[發明專利]泄洪洞聯合補氣系統

在審

• 申請號: 201810387303.1
• 申請日: 2018-04-26
• 公開（公告）號: CN108330932A
• 公開（公告）日: 2018-07-27
• 發明（設計）人: 陳亞琴
• 申請（專利權）人: 中國電建集團成都勘測設計研究院有限公司
• 主分類號: E02B8/06
• 分類號: E02B8/06
• 代理公司: 成都虹橋專利事務所(普通合伙) 51124
• 代理人: 楊長青

本發明公開了一種泄洪洞聯合補氣系統，涉及水利水電工程設計領域，解決補氣系統按現有單獨布設的方法設計，得到的方案施工難度大、工期長、安全風險高以及工程造價高的問題，采用的技術方案是：泄洪洞聯合補氣系統，包括位于河岸山體內的多條泄洪洞、放空洞和交通隧洞，泄洪洞采用至少一種補氣結構，補氣結構一：泄洪洞通過補氣平硐補氣，同時通過放空洞反補氣，補氣平硐也在放空洞運行時給放空洞補氣，減少一條補氣平硐；補氣平硐與交通隧洞交叉，交通隧道為補氣平峒的施工檢修通道。補氣結構二和補氣結構三是另外兩種不借助放空洞的補氣結構。本發明減少補氣平硐及其施工通道的布置，減低施工難度和安全風險、縮短工期、節約工程造價。

技術領域

本發明涉及水利水電工程設計領域，具體是一種泄洪洞聯合補氣系統。

背景技術

水利水電工程中，國內外的試驗研究和大量工程實踐都已表明，當水流速度較高，特別是當流速達到約40m/s時，僅靠控制不平整度、增強過流壁面材料的抗空蝕性能等措施，不僅費錢費力，且往往達不到防蝕目的，而摻氣減蝕是一種經濟而有效的減蝕措施。一般認為，當混凝土過流面上水流流速在30m/s左右時，可根據具體情況確定是否設置摻氣減蝕設施，當流速大于35m/s時，應設置摻氣減蝕設施。

泄洪洞水頭高、流量大、長度大，且為明流隧洞段，余幅供氣是否充足直接影響到水流的整體穩定和摻氣效果，為了防止余幅補氣不足而影響水流流態和摻氣效果，需要設置補氣洞系統。

補氣系統的設計，一般經已建工程類比，以及大比尺水工水力學復核模型試驗復核，結合工程實際情況布置。泄洪洞布設補氣豎井，同時布設相應的連接平硐和補氣平硐至山體外，各條泄洪洞的補氣豎井及連接平硐均單獨布設。泄洪洞內還需要設置摻氣結構，例如摻氣坎。摻氣坎設計方式是對各條泄洪洞分別根據工程類比，以及單體水工水力學復核模型試驗確定其類型、數量及位置。

泄洪洞所在的山體內還設置有位置更低的放空洞，以及其他施工道路或其他隧洞。補氣系統的現有設計方式中，無論是補氣豎井、連接平硐，還是補氣平硐均單獨布設，未考慮聯合布設以減少工程量和施工通道，所以補氣系統存在施工難度大、工期長、工程安全風險高以及造價高的不足。

發明內容

本發明提供一種泄洪洞聯合補氣系統，解決補氣系統按現有單獨布設的方法設計，得到的方案施工難度大、工期長、工程安全風險高以及造價高的問題。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：泄洪洞聯合補氣系統，包括位于河岸山體內的多條泄洪洞，以及放空洞和交通隧洞，防空洞的位置低于任一泄洪洞的位置，各條泄洪洞上分別設置至少一條泄洪洞補氣豎井，各條泄洪洞內設置摻氣結構，泄洪洞采用下述至少一種補氣結構進行補氣：

補氣結構一：放空洞上設置放空洞補氣豎井，至少一條泄洪洞補氣豎井的頂部和放空洞補氣豎井的頂部通過連接平硐相連，連接平硐上連接補氣平硐，補氣平硐通向交通隧洞內和/或河岸山體外。

補氣結構二：泄洪洞補氣豎井的頂部直接連接補氣平硐，補氣平硐一端通向交通隧洞內并設置封堵結構，補氣平硐另一端穿出至河岸山體外。

補氣結構三：至少兩條泄洪洞補氣豎井的頂部通過連接平硐相連，連接平硐上連接補氣平硐，連接平硐或補氣平硐通向交通隧洞內和/或河岸山體外。

進一步的是：所述補氣結構一中，補氣平硐與交通隧洞交叉，再穿出至河岸山體外；交通隧洞在與補氣平硐的交叉口處設置封堵結構。

進一步的是：所述補氣結構三中，至少兩條泄洪洞補氣豎井的頂部通過連接平硐相連，連接平硐上連接補氣平硐，連接平硐或補氣平硐的一端通向交通隧洞內并設置封堵結構，補氣平硐穿出至河岸山體外。

具體的，所述泄洪洞為三條，分別為并行布置的1#泄洪洞、2#泄洪洞和3#泄洪洞，放空洞為一條，放空洞位于靠近3#泄洪洞的一側，各條泄洪洞分別布置兩條補氣豎井。