導流隧洞改建為弧形閘門控制的生態放水洞制造技術

本實用新型專利技術公布了一種導流隧洞改建為弧形閘門控制的生態放水洞，它包括待改造導流隧洞(1)，所述的改造導流隧洞(1)依次分為導流隧洞A段(1.1)、生態放水洞(1.2)、導流隧洞B段(1.3)；所述的導流隧洞A段(1.1)的尾部與生態放水洞(1.2)的前端相互貫通；導流隧洞B段(1.3)位于所述的待改造導流隧洞(1)的末置端；它克服了現有技術中導流隧洞閘門難以抵擋高水頭及平面閘門高水頭動水閉門高風險的缺點，具有滿足導流隧洞下閘蓄水期不斷流、大流量放水、維持河流生態、減小導流隧洞閘門擋水水壓力的優點。

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及到水利水電工程施工導流的
，更加具體來說是一種導流隧洞改建為弧形閘門控制的生態放水洞。
技術介紹
目前國內外特高拱壩導流底孔設置情況，高山峽谷地區修建特高拱壩，施工導流前期通常采用圍堰攔斷河床、導流隧洞泄流的導流方式，施工導流后期，采取壩身臨時導流底孔和岸邊導流隧洞的導流方式。當導流隧洞下閘封堵后，水庫水位逐漸上升，在水位未達到特高拱壩泄洪孔高程前，水流無下泄通道，導致下游河道脫水斷流，使蓄水期水生生態遭受破壞，對魚類資源、工農業生產和生活取水、航運、景觀等產生不利影響；同時，受到現有閘門技術水平限制，水庫蓄水位受到特高拱壩泄洪孔高程控制，大斷面的導流隧洞閘門將難以承受過高水頭所帶來的高水壓力；導流隧洞直接作為生態放水洞時，平面閘門高水頭動水閉門存在較高風險。為解決導流隧洞下閘蓄水期的下游脫水斷流、導流隧洞閘門難以抵擋高水頭、平面閘門高水頭動水閉門高風險等問題，目前國內外對于河流平均流量大于1000m3/s、大壩高度200米以上的特高拱壩工程，一般均采用在拱壩壩身較低高程部位設置導流底孔、導流隧洞封堵門采用平板閘門下閘的后期導流方案。國內外已建的特高拱壩導流底孔設置情況如下表。但現有的壩身設置導流底孔存在一定的問題和缺點：(1)拱壩壩身中上部一般布置有泄洪表孔和泄洪中孔(或深孔)，而一般建在河床狹窄處的拱壩壩體長度有限，再在壩身設導流底孔，并布置閘門等啟閉設備及相應的附屬結構，布置較為困難。(2)在拱壩壩身較低部位布置導流底孔，開設孔洞及布置相應的附屬結構，使壩體結構變得復雜，對壩體應力分布影響大，不利壩體安全。(3)影響壩體混凝土澆筑施工進度，對于大壩施工為關鍵線路的工程，將占用直線工期2-3個月。(4)導流底孔及其附屬結構和設備的工程量大、投資高，國內200米以上特高拱壩一個導流底孔的投資約在4000萬-5000萬元；另外，由于導流底孔設置在壩身較低高程部位，需拆除部分上游圍堰以具備進流條件，相應增加工程量和工程投資。2、導流隧洞改建工程技術現狀目前導流隧洞一般改建為以下幾種建筑物：(1)泄洪洞；(2)電站尾水洞(或結合)；(3)閥門控制的放水管；這幾種導流隧洞改建技術，有的不能實現特高拱壩蓄水期不斷流及減小導流隧洞閘門擋水水壓力，有的存在一定的問題和缺點。對于改建為(1)泄洪洞和(2)電站尾水洞，均為水電站樞紐永久建筑物，改建的目的是為利用導流隧洞，節省工程投資，樞紐布置更加緊湊，改建后的泄洪洞或電站進水口高程較高，難以具備蓄水期不斷流、減小導流隧洞閘門擋水水壓力及消除平面閘門高水頭動水閉門高風險的功能；改建為(1)泄洪洞一般多在土石壩工程中應用。對于改建為(3)閥門控制的放水管，是在導流隧洞洞內改建形成一段混凝土堵頭，堵頭內埋設由閥門控制的鋼管，實現蓄水期間向下游放水，但該方法受管道和閥門尺寸限制，多用于流量小于150m3/s的放水，對于放水流量要求大的工程，泄流能力較難滿足要求，需改建形成多個放水管及配套閥門系統，造成布置困難和工程投資高。
技術實現思路
本技術的第一目的在于克服現有技術中拱壩尤其是特高拱壩蓄水期下游河道脫水斷流、導流隧洞閘門難以抵擋高水頭及平面閘門高水頭動水閉門高風險的缺點，利用弧形閘門動水操作水頭高的優勢，而提出一種導流隧洞改建為弧形閘門控制的生態放水洞，其具有滿足導流隧洞下閘蓄水期不斷流、大流量放水、維持河流生態、減小導流隧洞閘門擋水水壓力的優點。本技術導流隧洞改建為弧形閘門控制的生態放水洞，它包括待改造導流隧洞，所述的改造導流隧洞依次分為導流隧洞A段、生態放水洞、導流隧洞B段；所述的導流隧洞A段的尾部與生態放水洞的前端相互貫通；導流隧洞B段位于所述的待改造導流隧洞的末置端。在上述技術方案中：所述的生態放水洞由混凝土澆筑封堵做成一個混凝土改建體A，所述的混凝土改建體A使生態放水洞形成一個泄水通道。在上述技術方案中：在所述的生態放水洞的后方設置有混凝土改建體B，在所述的混凝土改建體B上安裝有可控制開度的弧形閘門。在上述技術方案中：所述的待改造導流隧洞的洞高大于生態放水洞的洞高；所述的導流隧洞A段和導流隧洞B段與所述的待改造導流隧洞原有的尺寸保持一致。本技術的第二目的在于克服現有技術的不足之處，而提出了一種導流隧洞改建為弧形閘門控制生態放水洞的方法，其減小導流隧洞閘門擋水水壓力的優點。本技術一種導流隧洞改建為弧形閘門控制生態放水洞的方法，包括如下步驟：①、在導流隧洞下閘蓄水期前的大壩施工中后期，從導流隧洞中選擇作為生態流量泄洪通道的待改造導流隧洞進行改造，選定待改造導流隧洞依次分為導流隧洞A段、生態放水洞、導流隧洞B段；②、所述的導流隧洞A段的尺寸大小與所述的待改造導流隧洞(1)原有的尺寸保持一致，且所述的導流隧洞A段的尾部與生態放水洞的前端相互貫通；③、所述的生態放水洞依次分為M、N兩段；M段：將所述的生態放水洞用混凝土澆筑做成一個混凝土改建體A，所述的混凝土改建體A使生態放水洞形成一個泄水通道；N段：N段位于所述的生態放水洞泄水通道出口的后方；用混凝土澆筑N段，形成混凝土改建體B，在所述的混凝土改建體B上安裝有可控制開度的弧形閘門；④、導流隧洞B段位于所述的待改造導流隧洞的末置端，水流通過改建形成的生態放水洞后，進入導流隧洞B段后流出。在上述技術方案中：所述的待改造導流隧洞的洞高大于生態放水洞的洞高。在上述技術方案中：所述的導流隧洞A段和導流隧洞B段與所述的待改造導流隧洞原有的尺寸保持一致。在上述技術方案中：在步驟①中，從導流隧洞中選擇任意一個作為待改造導流隧洞。本技術具有如下技術優點：(1)與現有技術相比較；導流隧洞改建成弧形閘門控制的生態放水洞，利用弧形閘門動水操作水頭高的優勢，改建的導流隧洞由大斷面的平板閘門變為小斷面的弧形閘門擋水，下閘時由平面閘門滑動摩擦變為弧形閘門滾動摩擦，由閘門與水流垂直變為閘門與水流相切，閘門擋水水壓力明顯減小，下閘難度明顯降低，避免了導流隧洞直接作為生態放水洞時平面閘門高水頭動水閉門問題，且弧形門可以做到流量控制下泄，動水啟閉穩定可靠；另外，生態放水洞泄流可降低水庫水位，有利于減小其他導流隧洞封堵施工時閘門擋水水頭，減小閘門擋水水壓力。(2)導流隧洞改建成弧形閘門控制的生態放水洞，本文檔來自技高網...

