[發(fā)明專利]用于下游水位變幅較大的廠房尾水布置結構

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• 申請日: 2018-11-22
• 公開（公告）號: CN109403287A
• 公開（公告）日: 2019-03-01
• 發(fā)明（設計）人: 張公平;唐志丹;唐忠敏;陳鈺鑫
• 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: E02B9/06
• 分類號: E02B9/06
• 代理公司: 成都虹橋專利事務所(普通合伙) 51124
• 代理人: 林天福

本發(fā)明公開了一種廠房尾水布置結構，尤其是公開了一種用于下游水位變幅較大的廠房尾水布置結構，屬于水利水電工程建筑物設計建造技術領域。提供一種既能滿足滿負荷發(fā)電時的防洪要求，又不會大量增加開挖基坑深度的用于下游水位變幅較大的廠房尾水布置結構。所述的廠房尾水布置結構包括反坡式尾水渠，在所述反坡式尾水渠與下游河道相連的一側上還設置有大溢流薄壁堰，所述大溢流薄壁堰的堰頂高程滿足下述要求，大溢流薄壁堰堰頂高程(H₂)－水輪機安裝高程(H₀)≥吸出高度(d)。

技術領域

本發(fā)明涉及一種廠房尾水布置結構，尤其是涉及一種用于下游水位變幅較大的廠房尾水布置結構，屬于水利水電工程建筑物設計建造技術領域。

背景技術

目前水電站廠房的尾水結構的布置形式通常為如圖1所示結構。現(xiàn)有這種結構廠房尾水結構主要包括以下技術特征：1、從上游至下游，尾水結構分別由尾水管、尾水閘門和尾水渠組成，其中尾水渠包括了尾水渠邊墻和尾水渠底板兩部分；2、尾水渠底板采用反坡型式與下游河道相連；3、尾水渠底板末端高程低于下游河道低水位。該結構的優(yōu)點在于：該結構型式上較為簡潔，比較適用于下游河道水位變幅不大的水電站工程。但當下游河道水位變幅較大時，該結構將會出現(xiàn)以下問題：1、當下游河道處于低水位(H₁)時，為了滿足吸出高度(d)的要求，不得不選擇較低的水輪機安裝高程(H₀)，水電站廠房基坑深度將隨之加深，基坑開挖量也會顯著增加；2、由于尾水渠底板為反坡型式直接與下游河道相連，且底板末端高程較低，汛期下游河道中的泥沙容易淤積在尾水渠中，影響水電站的正常運行。

為了解決現(xiàn)有常規(guī)尾水結構型式存在的上述問題，目前常用的思路都是在尾水渠底板末端增設1道直線型布置的溢流堰。其結構特征為：1、從上游至下游，尾水結構分別由尾水管、尾水閘門和尾水渠組成，其中尾水渠包括了尾水渠邊墻、尾水渠底板和直線型溢流堰等三部分；2、尾水渠底板采用反坡布置型式，溢流堰布置于尾水渠底板末端，采用直線形布置型式；3、溢流堰頂高程(H₂)高于下游河道低水位(H1)；4、溢流堰頂高程(H₂)-水輪機安裝高程(H₀)≥吸出高度(d)。該結構的優(yōu)點為：1、由于溢流堰的設置，尾水渠內水位將高于溢流堰頂高程(H₂)，水輪機吸出高度(d)得以滿足，水輪機安裝高程(H₀)不再受下游河道低水位(H₁)限制，廠房基坑的開挖深度得以減小，基坑開挖量也將隨之減少；2、由于溢流堰堰頂高程遠高于下游河道，汛期由下游河道進入尾水渠內的泥沙將大為減少，尾水渠內的泥沙淤積問題也將隨之減輕。該結構存在的主要問題為：由于尾水渠末端設置了溢流堰，而溢流堰抬高了尾水渠出口高程，尾水渠泄流能力也將隨之降低，當水電站滿負荷發(fā)電時，尾水渠內的水位將會急劇雍高，給主廠房帶來較大的防洪壓力。

發(fā)明內容

本發(fā)明所要解決的技術問題是：提供一種既能滿足滿負荷發(fā)電時的防洪要求，又不會大量增加開挖基坑深度的用于下游水位變幅較大的廠房尾水布置結構。

為解決上述技術問題所采用的技術方案是：一種用于下游水位變幅較大的廠房尾水布置結構，包括反坡式尾水渠，在所述反坡式尾水渠與下游河道相連的一側上還設置有大溢流薄壁堰，所述大溢流薄壁堰的堰頂高程滿足下述要求，

大溢流薄壁堰堰頂高程(H₂)－水輪機安裝高程(H₀)≥吸出高度(d)。

進一步的是，所述的反坡式尾水渠還包括上游邊墻和下游邊墻，所述反坡式尾水渠的底板沿輸水方向逐漸抬高的與所述的大溢流薄壁堰連接，所述的上游邊墻和所述的下游邊墻分別布置在所述反坡式尾水渠的上游側和下游側。

上述方案的優(yōu)選方式是，所述的大溢流薄壁堰在水平面內的投影呈規(guī)則的齒條型。

進一步的是，所述的大溢流薄壁堰在水平面內的投影呈規(guī)則的連續(xù)S型。