[发明专利]一种水利枢纽设施

说明书

技术领域

本发明涉及一种把斜卧涵管和竖井式溢洪道结合为一体的水利枢纽设施，属于水利工程领域。

背景技术

目前，公知的斜卧涵管取水水利设施是一种应用在中小型水库的灌溉取水装置，它主要是由斜卧涵管、消能池、坝下平涵三部分组成。该设施通过铺设在库岸边坡或坝体上游面上的斜卧涵管取水，进入斜卧涵管的水流在涵管末端的矩形消能池消能，之后通过穿过水库土石坝坝体底部的平卧涵管输向下游。但是，在一般传统的斜涵取水设施中，坝下平涵管容易有渗漏、与坝体土石材料结合不牢固、涵管周边难以碾压等不利影响，产生事故，危害坝体安全。

竖井式溢洪道是一种适用于中低水头的泄流溢洪水工建筑物，它主要由喇叭口，渐变段，竖井段，消能池，退水隧洞，出口消能段组成，竖井式溢洪道修建在水库库区内一侧的山坡上，水位超过喇叭口的高程时，水流进入溢洪道，通过渐变段、竖井段，落入消能池中消能，消能后的水流通过退水隧洞流向下游，退水隧洞不通过土石坝体，而是穿过岸边山坡的。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有的斜卧涵管取水水利设施中坝下平涵管对坝体安全的不利影响，提供一种水利枢纽设施。

本发明是将传统装置中的斜卧涵管部分与竖井式溢洪道相连接，利用竖井式溢洪道取代坝下平涵管，通过竖井式溢洪道的消能池进行消能，并通过竖井式溢洪道的退水隧洞进行输水，不仅确保了大坝整体的安全稳定，又充分利用了竖井溢洪道的泄洪设施与功能，又能发挥斜卧涵管在引水灌溉中的优点，使得结合后的新型水利设施具有将泄洪与引水灌溉相结合的综合功效。同时，在退水隧洞尾段上方增建一条引水支洞来取水灌溉，在退水隧洞出口处设置一座闸门来抬高水头，以提高灌溉高程，扩大灌溉面积，增加经济效益的新型水利枢纽设施。

本发明所述水利枢纽设施结构包括：竖井式溢洪道、喇叭口、渐变段、竖井段、竖井轴线、压坡段、消能井、退水隧洞、取水斜涵、进水口、拍门、橡胶止水带、通气管、引水支洞、灌溉渠道、退水隧洞出口处闸门、闸墩、闸门启闭机、岸坡基岩、土石坝、水库区（上游）、河道（下游）。

由取水斜涵（9）与竖井式溢洪道（1）结合成的新型水利设施位于水库区（上游）（21）。新型水利设施的退水隧洞（8）不穿过土石坝（20），而是穿过岸坡基岩（19），将水输向河道（下游）（22），避免了坝下涵管对土石坝（20）坝体的破坏；

竖井式溢洪道（1）由上至下依次设置喇叭口（2），渐变段（3），竖井段（4），消能井（7），竖井式溢洪道（1）下部与退水隧洞（8）连接，竖井式溢洪道（1）下部与退水隧洞（8）连接处设置压坡段（6），通气管（13）设置在竖井式溢洪道（1）一侧，并与退水隧洞（8）相连，竖井式溢洪道（1）另一侧中下部与取水斜涵（9）相连接；

将取水斜涵（9）末端与竖井式溢洪道（1）的中部相连接，取水斜涵（9）铺设在山坡上，采用分级取水方式，每级设有进水口（10），进水口（10）由拍门（11）控制，取水斜涵（9）顶端高程不超过竖井溢洪道（1）的设计水头高程，由此取到取水斜涵（9）顶端到取水斜涵（9）末端之间不同高程水位的水，竖井式溢洪道（1）同时修建在水库库区内一侧的山坡上，共用退水隧洞（8）输水；水库上游来水量多时，水位高于喇叭口（2），竖井式溢洪道（1）以泄洪为主，退水隧洞出口处闸门（16）部分开启，部分下泄水量由引水支洞（14）流入灌溉渠道（15）用以满足灌溉要求，多余水量由闸孔流向河道（下游）（22）；水库上游来水量少时，水位低于喇叭口（2），传统竖井式溢洪道（1）此时多有闲置，而新型水利设施在下游灌区需要灌溉时，利用取水斜涵（9）在水库当前的相应水位取水，水流由进水口（10）流入，顺取水斜涵（9）流入竖井式溢洪道（1），并跌入消能井（7）内消能，之后流入退水隧洞（8），退水隧洞与通气管相连（13），用以通入气体消除退水隧洞（8）内的真空负压，水流从退水隧洞（8）流出后流向下游，退水隧洞（8）出口处闸门（16）关闭，水流由引水支洞（14）流入灌溉渠道（15）满足灌溉用水要求。

本发明的有益效果是：

1.斜卧涵管分级取水便利，相应水位的表层取水使水温适宜利于灌溉。

2.由拍门控制的孔口放水方便、取水流量大、流量可控。

3.斜卧涵管与竖井式溢洪道的结合简便，设计容易可行，有利于推广应用。

4.同时，竖井式溢洪道可以避免大量的土石方开挖，造价能较其他形式的溢洪道低。

5.在退水隧洞出口处设置的闸门可以抬高水头，提高灌溉高程，扩大灌溉面积，增加经济效益。