一种富水隧道泄水洞水体综合利用方法技术

本发明专利技术公开了一种富水隧道泄水洞水体综合利用方法，将来源于隧道主洞与泄水洞中超前地质钻孔的地下水及露天降雨的雨水通过管网排出至泄水洞集水槽，收集至泄水洞集水槽的水体输送至蓄水池中作为消防用水使用，而多余的水体则通过泄水洞排出，并用于驱动小型水利发电机进行发电

【技术实现步骤摘要】
一种富水隧道泄水洞水体综合利用方法


[0001]本专利技术涉及一种水体综合利用方法，特别是一种富水隧道泄水洞水体综合利用方法
。

技术介绍

[0002]贵州地处崇山峻岭，受地形限制，贵州高速公路建设桥隧占比大，导致隧道建设必然要经过众多的岩溶
、
富水
、
煤系地层等复杂地质区，其中富水地层的隧道设计和施工一直是隧道界的难题，富水区隧道不仅在施工阶段存在发生突水
、
突泥的施工安全风险，运营阶段还可能会产生高水压衬砌开裂
、
渗水及水沟排水能力不足等长期病害，严重影响公路隧道运营安全
。
[0003]经过大量工程验证，对于施工期富水区隧道，在高水压作用下，堵截水失效后，地下水可能瞬间向洞内倾泻，依靠洞内排水必然会造成严重的突涌水事故，若采用洞外“引水”的新思路，将极大降低隧道偶遇突涌水事故的风险
。
对于运营期隧道，“堵水限排”型防排水系统排水能力存在上限，还可能因多种原因发生堵塞，加之水头过高，二次衬砌结构因水荷载过大而被破坏的风险升高，故有必要增加洞外“引水”措施来助力隧道排水，可采用泄水洞排水来保障施工安全
。
[0004]泄水洞通常仅将主洞围岩中地下水引排至水沟
、
溪流或河流等，而公路隧道的消防用水
、
照明用电等又单独设计
、
建设，致使泄水洞排出水体的势能
、
动能及水资源未能充分利用，造成无形浪费
。
专利
技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于，提供一种富水隧道泄水洞水体综合利用方法
。
将泄水洞中引出来的水体使用于消防与小型水力发电中，实现了水体的综合再利用
。
[0006]本专利技术的技术方案：一种富水隧道泄水洞水体综合利用方法，将来源于隧道主洞与泄水洞中超前地质钻孔的地下水及露天降雨的雨水通过管网排出至泄水洞集水槽，收集至泄水洞集水槽的水体输送至蓄水池中作为消防用水使用，而多余的水体则通过泄水洞排出，并用于驱动小型水利发电机进行发电
。
[0007]前述的一种富水隧道泄水洞水体综合利用方法中，所述管网包括有左
、
右隧道主洞的中心水沟，中心水沟收集的水流流入至隧道集水槽中，然后流入至现浇水沟中，再从现浇水沟经泄水横洞流入至泄水洞中，泄水洞的头端设置有泄水洞集水槽，泄水洞集水槽的底面低于泄水洞的底面，当泄水洞中出现超前地质钻孔的地下水时，地下水首先汇入泄水洞集水槽中，泄水洞集水槽集满水后，多余的水再通过泄水洞排出
。
[0008]前述的一种富水隧道泄水洞水体综合利用方法中，所述泄水洞集水槽中设置有抽水泵，抽水泵经管道与蓄水池连接，蓄水池上设置有消防水泵
。
[0009]前述的一种富水隧道泄水洞水体综合利用方法中，所述抽水泵
、
蓄水池和消防水泵设置有两套，分别对应左
、
右隧道主洞；每一套消防用水的蓄水池设置为多个串联结构，
相邻2个蓄水池之间经斜向排水管连接，最末端的蓄水池上设置有消防水泵
。
[0010]前述的一种富水隧道泄水洞水体综合利用方法中，所述泄水洞集水槽底部设置有压力电阻器，当泄水洞集水槽中的水压力到一定值时，抽水泵自动启动
。
[0011]前述的一种富水隧道泄水洞水体综合利用方法中，所述泄水洞集水槽的顶面竖向设置有集水槽过滤网
。
[0012]前述的一种富水隧道泄水洞水体综合利用方法中，所述泄水洞的末端设置有水流斜坡，水流斜坡末端连接有水流滑道，水流滑道的末端底部设置有方形蓄水池，方形蓄水池中的水作为消防储备用水，方形蓄水池的上部设置有排水管道，排水管道连接至小型水力发电机处
。
[0013]前述的一种富水隧道泄水洞水体综合利用方法中，所述水流斜坡与水流滑道的连接处设置有过滤网
