【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及水利水电工程，特别是涉及一种满足上平洞段压力要求的水电站引水系统及参数确定方法。
技术介绍
1、引水系统立面布置结构的选择是抽水蓄能电站枢纽布置的一个重难点，其选择受地形地质条件、上水库进出水口形式、上水库进出水口事故检修闸门关闭时间要求、引水上平洞段末端最小压力要求、钢衬起点位置、地下厂房的位置选择及其辅助洞室的长度、施工支洞布置与施工现场建设管理的安全性与便利性等的影响。
2、目前国内抽水蓄能电站引水系统大多由上水库侧式进出水口+事故检修闸门+上平段+上斜井或上竖井+中平洞段+下斜井或下竖井+下平洞段组成，此种布置方式受上水库侧式进出水口布置与上水库库盆布置协调性的影响，上水库侧式进出水口满足最小淹没深度要求后，其底板高程不会进一步降低，这就导致上水库侧式进出水口后的引水隧洞中心线高程一般也较高，进一步会带来以下几点问题：
3、投资较低的引水上平洞段延伸长度受到限制，增加投资较高的中平段与下平段长度。抽水蓄能电站地下厂房进厂交通洞、通风兼安全洞以及出线洞等附属洞室投资较大，加之地下厂房布置在首部时，地下厂房埋深大，地应力也较大，不利于大跨度地下厂房的围岩稳定，因此抽水蓄能电站枢纽布置时，地下厂房一般采用中部或尾部方案。地下厂房采用中部或尾部方案时，为减少投资较大的引水下平洞段高压压力钢管段管道长度，需增加压力较低的引水上平洞段长度，但受到上水库侧式进出水口布置高程的限制，为满足引水上平洞段末端不小于2m水头的最小压力要求，引水上平洞段长度受到限制，其延伸段长度一般不超过50m，否则引水上
4、引水隧洞上平洞段上覆围岩厚度不满足最小覆盖层厚度要求，导致钢衬范围增大。上水库侧式进出水口后的山体地形较低，地质条件较差时，受上水库侧式进出水口布置高程的限制，上水库侧式进出水口后的引水隧洞上平洞段围岩厚度会不满足最小覆盖层厚度要求，这就导致引水上平洞段需从上水库进出水口事故检修闸门后就采用钢衬，加之引水上平洞段隧洞直径一般较大，进而导致增加工程投资；另外一方面，从上水库进出水口事故检修闸门后就采用钢衬，由于施工期上平段的钢衬安装需从上平洞段的施工支洞运输，为满足上平洞段大管径压力钢管运输要求，上平洞段施工支洞尺寸也会较大，会进一步增加工程投资。
5、限制一级斜井的使用，进而导致不利于降低工程投资与电站效益发挥。目前国内抽水蓄能电站引水系统大多采用两级引水斜井布置，受制于定向钻机偏心作用的影响，引水斜井长度大多控制在300m～400m级，考虑出渣需要，引水斜井的倾角大多为50°～75°，例如：已施工完成的长龙山抽水蓄能电站1号引水上斜井长度435m，属国内已建抽水蓄能电站之最；天台抽水蓄能电站上、下引水斜井长度483.4m，属国内在建抽水蓄能电站之最。对于平均水头400m～500m左右的大多数抽水蓄能电站，考虑吸出高度的影响，如上水库进出水口采用侧式，其一级斜井长度一般在500m～600m，超过现有一级斜井施工技术难度临界值，引水系统布置时，出于施工安全考虑采用两级斜井或两级竖井，这就导致需在两级斜井或两级竖井间的中平洞段设置施工支洞，进而增加工程投资，且两级斜井或两级竖井增加两个弯头，导致水头损失增加，进而影响电站效益发挥。
技术实现思路
1、鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术要解决的技术问题在于提供一种满足上平洞段压力要求的水电站引水系统及参数确定方法，能够更加确保上平洞段的末端最小压力水头满足设计要求，保障抽水蓄能电站安稳运行，提高抽水蓄能电站效益，缩短工程的建设周期，降低工程投资。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种满足上平洞段压力要求的水电站引水系统，包括：
3、上水库竖井式进出水口；
4、上平洞段，所述上平洞段沿自身延伸方向的两端分别为第一端和第二端，所述上平洞段的第一端与上水库竖井式进出水口连通；
5、一级斜井，所述一级斜井沿自身延伸方向的两端分别为倾斜顶端和倾斜底端，所述一级斜井的倾斜顶端与上平洞段的第二端连通；
6、下平洞段，所述下平洞段沿自身延伸方向的两端分别为第一端和第二端，所述下平洞段的第一端与一级斜井的倾斜底端连通；
7、引水钢岔管，引水钢岔管具有两两连通的前端、后端以及上端，所述引水钢岔管的前端连通于下平洞段的第二端，所述引水钢岔管的后端连通于引水钢支管，所述引水钢岔管的上端连通于下平洞段排水廊道；
8、地下厂房，所述地下厂房与引水钢支管连通；
9、地下厂房探洞，所述地下厂房探洞位于地下厂房的上方；
10、中位施工支洞，中位施工支洞具有洞口和末端，所述中位施工支洞分别与地下厂房探洞、一级斜井的下半段连通，并且所述中位施工支洞的末端连通于斜井排水廊道。
