[发明专利]水垫塘检修排水及回充水系统、排水方法和回充水方法

说明书

本发明涉及一种水垫塘检修排水及回充水系统、排水方法和回充水方法。本发明的目的是提供一种安全可靠、切实可行的水垫塘检修排水及回充水系统、排水方法和回充水方法。本发明的技术方案是：该系统设置于二道坝内，具有：自流充排水管，连通二道坝上游水垫塘和下游河道；流量计，安装于所述自流充排水管上；集水池，设置于水垫塘底部与二道坝相连区域；检修排水管路，包括检修取水管、检修排水总管Ⅰ、检修排水支管和检修排水总管Ⅱ；反冲洗管路，包括检修取水管、检修排水总管Ⅰ和检修排水总管Ⅱ；压力变送器，安装于检修排水总管Ⅰ，用于监视水垫塘内集水池的水位；控制监测系统，与流量计和压力变送器电路连接。本发明适用于水利水电工程领域。

技术领域

本发明涉及一种水垫塘检修排水及回充水系统、排水方法和回充水方法。适用于水利水电工程领域。

背景技术

水垫塘是拱坝坝后的消能防冲保护工程，防止拱坝泄水后坝基产生冲蚀破坏，保护坝的安全稳定。通常在拱坝泄洪运行，或暴雨时岸坡塌方可能会对水垫塘产生冲蚀破坏。为了保障大坝的安全，一般都需要定期对水垫塘进行抽水检修维护。

(1)目前我国已建的二滩、拉西瓦、小湾等大型水电站的水垫塘多采用临时抽排水系统对水垫塘抽水排空进行检修。

临时抽排方式主要有以下不足之处：1、系统搭建工作量大，排水系统和组装程序繁琐；2、系统全程基本都需要人工干预，无法实现自动控制和监测，运行、维护不方便；3、抽水系统设备均布置在户外，排水系统故障率高，工作效率低，排水时间长；4、临时电源和机电设备裸露在外，可能会给工作人员带来安全隐患。

(2)专利号为201020554462.5的中国专利“水垫塘的给排水系统”提供了一种在二道坝内设置固定式抽排水泵房供水垫塘检修使用的方案，其优点为：与之前方案相比，可以实现水垫塘检修时充排水的自动控制操作。

但这种方案也有不少缺点，主要为：1、设置在水泵前后的抽水管低于水垫塘底部，设置的排水管则低于或者接近河床底部，由于该系统仅在水垫塘检修时需要，平常并不运行，长时间的静止状态，抽排水管路自然存在淤积，导致系统出现堵塞，且管道内的清淤困难，因此取排水口及管路的设置要选择合理的位置，并且还要考虑有一定的反冲洗功能；2、水泵系统仅设置了控制阀门，功能并不明确，实际上在水垫塘前后水压平衡后，水泵需要造压运行以满足水泵正常运行需要，需要增加泵控阀和造压阀来满足系统运行需要；3、水垫塘检修排水系统是由多台泵组组成运行，根据水垫塘塘内水位综合考虑运行，同时未考虑水垫塘底部少量积水时的汇集及排水；4、大型水垫塘两岸边坡较高，水垫塘后的二道坝要考虑河谷谷幅变形的影响，谷幅变形会对泵房结构及抽排水管路造成极大的影响，本专利也未考虑此影响；5、在取排水管口处既有上游泄洪所产生的滚石、也有上游未清理干净的编制袋等杂物，给水泵、阀门及排水管路安全运行造成极大的安全隐患，这些因素的应对方案在本专利也未得到体现，需要设置过滤设备，6、未考虑充排水管路系统实际应用的水位范围，同时也未考虑在高速水流下所产生的噪音；7、下游河道的取排水口封堵检修在水体中也要考虑相应的措施；因此按照本发明方案作为工程应用，尚需要解决一系列问题，因而其实用价值并不是很高。

(3)专利公开号为CN103556611B的中国专利“可发电的水垫塘充排水系统”提供了一种在二道坝排水廊道内设置抽水蓄能发电厂房，通过设置可逆式水轮发电机组利用水垫塘自动充水和排水的水能落差以及收集两岸山体的渗漏水量用于发电，在满足水垫塘检修排水的需要，降低了电站辅助系统的能耗；检修设备能够长期用于发电，也提高了设备的利用率，降低了设备的故障率；本系统大量减少了充排水时所耗的电能以及电站辅助系统运行时的运行维护费用，技术方案更可靠、更节能环保。

但是在上述专利号为201020554462.5的中国专利“水垫塘的给排水系统”存在的缺点方面，没有相应考虑，因而也限制该可发电的水垫塘充排水系统在水垫塘检修排水设施中的真正运用。

发明内容