。
[0014]前述的一种富水隧道泄水洞水体综合利用方法中，所述水流斜坡为露天的半封闭空间；水流滑道的上方为封闭结构
。
[0015]前述的一种富水隧道泄水洞水体综合利用方法中，所述小型水利发电机所发电力储存在蓄电池中，蓄电池为抽水泵和消防水泵提供所需电力
。
[0016]本专利技术的有益效果：与现有技术相比，本专利技术通过在泄水洞内设置有泄水洞集水槽，通过管网将隧道和泄水洞内的水体收集中泄水洞集水槽中，再通过抽水泵抽入至蓄水池中作为消防用水，而多余的水体则通过泄水洞排出并用于小型水力发电机发电使用，并为消防设备提供所需电力，实现了富水隧道水体的综合再利用，采用变废为用，因地制宜的原则，解决了富水隧道中水体不利用
、
少利用
、
利用效率低等问题，又极大地节省了人力
、
物力
、
财力
。
直接将蓄水池安放在泄水洞旁边，极大地缩短了消防管道，当出现消防问题时候可以快速解决
。
[0017]泄水洞集水槽的水溢出之后还能通过泄水洞流出隧道外，也减少了衬砌因水流而产生破坏
。
泄水洞中多余而流出隧道外的水，还可以通过隧道外蓄水池储存一定量的水，在一定程度上避免泄水洞中蓄水池水量不足的问题
。
在其进一步蓄水的基础上，由于其富水隧道特有的地形，保证其充足的水头差，在重力作用下，可以将其中的水的重力势能转化为动力势能，以排水管道为枢纽，将具有足够动能的水送入到小型水力发电机中，将浪费掉的水的能量利用起来，使其转化为日常生活中使用到的电能
。
本专利技术的水体综合利用方法施工方便，原理简单，省力省时，水体的整体利用上几乎不存在浪费
。
附图说明
[0018]图1是本专利技术的结构示意图；
[0019]图2是本专利技术中小型水力发电的拼接示意图；
[0020]图3是本专利技术中消防用水的拼接示意图；
[0021]图4是本专利技术消防管道铺设于隧道中平面图；
[0022]图5是本分明水流来源于隧道流向正视图
。
[0023]附图标记：1‑
泄水洞，2‑
水流斜坡，3‑
过滤网，4‑
水流滑道，5‑
方形蓄水池，6‑
排水管道，7‑
小型水力发电机，8‑
集水槽过滤网，9‑
泄水横洞，
10
‑
抽水泵，
11
‑
蓄水池，
12
‑
泄水洞集水槽，
13
‑
斜向排水管，
14
‑
消防水泵，
15
‑
主洞消防管道，
16
‑
中心水沟，
17
‑
隧道集水槽，
18
‑
现浇水沟
。
具体实施方式
[0024]下面结合附本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种富水隧道泄水洞水体综合利用方法，其特征在于：将来源于隧道主洞与泄水洞中超前地质钻孔的地下水及露天降雨的雨水通过管网排出至泄水洞集水槽，收集至泄水洞集水槽的水体输送至蓄水池中作为消防用水使用，而多余的水体则通过泄水洞排出，并用于驱动小型水利发电机进行发电
。2.
根据权利要求1所述的一种富水隧道泄水洞水体综合利用方法，其特征在于：所述管网包括有左
、
右隧道主洞的中心水沟，中心水沟收集的水流流入至隧道集水槽中，然后流入至现浇水沟中，再从现浇水沟经泄水横洞流入至泄水洞中，泄水洞的头端设置有泄水洞集水槽，泄水洞集水槽的底面低于泄水洞的底面，当泄水洞中出现超前地质钻孔的地下水时，地下水首先汇入泄水洞集水槽中，泄水洞集水槽集满水后，多余的水再通过泄水洞排出
。3.
根据权利要求1所述的一种富水隧道泄水洞水体综合利用方法，其特征在于：所述泄水洞集水槽中设置有抽水泵，抽水泵经管道与蓄水池连接，蓄水池上设置有消防水泵
。4.
根据权利要求3所述的一种富水隧道泄水洞水体综合利用方法，其特征在于：所述抽水泵
、
蓄水池和消防水泵设置有两套，分别对应左
、
右隧道主洞；每一套消防用水的蓄水池设置为多个串联结构，相邻2个蓄水池之间经...

【专利技术属性】
技术研发人员：王伯余，饶军应，沈阳，吴成贵，李登强，赵昌杰，梅世龙，
申请(专利权)人：贵州大学，
类型：发明
国别省市：