本實用新型涉及水利水電工程技術(shù)領(lǐng)域,具體是一種水電站進水口排沙廊道系統(tǒng)。
背景技術(shù):
在多沙河流上,含沙水流對水輪機造成的磨損破壞作用是非常嚴重的。為了減少粗沙(推移質(zhì)、躍移質(zhì))過機,工程實踐中已經(jīng)積累了豐富的經(jīng)驗,不同類型的工程措施被成功地利用。主要措施有:利用泥沙垂線分布上細下粗的特點,引取表層水流,底層含沙水流通過排沙底孔或利用導沙坎引向沖刷閘排出庫外;利用彎道環(huán)流的水流特點,正面引水,側(cè)面排沙;利用排沙底孔、截沙槽或沉沙池排沙。
對于高水頭樞紐,設(shè)置排沙底孔或泄洪排沙洞是減少粗沙過機的有效措施。排沙底孔一般布置在電站進水口的下部,利用泄洪在電站進水口前形成沖刷漏斗。對于低水頭河床式樞紐,排沙底孔布置在電站進水口下部比較困難,布置在電站進水口兩側(cè),沖刷漏斗范圍較小,難以達到理想的排沙效果。
目前,針對多臺機組的底孔排沙方案存在諸多不足:1)由于需要針對每個進水口設(shè)置排沙孔并穿過壩體,因此需占用大量大壩空間,并在很大程度上破壞大壩的整體性;2)每個排沙孔需設(shè)置獨立的閘門啟閉系統(tǒng),并單獨控制,調(diào)度復雜;3)多個排沙孔分別開閘排沙會造成較大的水量損失從而影響取水和發(fā)電效益;4)由于單個排沙洞洞口較大,因此在流量一定時排沙洞口流速較小,導致排沙效果不理想。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足,本實用新型提供一種水電站進水口排沙廊道系統(tǒng),且可以在低投資、通過簡單的統(tǒng)一調(diào)度,引用較小下泄流量的情況下,使水電站各個進水口附近區(qū)域的泥沙通過此廊道被輸送至下游河道,從而減少過機泥沙,保證機組運行安全,延長設(shè)備使用壽命。
本實用新型采用的技術(shù)方案如下:
一種水電站進水口排沙廊道系統(tǒng),包括排沙穿壩主廊道和匯入所述排沙穿壩主廊道的排沙支廊道,所述排沙主廊道穿過壩體,所述排沙支廊道背對進水口的側(cè)壁針對每個機組進水口設(shè)有多個排沙單元,所述排沙單元設(shè)有排沙孔,每個排沙單元的排沙孔后方設(shè)有控制閘門,所述控制閘門由控制閘門啟閉裝置控制實現(xiàn)開啟或關(guān)閉,以在某段時間內(nèi)調(diào)動一個或者多個排沙單元進行排沙。
進一步的,所述排沙支廊道橫截面呈倒置的圓拱形。
進一步的,所述排沙支廊道與所述排沙主廊道呈垂直設(shè)置。
進一步的,所述排沙孔的形狀為豎向的窄縫狀。
本實用新型通過設(shè)置廊道排沙,可實現(xiàn)多個電站進水口附近的統(tǒng)一調(diào)度排沙,既不是局限于壩前的某一點,也不是設(shè)置多個排沙底孔造成復雜的結(jié)構(gòu)和調(diào)度方式;有效保持水庫的興利庫容,僅有排沙穿壩主廊道穿過壩體,可大幅節(jié)約工程量,最大限度保證了大壩的結(jié)構(gòu)強度;排沙單元上的窄縫狀排沙孔可保證在廊道排沙系統(tǒng)整體流量一定時,排沙孔附近的流速遠大于庫底泥沙的啟動流速,從而防止排沙孔附近的泥沙淤積,另一方面有效控制了下泄流量,最大限度保障了水庫的經(jīng)濟效益和功能發(fā)揮不受影響;排沙單元中控制閘門的設(shè)置使得可以對整個系統(tǒng)靈活控制,可以在某段時間內(nèi)調(diào)動一個或者多個排沙單元進行排沙,同時還能精細化調(diào)節(jié)排沙孔的開啟大小,從而針對不同工況和淤沙情況靈活控制。
附圖說明
圖1為本實用新型水電站進水口排沙廊道系統(tǒng)的俯視結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為圖1中A-A向側(cè)視圖;
圖3為本實用新型排沙支廊道及位于排沙支廊道側(cè)壁排沙單元的俯視結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4為圖3中B-B向側(cè)視圖;
圖中:1—排沙穿壩主廊道,2—排沙支廊道,3—排沙單元,4—排沙孔,5—控制閘門,6—控制閘門啟閉裝置。
具體實施方式
下面將結(jié)合本實用新型中的附圖,對本實用新型中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述。
請參考圖1及圖2,本實用新型水電站進水口變截面廊道排沙系統(tǒng)包括排沙穿壩主廊道1和匯入排沙穿壩主廊道1的一條排沙支廊道2,排沙主廊道1穿過壩體,可大幅節(jié)約工程量,最大限度保證了大壩的結(jié)構(gòu)強度,并使得廊道排沙系統(tǒng)可以實現(xiàn)排沙流量的實時統(tǒng)一控制;排沙支廊道2的設(shè)置可實現(xiàn)針對每一個電站引水口實現(xiàn)排沙,從而有效降低過機泥沙含量。排沙支廊道2與排沙穿壩主廊道1可垂直設(shè)置。
排沙支廊道2的橫截面呈倒置的圓拱形,排沙支廊道2背對進水口的側(cè)壁針對每個機組進水口設(shè)有多個排沙單元3,所述排沙單元3設(shè)有多個排沙孔4,所述排沙孔4形狀為豎向的窄縫狀。該設(shè)計一方面在廊道排沙系統(tǒng)整體流量一定時,保證了排沙孔4附近的流速遠大于庫底泥沙的啟動流速,從而防止排沙孔附近的泥沙淤積;另一方面有效控制了下泄流量,最大限度保障了水庫的經(jīng)濟效益和功能發(fā)揮不受影響。
每個排沙單元3的排沙孔4后方設(shè)有控制閘門5,控制閘門5由控制閘門啟閉裝置6控制,使得可以對整個系統(tǒng)靈活控制,可以在某段時間內(nèi)調(diào)動一個或者多個排沙單元3進行排沙,同時還能精細化調(diào)節(jié)排沙孔4的開啟大小,從而針對不同工況和淤沙情況靈活控制。
以上所述,僅為本實用新型的具體實施方式,但本實用新型的保護范圍并不局限于此,任何屬于本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi),可輕易想到的變化或替換,都應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。因此,本實用新型的保護范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護范圍為準。