[實用新型]一種利用管道型巖溶地下水發電系統

有效

• 申請號: 201820805916.8
• 申請日: 2018-05-29
• 公開（公告）號: CN208563277U
• 公開（公告）日: 2019-03-01
• 發明（設計）人: 劉加龍;王漢輝;鄒德兵;閆福根
• 申請（專利權）人: 長江勘測規劃設計研究有限責任公司
• 主分類號: E02B9/00
• 分類號: E02B9/00
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 陳家安

本實用新型涉及一種地下巖溶系統，尤其是涉及一種利用管道型巖溶地下水發電系統。一種利用管道型巖溶地下水發電系統，包括巖溶管道，通過在巖溶管道的最低發育點旁設有集水井和沉砂池，集水井通過發電泄水通道與巖溶管道的最低發育點連通，沉砂池通過排沙通道與巖溶管道的最低發育點連通，對巖溶管道內的泥沙和水實現分流，可以預防巖溶管道中的泥沙淤堵；發電泄水通道上設有發電機組，巖溶管道的最低發育點上方設有與山體下方的天然河道連通的溢流通道，溢流通道上設有排水控制閘閥，通過發電機組將水能轉化為電能，且發電水頭和流量可以調節控制，系統運行的穩定性和可靠性可以得到保障；系統布置簡單，具備較好的運行與檢修條件。

技術領域

本發明涉及一種地下巖溶系統，尤其是涉及一種利用管道型巖溶地下水發電系統。

背景技術

地下巖溶系統在我國西南地區極為發育。按巖溶形態，可以分為管道型、裂隙型。對于管道型巖溶，又可分為空腔型、泥沙充填型、過水型、混合充填型等情況。一般情況下，管道型巖溶充填物以泥、沙、水混合充填居多。

在巖溶地區建造地下工程，為了避免管道型巖溶對工程的危害，通常的處理方式是將巖溶充填物挖除后換填混凝土、溶蝕空腔直接回填混凝土，同時將巖溶水引排至工程影響區以外作為廢棄水進行排泄。

顯然，對于水源補給穩定且落差較大的管道型巖溶，如果直接將巖溶水廢棄排泄，將造成水能資源的嚴重浪費。尤其是對于流量較大的管道型巖溶，這種浪費尤為突出。

為此，亟待研究出一種能充分利用巖溶地下水資源的技術并應用于實際。

發明內容

為解決以上問題，本發明提供一種可實現巖溶地下水資源綜合利用的利用管道型巖溶地下水發電系統。

本發明采用的技術方案是：一種利用管道型巖溶地下水發電系統，包括巖溶管道，其特征在于：所述巖溶管道的最低發育點旁設有集水井和沉砂池，所述集水井通過發電泄水通道與巖溶管道的最低發育點連通，所述集水井與巖溶管道的最低發育點之間的發電泄水通道上設有發電機組，所述集水井通過斜井與山體下方的天然河道連通；所述沉砂池通過排沙通道與巖溶管道的最低發育點連通，所述沉砂池與巖溶管道的最低發育點之間的排沙通道上設有排沙蝶閥；所述集水井和沉砂池之間通過施工通道連通，所述巖溶管道的最低發育點下游設有用于封閉巖溶管道的堵頭。

作為優選，所述巖溶管道的最低發育點上方設有與山體下方的天然河道連通的溢流通道，所述溢流通道上設有排水控制閘閥。

進一步的，所述集水井距離巖溶管道的最低發育點的水平距離為 20～100m，集水井的深度為1～7m，集水井的容積大小為100～500m³。

更進一步的，發電棄水通過集水井與斜井排放至天然河道；若發電機組底板高程低于天然河道最高洪水位，則集水井與抽排斜井之間設抽水泵排放發電棄水；所述斜井的出口高程高于天然河道的最高洪水位0.5～5m。

作為優選，所述沉砂池的深度為1～5m，所述排沙通道的底板高程比巖溶管道的最低發育點的高程低1～2m。

作為優選，所述溢流通道通過豎井與巖溶管道的最低發育點連通，所述溢流通道的底板高程高于巖溶管道的最低發育點高程20～150m，溢流通道出口高程高于山體下方天然河道的最高水位0.5～5m。

進一步的，所述豎井的直徑為0.5～2m。

作為優選，所述排沙蝶閥與巖溶管道的最低發育點之間設有用于實時測定泥沙淤積厚度的壓力傳感器，所述排沙蝶閥的量程1～2MPa。

作為優選，所述堵頭采用C25混凝土堵頭，所述堵頭的長度為 10～30m。

一種利用管道型巖溶地下水發電系統的設計方法，包括以下步驟：

a、根據前期地質勘探結果，確定巖溶管道的最低發育點P0；