[發明專利]有利于降低水體氣體過飽和的水利水電工程布置結構

有效

• 申請號: 201610077463.7
• 申請日: 2016-02-03
• 公開（公告）號: CN105735211B
• 公開（公告）日: 2018-03-06
• 發明（設計）人: 樊啟祥;王小明;李嘉;于江;樊寒冰;唐錫良;馮鏡潔
• 申請（專利權）人: 中國長江三峽集團公司
• 主分類號: E02B9/00
• 分類號: E02B9/00;E02B9/04;E02B8/06
• 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，具體涉及一種有利于降低水體氣體過飽和的水利水電工程布置結構。

背景技術

國內外大壩泄洪工程經驗表明，大壩泄洪時由于水流跌落到壩下的過程中伴隨著劇烈的水氣交換，不可避免的出現大壩水體中的溶解氣體含量顯著增加而產生總溶解氣體過飽和現象，致使魚類患氣泡病甚至死亡，從而對魚類等水生生物造成危害。因此，減弱大壩泄洪工程產生的氣體過飽和現象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。

研究表明，泄洪消能方式、泄流流量以及泄洪建筑物的布置是影響氣體過飽和現象的重要因素。在相同泄洪流量下，泄洪洞泄洪產生的氣體過飽和水平高于其它泄洪建筑物。經過水輪機的發電尾水的氣體過飽和濃度不會發生明顯的變化，發電尾水與壩前水體的氣體飽和度差異不大，因此發電尾水的摻混作用可以降低壩下水體的氣體飽和度。但目前尚未有人將發電尾水的摻混考慮在內，從而提出良好有效的能減弱氣體過飽和現象的工程布置形式。

專利號201210390606.1的專利提出了一種改善氣體過飽和的生態友好型二道壩，發明包括壩體，壩體的下游面為溢流面；壩項設置閘門控制溢流面上出流流量；壩體的跌坎采用連續式，同時過壩水流與下游水流平順銜接；壩體內部設置引水道，將水墊塘內的水體通過壩體引入下游。該發明在保留現有建筑物基本功能的情況下，改變二道壩結構，同時限制二道壩壩高及水墊塘的水深，使水體飽和度在通過低水頭水輪機時降低，減小下游河道水體的過飽和度。但由于該發明二道壩壩高有限、溢流面上出流最大水深不能超過5m、水墊塘深度有限，較適合中小型水利水電工程。對于具有高水頭、大泄量、單寬流量大等特點的多數大型水電站并不適用。然而從工程布置形式上考慮，降低壩下水體的氣體飽和度的方法可廣泛運用于多種規模、多種類型的水電站，此方法將有著重要的實際運用價值。

現有水電站在考慮減小泄洪水體氣體過飽和度方面，較多的從改善泄洪消能方式、泄流流量以及泄洪建筑物的布置等幾大因素著手。例如采用底流消能的泄洪方式、增加機組水流流量、降低泄洪流量、設計上減少泄洪洞的布置、運行上降低泄洪洞的使用頻率，以上方式均能有效的減緩泄洪引起的水體氣體過飽和現象。但通常因為某些大型水電站的地形地勢、大流量等相關因素，難以運用以上措施改善水體的氣體過飽和度。

現有的以及在設計、建設中的水電站的工程布置在泄流水體的氣體過飽和方面大多存在以下若干問題：

1、大壩在總體布置上，未考慮泄洪對氣體過飽和的影響，將泄洪洞出口布置在尾水出口的下游，使得尾水水體無法與泄洪洞泄流的水體得到充分摻混，大量水體中的過飽和氣體含量始終過高；

2、發電廠房單一設置、發電機組集中設置在河道一邊，發電尾水僅從大壩的一側流出，發電尾水水體不能良好被利用與泄洪水體摻混；

3、由于尾水洞或者尾水渠的布置角度的不利等原因，發電尾水與泄洪水體在壩下不能得到良好混合，使存在過飽和氣體現象的大量水體未能得到改善直接泄至下游。

發明內容

本發明克服了現有技術的不足，提供一種有利于降低水體氣體過飽和的水利水電工程布置結構，用于解決水體氣體過飽和的技術問題。

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：

一種有利于降低水體氣體過飽和的水利水電工程布置結構，它包括發電廠房、消能泄水建筑物和尾水通道，所述發電廠房和尾水通道設置于所述消能泄水建筑物的兩側。

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，一個尾水通道包括尾水洞和位于所述尾水洞下方的尾水渠。

根據本發明的另一個實施方案，所述尾水渠與壩下主河道在匯入口形成的角度在30°至90°之間。

本發明還可以是：

根據本發明的另一個實施方案，在設置有泄洪洞的情況下，所述泄洪洞的出口位于所述尾水通道的上游。

與現有技術相比，本發明的有益效果之一是：