【技術保護點】
導流隧洞改建為弧形閘門控制的生態放水洞，它包括待改造導流隧洞(1)，其特征在于：所述的改造導流隧洞(1)依次分為導流隧洞A段(1.1)、生態放水洞(1.2)、導流隧洞B段(1.3)；所述的導流隧洞A段(1.1)的尾部與生態放水洞(1.2)的前端相互貫通；導流隧洞B段(1.3)位于所述的待改造導流隧洞(1)的末置端。

【技術特征摘要】
1.導流隧洞改建為弧形閘門控制的生態放水洞，它包括待改造導流隧洞(1)，其特征在于：所述的改造導流隧洞(1)依次分為導流隧洞A段(1.1)、生態放水洞(1.2)、導流隧洞B段(1.3)；所述的導流隧洞A段(1.1)的尾部與生態放水洞(1.2)的前端相互貫通；導流隧洞B段(1.3)位于所述的待改造導流隧洞(1)的末置端。
2.根據權利要求1所述的導流隧洞改建為弧形閘門控制的生態放水洞，其特征在于：所述的生態放水洞(1.2)由混凝土澆筑做成一個混凝土改建體A(2)，所述的混凝土改建體A(2)使生態放水洞(1.2)...

【專利技術屬性】
技術研發人員：翁永紅，饒志文，錢軍祥，李蘅，徐唐錦，胡清義，熊紹鈞，廖仁強，范五一，郭艷陽，路萬鋒，杜威，
申請(專利權)人：長江勘測規劃設計研究有限責任公司，
類型：新型
國別省市：湖北;42