11、进一步的，所述上水库竖井式进出水口的顶端伸入至上水库，所述上水库竖井式进出水口的底端连通于上平洞段。
12、进一步的，所述上平洞段的纵坡为0％～10％。
13、进一步的，所述一级斜井相对于水平面的倾角为50°～75°。
14、进一步的，所述下平洞段、所述引水钢岔管以及所述引水钢支管均为平底式，所述下平洞段、所述引水钢岔管以及所述引水钢支管的纵坡均为0％。
15、进一步的，所述地下厂房探洞和地下厂房顶部之间的距离为40m～50m；
16、进一步的，所述中位施工支洞的纵坡为0％～10％。
17、进一步的，所述一级斜井被中位施工支洞划分成上斜井段和下斜井段，上斜井段的长度和下斜井段的长度均不大于480m。
18、本专利技术还提供一种所述满足上平洞段压力要求的水电站引水系统的参数确定方法，包括如下步骤：
19、确定上水库竖井式进出水口的最小淹没深度，根据最小淹没深度确定上水库竖井式进出水口的顶高程；
20、结合上水库环库道路的设计高程与上水库进出水口事故检修闸门井的最高涌浪值，确定上水库进出水口事故检修闸门井的平台顶高程；
21、根据上水库进出水口事故检修闸门的启闭速率与时间要求，确定上水库进出水口事故检修闸门井的最大高度；
22、结合上水库进出水口事故检修闸门井的平台顶高程和最大高度要求，确定上平洞段的起点最低高程，上平洞段的纵坡根据一级斜井的长度要求在0％～10％范围内调整；
23、根据地下厂房的安装高程依次确定引水钢支管、引水钢岔管、下平洞段的高程，引水钢支管的末端压力钢管中心高程与地下厂房的安装高程保持一致，引水钢支管、引水钢岔管以及下平洞段的压力钢管均为平底式，并且引水钢支管、引水钢岔管以及下平洞段的压力钢管的纵坡均为0％；
24、将下平洞段的起点作为一级斜井的末端，确定一级斜井的末端位置后，根据50°～75°的倾角要求进行一级斜井的布置，一级斜井的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种满足上平洞段压力要求的水电站引水系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的满足上平洞段压力要求的水电站引水系统，其特征在于：所述上水库竖井式进出水口(1)的顶端伸入至上水库(2)，所述上水库竖井式进出水口(1)的底端连通于上平洞段(6)。
3.根据权利要求2所述的满足上平洞段压力要求的水电站引水系统，其特征在于：所述上平洞段(6)的纵坡为0％～10％。
4.根据权利要求1所述的满足上平洞段压力要求的水电站引水系统，其特征在于：所述一级斜井(7)相对于水平面的倾角为50°～75°。
5.根据权利要求1所述的满足上平洞段压力要求的水电站引水系统，其特征在于：所述下平洞段(8)、所述引水钢岔管(10)以及所述引水钢支管(11)均为平底式，所述下平洞段(8)、所述引水钢岔管(10)以及所述引水钢支管(11)的纵坡均为0％。
6.根据权利要求1所述的满足上平洞段压力要求的水电站引水系统，其特征在于：所述地下厂房探洞(13)和地下厂房(12)顶部之间的距离为40m～50m。
7.根据权利要求1所述的满足上
8.根据权利要求7所述的满足上平洞段压力要求的水电站引水系统，其特征在于：所述一级斜井(7)被中位施工支洞(14)划分成上斜井段和下斜井段，上斜井段的长度和下斜井段的长度均不大于480m。
9.一种如权利要求1至权利要求8任一项所述的满足上平洞段压力要求的水电站引水系统的参数确定方法，其特征在于，包括如下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种满足上平洞段压力要求的水电站引水系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的满足上平洞段压力要求的水电站引水系统，其特征在于：所述上水库竖井式进出水口(1)的顶端伸入至上水库(2)，所述上水库竖井式进出水口(1)的底端连通于上平洞段(6)。
3.根据权利要求2所述的满足上平洞段压力要求的水电站引水系统，其特征在于：所述上平洞段(6)的纵坡为0％～10％。
4.根据权利要求1所述的满足上平洞段压力要求的水电站引水系统，其特征在于：所述一级斜井(7)相对于水平面的倾角为50°～75°。
5.根据权利要求1所述的满足上平洞段压力要求的水电站引水系统，其特征在于：所述下平洞段(8)、所述引水钢岔管(10)以及所述引水钢支管(11)均为平底式，所述下平...
【专利技术属性】
技术研发人员：周培勇，王爽，王生海，闻锐，张道法，万里飘，
申请(专利权)人：上海勘测设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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