[发明专利]泄洪洞联合补气系统

说明书

本发明公开了一种泄洪洞联合补气系统，涉及水利水电工程设计领域，解决补气系统按现有单独布设的方法设计，得到的方案施工难度大、工期长、安全风险高以及工程造价高的问题，采用的技术方案是：泄洪洞联合补气系统，包括位于河岸山体内的多条泄洪洞、放空洞和交通隧洞，泄洪洞采用至少一种补气结构，补气结构一：泄洪洞通过补气平硐补气，同时通过放空洞反补气，补气平硐也在放空洞运行时给放空洞补气，减少一条补气平硐；补气平硐与交通隧洞交叉，交通隧道为补气平峒的施工检修通道。补气结构二和补气结构三是另外两种不借助放空洞的补气结构。本发明减少补气平硐及其施工通道的布置，减低施工难度和安全风险、缩短工期、节约工程造价。

技术领域

本发明涉及水利水电工程设计领域，具体是一种泄洪洞联合补气系统。

背景技术

水利水电工程中，国内外的试验研究和大量工程实践都已表明，当水流速度较高，特别是当流速达到约40m/s时，仅靠控制不平整度、增强过流壁面材料的抗空蚀性能等措施，不仅费钱费力，且往往达不到防蚀目的，而掺气减蚀是一种经济而有效的减蚀措施。一般认为，当混凝土过流面上水流流速在30m/s左右时，可根据具体情况确定是否设置掺气减蚀设施，当流速大于35m/s时，应设置掺气减蚀设施。

泄洪洞水头高、流量大、长度大，且为明流隧洞段，余幅供气是否充足直接影响到水流的整体稳定和掺气效果，为了防止余幅补气不足而影响水流流态和掺气效果，需要设置补气洞系统。

补气系统的设计，一般经已建工程类比，以及大比尺水工水力学复核模型试验复核，结合工程实际情况布置。泄洪洞布设补气竖井，同时布设相应的连接平硐和补气平硐至山体外，各条泄洪洞的补气竖井及连接平硐均单独布设。泄洪洞内还需要设置掺气结构，例如掺气坎。掺气坎设计方式是对各条泄洪洞分别根据工程类比，以及单体水工水力学复核模型试验确定其类型、数量及位置。

泄洪洞所在的山体内还设置有位置更低的放空洞，以及其他施工道路或其他隧洞。补气系统的现有设计方式中，无论是补气竖井、连接平硐，还是补气平硐均单独布设，未考虑联合布设以减少工程量和施工通道，所以补气系统存在施工难度大、工期长、工程安全风险高以及造价高的不足。

发明内容

本发明提供一种泄洪洞联合补气系统，解决补气系统按现有单独布设的方法设计，得到的方案施工难度大、工期长、工程安全风险高以及造价高的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：泄洪洞联合补气系统，包括位于河岸山体内的多条泄洪洞，以及放空洞和交通隧洞，防空洞的位置低于任一泄洪洞的位置，各条泄洪洞上分别设置至少一条泄洪洞补气竖井，各条泄洪洞内设置掺气结构，泄洪洞采用下述至少一种补气结构进行补气：

补气结构一：放空洞上设置放空洞补气竖井，至少一条泄洪洞补气竖井的顶部和放空洞补气竖井的顶部通过连接平硐相连，连接平硐上连接补气平硐，补气平硐通向交通隧洞内和/或河岸山体外。

补气结构二：泄洪洞补气竖井的顶部直接连接补气平硐，补气平硐一端通向交通隧洞内并设置封堵结构，补气平硐另一端穿出至河岸山体外。

补气结构三：至少两条泄洪洞补气竖井的顶部通过连接平硐相连，连接平硐上连接补气平硐，连接平硐或补气平硐通向交通隧洞内和/或河岸山体外。

进一步的是：所述补气结构一中，补气平硐与交通隧洞交叉，再穿出至河岸山体外；交通隧洞在与补气平硐的交叉口处设置封堵结构。

进一步的是：所述补气结构三中，至少两条泄洪洞补气竖井的顶部通过连接平硐相连，连接平硐上连接补气平硐，连接平硐或补气平硐的一端通向交通隧洞内并设置封堵结构，补气平硐穿出至河岸山体外。

具体的，所述泄洪洞为三条，分别为并行布置的1#泄洪洞、2#泄洪洞和3#泄洪洞，放空洞为一条，放空洞位于靠近3#泄洪洞的一侧，各条泄洪洞分别布置两条补气竖井。