空后，关闭抽水管控制阀门7以及排水管控制阀门9，进行水垫塘及二道坝检修。检修完 成后，打开反向充水控制阀门10，使二道坝3下游的河水通过排水管5、三通连接管11、反向 充水控制阀门10、抽水管4向水垫塘1内充水。充水完成后，关闭反向充水控制阀门10。上述的水垫塘的给排水系统将输水的管道和设备安装在二道坝3内，水泵8的扬 程减小，因此水泵8的能耗降低，并且变临时设施为永久设施，增加了设备的可靠性，避免 了重复的安装和拆除工作，节约了安装和拆除抽水设施的时间，为消能建筑物的检修争取 更多的时间。当然，本专利技术并不限于上述具体实施方式。比如，也可在二道坝3的坝体内埋设两 根独立的输水管道，一根用于抽排，另一根用于充水。用于抽排的输水管道的前端通往二道 坝3上游的水垫塘1的底板2处，其后端通往二道坝3下游的河床，并在其上安装控制阀门 以及水泵。而用于充水的输水管道的设置位置则可相对自由，目的是使二道坝上游的水垫 塘与二道坝下游的河床形成连通器。权利要求水垫塘的给排水系统，包括用于将二道坝(3)上游的水垫塘(1)与二道坝(3)下游的河床连通的输水管道，其特征在于该输水管道埋设于二道坝(本文档来自技高网...

【技术保护点】
水垫塘的给排水系统，包括用于将二道坝（３）上游的水垫塘（１）与二道坝（３）下游的河床连通的输水管道，其特征在于：该输水管道埋设于二道坝（３）的坝体内部，其前端通往二道坝（３）上游的水垫塘（１）的底板（２）处，后端通往二道坝（３）下游的河床；该输水管道上安装有控制阀门以及用于将水垫塘（１）中的积水排至二道坝（３）下游河床中的抽水装置。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张敬，尹华安，王仁坤，叶发明，余挺，
申请(专利权)人：中国水电顾问集团成都勘测设计研究院，
类型：发明
国别省市：90[中国|成都]