[发明专利]一种深层取水系统及其操作方法

说明书

本发明公开了一种深层取水系统及其操作方法，深层取水系统包括沿着取水方向依次并列布置于河道两侧的若干级取水单元，通过在河道两侧山体开凿隧洞或者架设管线实现。各级取水单元布置高程逐渐降低，每级取水单元均包括并列布置的多个挡水闸门装置、至少一个事故闸门装置和至少一个排空闸门装置，其中，挡水闸门装置的数量逐级增加，挡水闸门装置包括并列布置的检修闸井和工作闸井，事故闸门装置包括事故闸井，检修闸井、工作闸井、事故闸井以内分别设置有检修闸门、工作闸门和事故闸门。采用本发明的技术方案，通过各级取水单元及其相应的闸门装置，使河道上游水头压力被逐级分担，满足了取水要求，保证了取水系统的安全稳定运行。

技术领域

本发明具体涉及水利水电工程技术领域，尤其涉及一种深层取水 系统及其操作方法。

背景技术

高坝工程为我国经济社会发展带来巨大能源效益，工程放空技术 是其稳定、安全运行的重要保障。但是，深层取水建筑物往往由于结 构承受巨大水推力作用而无法布置在80m水深以下。导致取水深度及 取水量受限于取水建筑物的布置高程、闸门尺寸、闸门结构形式及运 行方式。极大影响了我国相关行业的取水范围及用水量，甚至需要布 置更多的建筑物、投入更多的金属设备、时间、人力、物力成本来满 足需求。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种深层取水系统及其操作 方法。

本发明是通过如下技术方案予以实现的。

本发明提供了一种深层取水系统，包括隧洞，沿着所述隧洞以内 水流流向，依次布置有高程逐级降低的多级1取水单元，每级取水单 元均包括沿着隧洞内水流流向按照适当间距依次并列布置的多个挡 水闸门装置、至少一个事故闸门装置和至少一个排空闸门装置，其中， 各级取水单元以内所包含的挡水闸门装置的数量成等差数列逐渐增 加，所述挡水闸门装置包括沿着隧洞内水流流向依次并列布置于河道 内的检修闸井和工作闸井，检修闸井以内设置有可沿检修闸井升降滑 动的检修闸门，工作闸井以内设置有可沿工作闸井升降滑动的工作闸 门，所述事故闸门装置包括事故闸井，所述事故闸井以内设置有可沿 着事故闸井升降滑动的事故闸门。

所述等差数列的公差为1。

当所述取水单元以内所包含的挡水闸门装置的数量大于3时，沿 着隧洞内水流流向，自第2个挡水闸门装置起至最后1个挡水闸门装 置止，任意相邻两个挡水闸门装置之间还布置有溢流通道，溢流通道 分别与相对应的检修闸井、工作闸井连通。

所述检修闸门、工作闸门和事故闸门均为平板闸门。

所述排空闸门装置包括排空闸室，排空闸室以内设置有排空闸 门，排空闸门可活动地导通或截断排空闸室以下的隧洞。

所述排空闸门为弧形闸门。

所述排空闸室与下游隧洞连接处还设置有沿河道水流流向由高 至低倾斜的压坡段。

当所述取水单元以内所包含的挡水闸门装置的数量大于2时，沿 着隧洞内水流流向，任意相邻两个挡水闸门装置之间还设置有溢流廊 道A，溢流廊道A的两端分别与所述挡水闸门装置以内相应的检修闸 井或工作闸井连通。

所述事故闸井以内还设置有补气管，补气管的一端与所述事故闸 井正下方隧洞连通，补气管的另一端沿竖直向上方向延伸。

所述排空闸室两侧还设置有补气孔，补气孔设置高度相对于所述 排空闸门顶面之间的高度差大于2米。

此外，本发明还提供了一种深层取水系统的操作方法，包括以下 步骤：

使用所述深层取水系统，设该深层取水系统包括n级取水单元1， 各级取水单元1以内所包含的挡水闸门装置3的数量成等差数列逐渐 增加，设等差数列公差为△d，第1级取水单元1包括m个挡水闸门 装置3，则第i级取水单元1包括k个挡水闸门装置3，其中， i＝1,2,3,…,n，k值满足以下关系式：