[發明專利]通過豎井連接非同面上、下平段的發電引水隧洞布置型式

在審

• 申請號: 201710409918.5
• 申請日: 2017-06-03
• 公開（公告）號: CN107059812A
• 公開（公告）日: 2017-08-18
• 發明（設計）人: 金正浩;馬軍;宋守平;劉杉;李歡;李眾望;趙現建;周炳昊;尹一光;吳允政;李亞文;劉鋒;董延超;劉文斌;石亮亮;劉杰;呂君卓
• 申請（專利權）人: 中水東北勘測設計研究有限責任公司
• 主分類號: E02B9/02
• 分類號: E02B9/02;E21D8/00
• 代理公司: 吉林長春新紀元專利代理有限責任公司22100
• 代理人: 魏征驥

技術領域

本發明涉及水利水電工程的一種發電引水隧洞布置型式，適用于進水口進流方向與其后引水隧洞軸線方向不一致，進水口后可布置區域狹小，沒有充足的空間布置漸變段及平面彎段的發電引水隧洞布置。

背景技術

發電引水隧洞進水口中心線方向通常與進水口后的引水隧洞軸線方向不一致，為保證水電站廠房的正向進水，利于進流，發電引水隧洞需布置平面彎段；發電引水隧洞進水口高程與水電站主廠房9水輪機安裝高程也不一致，發電引水隧洞還需設置豎向彎段。因此，如圖1、圖2所示，常規發電引水隧洞布置由進水口段1、漸變段2、直線段6、平面彎段7、豎向彎段8等組成。漸變段緊接進水口段，漸變段長度一般為1～2D(D為隧洞洞徑或洞寬）。直線段、平面彎段和豎向彎段的布置應滿足《水工隧洞設計規范》(SL279-2016)相關規定：

1.洞線在平面上設置彎段時，低流速有壓隧洞的彎曲半徑不宜小于3倍洞徑或洞寬，轉角不宜大于60°。

2.在平面彎道的首尾應設置直線段，長度不宜小于5倍洞徑或洞寬。

3.洞身段設置豎向曲線時，對高流速隧洞，其型式和豎向曲線半徑應通過試驗確定，低流速無壓隧洞的豎向曲線半徑不宜小于5倍的洞徑或洞寬，低流速有壓隧洞可適當降低要求。

根據以上相關規定及要求，進水口如需布置漸變段、直線段、平面彎段等，需要有適當的布置區域，即進洞點A至進水口軸線和引水隧洞軸線的交點B的距離S應滿足：S≥6D+3Dtanθ/2。

當受地形地質條件、進水口及廠房相對位置的限制時，如進水口段后可布置區域非常狹小，進水口后沒有充足的空間布置漸變段、直線段及平面彎段，這就給發電引水隧洞的布置帶來了極大的困難，采用常規布置型式無法解決。因此，鑒于目前水利水電工程發電引水隧洞的布置條件，研究探討適用于地形地質條件、布置區域狹小的新型發電引水隧洞的布置已成為設計和科研人員非常關注的問題。

發明內容

本發明提供一種通過豎井連接非同面上、下平段的發電引水隧洞布置型式，以解決受地形、地質條件限制造成的空間狹小，引水隧洞布置困難的問題。

本發明采取的技術方案是：進水口段與進洞點連接，漸變段位于進水口段與進洞點連接處的內側，上平段的一端經過進洞點與進水口段連接，進水口段軸線與上平段軸線重合，下平段的一端與主廠房連接，在上平段軸線和下平段軸線的交點處設置豎井，該豎井上端與上平段的另一端連接，該豎井下端與下平段的另一端連接，豎井上彎段的轉角θ1為90°，豎井下彎段的轉角θ2為90°。

本發明的優點是：

（1）適用于布置區域非常狹小，進水口后沒有充足的空間布置漸變段、直線段及平面彎段的發電引水隧洞布置。當發電引水隧洞進水口軸線方向通常與進水口后引水隧洞軸線方向不一致，為保證水電站廠房的正向進水，發電引水隧洞需布置平面彎段。但受地形地質條件、進水口及廠房相對位置的限制，進水口段后可布置區域非常狹小，進水口后沒有充足的空間布置漸變段、直線段及平面彎段，即可采用本發明的采用豎井連接非同面的發電引水隧洞布置型式。

（2）發電引水隧洞各部位布置緊湊

通過將進水口后的漸變段移至進水口段內，合并進水口段和漸變段，在進水口段內完成漸變，采用豎井連接非同面的的上、下平段的布置方式，使發電引水隧洞布置緊湊，解決了發電引水隧洞進水口空間狹小，布置困難的的問題。

（3）利于工程的總體布置

根據工程的總體布局及地形地質條件的限制，在進水口及廠房位置選定的情況下，進水口后可布置區域狹小，布置十分困難，若采用常規的引水隧洞布置，無法解決此矛盾。如果重新調整進水口、廠房的位置，往往需要開展大量的勘測設計工作，花費大量的人力、物力及時間；采用本發明的布置方式，可以在不需改變進水口、廠房的位置的前提下，解決以上矛盾，利于工程的總體布置，使工程的總體布置經濟合理。

本發明結構新穎，運行安全可靠，施工方便，適用于布置區域非常狹小，進水口后沒有充足的空間布置漸變段及平面彎段的發電引水隧洞布置，且經濟實用、布置緊湊、結構穩定、引水系統布置平直順暢、應用范圍廣，具有很好的應用前景。

附圖說明

圖1是目前常規發電引水隧洞平面布置示意圖；

圖2是目前常規發電引水隧洞縱剖面布置示意圖；

圖3是本發明平面布置結構示意圖；

圖4是本發明縱剖面布置結構示意圖。

具體實施方式