【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及水利水电工程，特别是一种混合式抽水蓄能电站分层进/出水口的设计方法。
技术介绍
1、随着“双碳”目标的提出，国家能源的低碳绿色转型势在必行，抽水蓄能作为当前技术相对成熟、经济性最优且最具有大规模开发条件的清洁能源，其发展速度进入快车道。混合式抽水蓄电站较常规抽水蓄能电站具有移民征地少、建设周期短等优势，但其上库往往选择在高坝大库，为了最大限度降低引用的库区水对下游河道生态环境的影响，进/出水口的设计需要满足取用库区上层水的条件。
2、为了降低取用下层低水温对坝下生态系统以及灌溉农作物的影响，需要设置分层取水口来取用水库的上层水。同时，库区水位变幅过大，还给水泵水轮机的设计和制造带来了巨大挑战，运行过程中机组的稳定性和效率也难以保证。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种混合式抽水蓄能电站分层进/出水口的设计方法，目的在于在混合式抽水蓄能电站抽水工况时，从分层取水口的上层闸门出水，降低水泵水轮机抽水扬程变幅，进而减小水泵水轮机的设计及制造难度；且本专利技术利用预留岩坎进行挡水，在进/出水口前形成消力池对跌水进行消能，消能后的水流流经预留岩坎进入上库。
2、本专利技术提供如下技术方案，实现上述目的：
3、一种混合式抽水蓄能电站分层进/出水口的设计方法，包括在原地面线处开挖修筑，依靠原地面线底部轮廓保留预留岩坎，预留岩坎的下游设置分层进/出水口，分层进/出水口包括位于下方的一组分层取水口下层闸门，分层取水口下层闸门上方设有一组分层取水口上
4、前述的混合式抽水蓄能电站分层进/出水口的设计方法中，所述预留岩坎下游侧距分层取水口下层闸门上游侧的距离为l2，计算公式为：l2＝l0+0.8lj；
5、式中，l0为水流跌落射程，
6、将分层取水口上层闸门出流看作宽顶堰出流，
7、lj为水跃长度,hc为跃前水深；ha为坎顶水深；m为是流量系数；p2为下游坎高；ho是跌水进口水头。
8、前述的混合式抽水蓄能电站分层进/出水口的设计方法中，所述预留岩坎的高度为h1，计算公式为：h1＝σsh″c1-h；
9、式中：σs为淹没系数；hc1″为共轭水深；h为跌水进口水头，h01为消力池坎顶全水头，q为单宽流量；m1为流量系数。
10、前述的混合式抽水蓄能电站分层进/出水口的设计方法中，所述预留岩坎底部宽度l1≥预留岩坎的高度h1，预留岩坎底部宽度l1：分层取水口上层闸门底部距下层闸门底部的距离h3≥0.5。
11、前述的混合式抽水蓄能电站分层进/出水口的设计方法中，所述分层取水口上层闸门和分层取水口下层闸门之间设有胸墙；分层进/出水口的下游设有事故闸门井。
12、有益效果
13、与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：
14、本专利技术通过预留岩坎措施和分层取水闸门相结合的方式，在混合式抽水蓄能电站抽水工况时，均从分层取水口的上层闸门出水，该方式能有效降低水泵水轮机的扬程变幅，进而减小水泵水轮机的设计及制造难度。由于水进出水口上层闸门出水会形成跌流，预留岩坎可进行挡水，能够减小跌流能量对进/出水口稳定性的影响，并在进/出水口前形成消力池对跌水进行消能，充分消能后的水流再流经预留岩坎进入上库。并且本专利技术保留预留岩坎，还能节省水下爆破拆除岩坎的投资。
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1.一种混合式抽水蓄能电站分层进/出水口的设计方法，其特征在于：包括在原地面线(1)处开挖修筑，依靠原地面线(1)底部轮廓保留预留岩坎(3)，预留岩坎(3)的下游设置有分层进/出水口，分层进/出水口包括位于下方的一组分层取水口下层闸门(4)，分层取水口下层闸门(4)上方设有一组分层取水口上层闸门(6)。
2.根据权利要求1所述的混合式抽水蓄能电站分层进/出水口的设计方法，其特征在于：所述预留岩坎(3)下游侧距分层取水口下层闸门(4)上游侧的距离为L2，计算公式为：L2＝L0+0.8Lj；
3.根据权利要求1所述的混合式抽水蓄能电站分层进/出水口的设计方法，其特征在于：所述预留岩坎(3)的高度为H1，计算公式为：
4.根据权利要求3所述的混合式抽水蓄能电站分层进/出水口的设计方法，其特征在于：所述预留岩坎(3)底部宽度L1≥预留岩坎(3)的高度H1，预留岩坎(3)底部宽度L1：分层取水口上层闸门底部距下层闸门底部的距离H3≥0.5。
5.根据权利权利要求1-4任一项所述的混合式抽水蓄能电站分层进/出水口的设计方法，其特征在于：所述分层
...【技术特征摘要】
1.一种混合式抽水蓄能电站分层进/出水口的设计方法，其特征在于：包括在原地面线(1)处开挖修筑，依靠原地面线(1)底部轮廓保留预留岩坎(3)，预留岩坎(3)的下游设置有分层进/出水口，分层进/出水口包括位于下方的一组分层取水口下层闸门(4)，分层取水口下层闸门(4)上方设有一组分层取水口上层闸门(6)。
2.根据权利要求1所述的混合式抽水蓄能电站分层进/出水口的设计方法，其特征在于：所述预留岩坎(3)下游侧距分层取水口下层闸门(4)上游侧的距离为l2，计算公式为：l2＝l0+0.8lj；
3.根据权利要求1所述的混合式抽水...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄桂兵，黄琼，徐林，况渊，祝天豪，高龙，陈毅峰，鲁传银，
申请(专利权)人：中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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