[發(fā)明專利]一種調(diào)控瀑布水流量的水庫及調(diào)控方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310317080.9
• 申請日: 2013-07-26
• 公開（公告）號: CN103334403A
• 公開（公告）日: 2013-10-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬向前;馬彤;馬藝瑄
• 申請（專利權(quán)）人: 馬向前;馬彤;馬藝瑄
• 主分類號: E02B1/00
• 分類號: E02B1/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及水利工程技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

瀑布是一種美麗的自然景觀，景觀效果在于瀑布?xì)鈩?，主要由瀑布的落差、寬度，尤其是水流量所決定。瀑布在自然條件下的水流量很不均衡。上游降水出現(xiàn)豐水水流或洪水時(shí)，瀑布形成壯觀的氣勢?？菟陂g水量不足，甚至造成瀑布斷流消失。由此導(dǎo)致瀑布觀賞品質(zhì)忽優(yōu)忽劣的問題。瀑布觀賞普遍在白天，觀賞時(shí)間一般僅為一晝夜的大約三分之一。即晝夜之間只有約三分之一的水量形成觀賞資源，另外三分之二的水量則在非觀賞時(shí)間白白流去。瀑布水流不加控制的自然流淌造成資源浪費(fèi)，影響瀑布觀賞效果。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對水流自然流淌，造成資源浪費(fèi)和影響瀑布觀賞效果的問題，提出一種調(diào)控瀑布水流量的水庫及調(diào)控方法，其特征在于水庫建造在瀑布上游，水壩設(shè)置調(diào)控水庫蓄水量、瀑布水流量和泄洪的壩下涵管。壩下涵管包括較大口徑的泄洪涵管和小口徑的工作涵管及其閘門。泄洪涵管通過啟閉閘門蓄水或泄洪，并可輔助工作涵管調(diào)控瀑布水流量。工作涵管通過啟閉閘門蓄水和調(diào)控瀑布水流量，并可輔助泄洪涵管泄洪。在枯水期間，水庫在瀑布非觀賞時(shí)間關(guān)閉全部涵管閘門，為瀑布蓄積水資源。在瀑布的觀賞時(shí)間，適度開啟工作涵管閘門，保持均衡流量為瀑布輸水。在水庫上游降水形成豐水水流或行洪時(shí)，涵管閘門采取全部關(guān)閉、部分開啟或全部開啟的方式調(diào)控蓄水、排水或泄洪，為瀑布儲備最大數(shù)量的水資源，提高與預(yù)期的后期降水間隔期間瀑布水流量及其均衡性，避免水資源浪費(fèi)，提高瀑布景觀品質(zhì)。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是通過在瀑布上游建造水庫，為瀑布蓄積非觀賞時(shí)間和豐水期間的水資源。并在觀賞時(shí)間均衡的為瀑布輸水。達(dá)到避免水資源浪費(fèi)，增大水流量和瀑布?xì)鈩?，提高瀑布品質(zhì)的目的。

具體實(shí)施方式

水壩蓄水形成水庫。水壩主要由擋水建筑物和排水建筑物構(gòu)成。本發(fā)明提出的水庫是蓄積和調(diào)控瀑布水流量的專用水庫。我國的瀑布大多處于江河的近源地區(qū)、小支流或山間溪流中，徑流量較小，所需水庫庫容量也小，只要設(shè)置壩下涵管即可滿足蓄水、泄洪和調(diào)控瀑布水流量的需要，而無需建造泄洪閘等其他排水建筑物。由于枯水流量與豐水水流及行洪流量相差懸殊，一次降水過程形成的豐水或洪水流量，往往比數(shù)日枯水期間的徑流量還要大?？菟陂g水量較小，而閘門日常啟閉的次數(shù)卻比泄洪啟閉次數(shù)多的多。因此水庫排水宜設(shè)置兩種不同口徑的壩下涵管及其閘門，以適應(yīng)泄洪和日常調(diào)控水流量的不同需要。其中大口徑泄洪涵管主要用于泄洪，泄洪涵管在豐水條件下也可輔助工作涵管調(diào)控瀑布水流量。小口徑工作涵管用于日常晝夜交替的啟閉閘門蓄水和排水，工作涵管也可輔助泄洪涵管泄洪。在水量短缺的枯水期間，有時(shí)需要在每天觀賞時(shí)間結(jié)束前將水庫排空，以使水資源在當(dāng)日得到充分利用。所以壩下涵管應(yīng)與河床持平，水庫不留死庫容。水庫調(diào)控瀑布水流量需分別考慮豐水條件下的蓄水、排水和枯水條件下的蓄水、排水。年度有限次數(shù)且相對短暫的降水過程形成很大的豐水或洪水徑流，對其實(shí)施蓄積可為兩次降水間隔期間儲備豐富的水資源。通過實(shí)施排水流量調(diào)控，可提高豐水期和枯水期瀑布景觀水流量的均衡性，使瀑布景觀品質(zhì)相對穩(wěn)定。

由于瀑布水流多為江河小支流或山間溪流，枯水季節(jié)徑流量小。在晝夜約三分之二的瀑布非觀賞時(shí)間關(guān)閘蓄水，可為瀑布次日觀賞增加約二倍的瀑布景觀水資源，大大提高瀑布景觀品質(zhì)?？菟陂g的具體調(diào)控方法是：在瀑布觀賞時(shí)間適度開啟工作涵管閘門，為瀑布均衡輸水，并在當(dāng)日清空水庫。在觀賞時(shí)間結(jié)束時(shí)關(guān)閉閘門蓄水，為次日的瀑布觀賞蓄積水資源。

瀑布景觀的豐沛水資源主要來自雨季。與旱季相比，雨季降水量大，降水間隔密集。而無論雨季或旱季，只要上游降水或融雪出現(xiàn)豐水水流或行洪時(shí)，水庫均可根據(jù)預(yù)期入庫水量、水庫庫容量和是否在觀賞時(shí)間等條件，對壩下涵管閘門采取全部關(guān)閉、部分開啟或全部開啟的方式調(diào)控蓄水量或宣泄洪水，為瀑布儲備最大數(shù)量的水資源。在瀑布觀賞時(shí)間通過開啟工作閥門或同時(shí)部分開啟泄洪閘門輔助調(diào)控瀑布水流量，提高與預(yù)期的后期降水間隔期間瀑布水流量及均衡性，提高瀑布景觀品質(zhì)。