[發明專利]一種不影響正常供水的大型引調水工程過流能力提升方法

有效

• 申請號: 202011129373.0
• 申請日: 2020-10-21
• 公開（公告）號: CN112301962B
• 公開（公告）日: 2021-12-17
• 發明（設計）人: 吳德緒;黃會勇;吳永妍;劉少華;張娜;李波;萬蕙
• 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: E02B5/00
• 分類號: E02B5/00;E02B5/08;E03B5/00
• 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

本發明公開了一種不影響正常供水的大型引調水工程過流能力提升方法。它通過在輸水建筑物的出口檢修閘處增設門式貫流泵，實現不影響正常供水和過流的條件下，更顯著地提升過流能力；過流能力提升方法，包括如下步驟，步驟一：根據輸水渠道過流能力提升需求，推導渠段內的水力坡降；步驟二：根據渠段內水力坡降，利用L、i，估算門式貫流泵具備的最小揚程；步驟三：擬定門式貫流泵揚程值，計算不同揚程條件下，輸水渠道過流能力，繪制過流能力～揚程曲線對應關系；步驟四：將門式貫流泵安裝在檢修閘共用門槽中。本發明具有在不影響正常供水的同時，顯著提高過流能力的優點。

技術領域

本發明涉及大型輸水工程建設運行領域，更具體地說它是一種不影響正常供水的大型引調水工程過流能力提升方法。

背景技術

21世紀以來，我國興建了多項大型引調水工程，向水資源短缺地區進行城市供水、農業灌溉、生態補水等。隨著運行年度的增加，大型引調水工程的渠道過流能力可能達不到設計規模，或難以滿足用戶日益增長的需水要求，體現在渠道控制在設計或加大水位附近運行時，過流能力遠低于原設計水平，或渠道輸送設計或加大流量時，渠道實際運行水位超過原設計值，渠道超高不滿足安全運行要求。

目前，對大型輸水渠道過流能力提升的工程技術主要是渠底清淤或渠道襯砌修復，和原有渠道工程改擴建兩大類。渠底清淤或渠道襯砌修復措施，如中國專利CN102852120A，對渠道過流能力提升效果有限，一般僅能恢復原設計水平。渠道工程改擴建措施，如增大輸水斷面，需要停水檢修，對供水保證率高的引調水工程不適用。此外，一些增加渠道水體流速以增加過流能力的裝置，如中國專利CN104404921A，因裝置布置于渠底而對渠道原水流造成干擾，并且對大型渠道過流能力增加效果有限。

因此，現亟需開發一種提高大型渠道過流能力的方法。

發明內容

本發明的目的是為了提供一種不影響正常供水的大型引調水工程過流能力提升方法，通過增設貫流泵，實現調整渠道內水力坡降，在不影響正常運行條件下，大幅提升大型引調水工程的過流能力，約提升工程的過流能力1.5倍。

為了實現上述目的，本發明的技術方案為：一種不影響正常供水的大型引調水工程過流能力提升方法，其特征在于：通過在輸水建筑物的出口檢修閘處增設門式貫流泵，實現在不影響正常供水的前提下，顯著提升大型引調水工程過流能力；

過流能力提升方法，包括如下步驟，

步驟一：根據輸水渠道過流能力提升需求，推導渠段應具備的水力坡降；

步驟二：根據渠段內水力坡降，利用渠段長度L、縱坡i，估算門式貫流泵應具備的最小揚程；

步驟三：擬定多組門式貫流泵揚程值；其中，多組門式貫流泵揚程值中的最小揚程值減小的情形取一組或一組以上、增加的情形取多組，計算不同揚程條件下，輸水渠道過流能力，繪制過流能力～揚程曲線對應關系，用于根據過流能力提升需求等條件進行設備選型；

步驟四：步驟三中選用的門式貫流泵應用時，將其安裝在檢修閘共用門槽中；

當輸水渠道已大于設計流量供水時，將門式貫流泵就位在檢修門槽中啟動工作，通過過流能力～揚程曲線調節過水流量；

當渠道輸水流量小于設計流量時，將門式貫流泵提起，仍以現狀弧形閘門控制水流。

在上述技術方案中，在步驟一中，渠段內的水力坡降，按公式(1-1)計算，

式(1-1)中，i’為新水力坡降；Q為過流流量，單位m³/s；A為過流面積，單位m²；R為水力半徑，單位m；n為糙率。

在上述技術方案中，在步驟二中，門式貫流泵具備的最小揚程，按公式(2-1)、(2-2)、(2-3)估算，