[發明專利]減緩水庫工程低溫水的方法

有效

• 申請號: 201610077429.X
• 申請日: 2016-02-03
• 公開（公告）號: CN105735214B
• 公開（公告）日: 2017-11-17
• 發明（設計）人: 樊啟祥;王小明;李嘉;于江;鄧云;唐錫良;樊寒冰
• 申請（專利權）人: 中國長江三峽集團公司
• 主分類號: E02B9/06
• 分類號: E02B9/06;E02B9/04
• 代理公司: 四川省成都市天策商標專利事務所51213
• 代理人: 譚德兵

技術領域

本發明涉及水利水電工程技術領域，具體涉及一種減緩水庫工程低溫水的方法。

背景技術

水電工程建設，尤其是規模巨大的高壩水庫的建設，不可避免會帶來河流的水文態勢發生改變，水體、大氣之間原有的能量交換發生改變，水庫內水體溫度不再是均勻分布，形成分層現象。在水電工程實際運行過程中，會導致下泄水溫通常在冬季高于天然河道，春夏季低于天然河道水溫。研究表明，春夏季節，分層水庫的底層水溫明顯低于表層水溫，電站引水口一般位于深水層，低溫水下泄將進一步引起下游河道水溫的變化，對下游水生生態的不利影響較為突出。因此，最大程度的減緩水庫下泄低溫水，對保護下游水生生物、減少工程對生態環境的影響有著重要的實際應用價值和現實意義。

目前對水電站下泄低溫水的治理方法主要有分層取水法，工程中最常見的分層取水方式有高低進水口方式和多層疊梁門方式。此外，研究表明，打破溫躍層是一種主動改善水溫分層的方法。具體的實施方法就是在取水口前面的一定范圍內，用動力攪動或布置建筑物，促進水庫水體的上下對流，破壞水質的分層結構，從而提高底層水溫。

以上設計或建設中的水電站工程中關于減緩下泄低溫水等技術措施方面大多存在以下若干問題：

1、對于通過用動力攪動打破溫躍層改善水溫分層的方法，主要適用于小型水庫，對大型水庫使用效果有限；

2、對于通過在壩前布置建筑物改善水溫分層的方法，有的需要與主體工程同步實施，有的對大壩運行以及航運安全有潛在的危險性；

3、疊梁門的建設需要與主體工程同步實施，結構復雜操作麻煩，運行效率不高。

發明內容

本發明克服了現有技術的不足，提供一種減緩水庫工程低溫水的方法，用于減緩工程下泄低溫水對大壩下游生態的影響。

考慮到現有技術的上述問題，根據本發明公開的一個方面，本發明采用以下技術方案：

一種減緩水庫工程低溫水的方法，它包括：

設置繞過大壩主體工程的引水隧洞，所述引水隧洞的出水口設置在壩下江段，所述引水隧洞的取水口設置在壩上庫區江段，將壩上庫區江段合適水溫的水體引至壩下，以減緩下泄低溫水對大壩下游生態的影響。

為了更好地實現本發明，進一步的技術方案是：

根據本發明的一個實施方案，所述出水口設置在距所述壩主體工程邊緣至少1km的江段位置。

根據本發明的另一個實施方案，所述取水口的位置設置在距所述壩主體工程邊緣至少1km的江段位置。

根據本發明的另一個實施方案，所述取水口的位置位于水下溫躍層以上位置。

根據本發明的另一個實施方案，它還包括設置繞過大壩主體工程的明渠，所述明渠的出水口設置在壩下江段，所述明渠的取水口設置在壩上庫區江段。

本發明還可以是：

根據本發明的另一個實施方案，所述引水隧洞的取水口設置在水體沒有出現明顯分層現象的庫區江段。

與現有技術相比，本發明的有益效果之一是：

本發明的一種減緩水庫工程低溫水的方法，通過隧洞將壩上較高溫度的水體下泄至壩下江段，取水口設在壩上江段，引溫躍層及以上位置的水體下泄，能直接有效的提高壩下水體溫度，從而可盡快達到魚類正常繁殖所需水溫，同時下泄的水量對壩下江段也能起到生態流量的補充作用，具有很好的生態效益。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明作進一步地詳細說明，但本發明的實施方式不限于此。

一種減緩水庫工程低溫水的方法，它包括：

設置繞過大壩主體工程的引水隧洞，所述引水隧洞的出水口設置在壩下江段，所述引水隧洞的取水口設置在壩上庫區江段，將壩上庫區江段合適水溫的水體引至壩下，以減緩下泄低溫水對大壩下游生態的影響。

以上方案即是從分層取水的角度出發，根據電站主體工程區域的地理條件，選擇新建引水隧洞的方式，取水口優選設置在庫區水體溫躍層以上位置，使水庫表層水和溫躍層水通過隧洞下泄至壩下，這樣可以中和主體工程下泄的底層低溫水，起到有效抬高壩下水溫的作用。

引水隧洞出水口設置：為了不干擾電站正常運行，出水口設置在壩下1km以下江段位置。

取水口位置設置：為了不干擾電站正常運行，取水口的位置設置在壩上1km以上江段。

根據模型計算和實際監測，確定每年3-6月份時期，庫區水體水溫垂向分布特征，特別是溫躍層變化特征。在3-6月份期間，通過工程措施引庫區溫躍層及以上的水體下泄，能有效、快捷的提高壩下水體溫度。