[发明专利]一种大坝泄水结构

说明书

技术领域

本发明属于水利水电技术领域，具体涉及一种将泄洪表孔和放空底孔结合的大坝泄水结构。

背景技术

在水利水电工程中，为保障大坝的安全，常采用泄洪表孔来宣泄洪水。而在非常情况下，还需布置放空洞，以实现放空和检修功能。

传统的大坝中，泄洪表孔泄水结构与放空底孔泄水结构一般分开布置，即，泄水表孔与大坝上端的退水隧洞连通，放空底孔与坝底部的退水隧洞连通。这样就需要在坝的上、下端都开挖横穿水坝的隧洞，而隧洞的开挖要根据地形、河道等实地环境来设计，将占用一定的地形和河道，而且横向隧洞开挖量及其支护量大，成本高、造价高。对于河道狭窄，泄洪建筑物布置空间有限的工程，这种问题尤为突出。

发明内容

本发明旨在克服现有技术的不足，提供一种大坝泄水结构。

为了达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

所述大坝泄水结构包括大坝上部的泄水表孔，泄水表孔闸门井，大坝底部的放空底孔，放空底孔闸门井，与放空底孔闸门井连通的底部退水隧洞；所述底部退水隧洞下游设有竖直穿过底部退水隧洞的竖井，所述竖井与泄水表孔闸门井连通。

优选地，所述竖井底端设有水垫塘。

优选地，所述水垫塘深度为大坝上游水位与水垫塘高程差的8—12%，优选10%。

优选地，所述竖井与底部退水隧洞下游出水端之间的连接段为压坡段。

下面结合设计原理对本发明作进一步说明：

本发明在大坝放空底孔退水隧洞下游开挖一竖井，通过此竖井将放空底孔和泄水表孔连通，这样就不需要在泄水表孔处额外开挖一条退水隧洞了，节约了开挖成本，降低了工程造价，同时也减少了支护量，减少了人力、物力。

作为一种优选方案，在竖井底端设置一个水垫塘。该水垫塘主要用于对水流的消能，其消能效果与其消能容积有关，本发明中，水垫塘深度取上游水位与水垫塘高程差的8—12%，通过水力学试验发现，本发明水垫塘的水流消能率可达到74%以上。

另外，从泄水表孔闸门井处放出的水流经竖井跌落及在水垫塘消能后，其流态相当紊乱。因此，为改善流态，作为一种优选方案，本发明将竖井与底部退水隧洞下游出水端之间的连接段设为压坡段。

总之，与现有技术相比，本发明的有益效果为：

（1）能充分利用有限的建筑物布置空间，使之兼具泄洪和放空的功能；

（2）将泄洪表孔和放空底孔共用一个退水隧洞，无需将泄水表孔泄水结构和放空底孔泄水结构分开布置，减少了洞挖量、支护量及占地面积。

附图说明

    下面结合附图对本发明进一步说明。

图1为本发明大坝泄水结构纵向剖面示意图；

图2为本发明大坝泄水结构的俯视示意图。

图中：1、泄水表孔；2、放空底孔；3、放空底孔闸门井；4、底部退水隧洞；5、竖井；6、泄水表孔闸门井；7、水垫塘；8、压坡段。

具体实施方式

参见图1和图2，所述大坝泄水结构包括大坝上部的泄水表孔1，泄水表孔闸门井6，大坝底部的放空底孔2，放空底孔闸门井3，与放空底孔闸门井3连通的底部退水隧洞4；所述底部退水隧洞4下游设有竖直穿过底部退水隧洞4的竖井5，所述竖井5与泄水表孔闸门井6连通。

所述竖井5底端设有水垫塘7。

所述水垫塘7深度为大坝上游水位与水垫塘7高程差的10%。

所述竖井5与底部退水隧洞4下游出水端之间的连接段为压坡段8。

以某水库为例，泄洪表孔泄洪流量359m??/s,放空底孔泄洪流量127 m??/s，原方案泄洪表孔、放空底孔洞身采用城门洞型，表孔洞身长258m，尺寸为5m（宽）×7m（高），底孔洞身长298m，尺寸3m（宽）×4m（高）,原投资分别为2451万元和1141万元。现将表孔与底孔结合，共用的退水隧洞尺寸为5m（宽）×7m（高），节省投资864万元。