可用于特高堆石坝主汛期度汛的生态导流洞结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种可用于特高堆石坝主汛期度汛的生态导流洞结构，属于水利水电工程领域，用以解决生态供水洞无法参与汛期度汛导流的问题。所述生态供水洞结构，包括生态供水洞，所述生态供水洞分别连通堆石坝坝体的上游河道和下游河道，所述生态供水洞包括闸室前洞段、闸室段和闸室后洞段，在闸室段内设置有闸室；还包括旁通洞，所述旁通洞的进口端与闸室前洞段连通，旁通洞的出口端与闸室后洞段连通。本实用新型专利技术通过旁通洞能够绕过生态供水洞的闸室段，使其具有在汛期时导流度汛的作用，拓展了生态供水洞的功能，达到一洞多用的目的。

The structure of ecological diversion tunnel which can be used in the main flood season of super high rockfill dam

【技术实现步骤摘要】
可用于特高堆石坝主汛期度汛的生态导流洞结构
本技术涉及水利水电工程领域，尤其涉及一种可用于特高堆石坝主汛期度汛的生态导流洞结构及其运行方法。
技术介绍
目前，我国西南区域正修筑与规划设计多座坝300m级特高堆石坝水电工程，如双江口312m、两河口295m、如美315m等。这些特高堆石坝位于高山峡谷中，河床两侧边坡陡峭，施工导流均采用在山体中开挖相应的导流洞的隧洞导流方案，使上游河道改道经导流洞流入下游河道内。随着水利水电工程环境保护要求的不断提高，水库工程下泄生态流量问题是环保主管部门关注的一个重点。特高堆石坝规模宏大，建设周期很长，下闸蓄水难度高，牵扯众多复杂因素，生态导流洞设计存在以下需要解决的关键问题：(1)由于环保要求，下游不允许断流，且下泄流量需要满足生态供水流量的要求；(2)蓄水期需要控制水位上升速度以保证土石坝坝体的安全。在此情况下，开始有设置专门的生态导流洞，进行生态供水。同时，中国西部水电工程主汛期与枯期流量变化明显，主汛期洪水流量较大，在电站运行过程中必须保证工程施工主汛期的度汛安全。然而，近年来水电站坝址区暴雨频发，极端洪水多次发生，给高坝施工带来较大的安全隐患，如2017年双江口水电站所在区域近24小时连续降雨量超过25毫米，1号导流洞最大流量达3710立方米/秒，刷新了工程开勘测设计工作以来通过坝址的最大峰值记录。然而，由于在施工主汛期度汛时水位很高，洞身为有压流状态，而生态导流洞闸室部位的弧形闸门支铰将会被高速、高压水流破坏，生态导流洞闸室无法承受度汛期间的水流冲击，使得生态导流洞无法参与汛期的度汛导流。因此，如何拓展生态导流洞的功能，使其具有在主汛期能够度汛导流的功能成为水电工程行业关注的焦点。
技术实现思路
本技术解决的技术问题是：生态导流洞无法参与特高堆石坝施工主汛期度汛导流的问题；从而拓展生态导流洞本身的功能，达到一洞多用的目的。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：可用于特高堆石坝主汛期度汛的生态导流洞结构，包括生态导流洞，所述生态导流洞分别连通堆石坝坝体的上游河道和下游河道，所述生态导流洞包括闸室前洞段、闸室段和闸室后洞段，在闸室段内设置有闸室；还包括旁通洞，所述旁通洞的进口端与闸室前洞段连通，旁通洞的出口端与闸室后洞段连通。进一步的是：在闸室内同时设置有平面闸门和能够调节开度的弧形闸门，并且平面闸门位于弧形闸门上游侧。进一步的是：旁通洞的洞径与生态导流洞的洞径一致。进一步的是：所述闸室顶部向上延伸地设置有竖井，所述竖井的顶部从地表穿出，并且竖井的顶部高程比生态导流洞封堵期的20年一遇洪水水位高1m。进一步的是：在旁通洞内预留有能够设置封堵堵头的封堵区域。进一步的是：在旁通洞内设置有封堵堵头，所述封堵堵头包括进口端堵头和出口端堵头。另外，本技术还提供一种上述本技术所述的可用于特高堆石坝主汛期度汛的生态导流洞结构的运行方法，包括上述本技术所述的可用于特高堆石坝主汛期度汛的生态导流洞结构，还包括初期导流洞，所述初期导流洞分别连通堆石坝坝体的上游河道和下游河道；所述运行方法包括如下步骤：a、在特高堆石坝施工的主汛期期间，生态导流洞处于度汛状态：此状态下关闭生态导流洞的闸室内设置的闸门，使水流从旁通洞过流，此期间度汛导流建筑物为初期导流洞和生态导流洞；b、在初期导流洞下闸蓄水前最近一个枯期期间，上游水流一般较小，首先进行生态导流洞进口截流施工，因枯期流量一般较小，进口截流施工也较为容易，这样便保证了生态导流洞洞内的干地条件。然后，进行旁通洞内封堵堵头施工，该封堵堵头施工完成后旁通洞被完全封堵；c、在初期导流洞下闸封堵后的蓄水期间，生态导流洞处于下泄生态流量状态：开启生态导流洞的闸室内设置的闸门，水流从生态导流洞过流；d、待蓄水水位上升到目标水位后，关闭生态导流洞的闸室内设置的闸门，进行生态导流洞内的永久堵头施工。进一步的是：在闸室内同时设置有平面闸门和能够调节开度的弧形闸门，并且平面闸门位于弧形闸门上游侧；在步骤a和步骤d中，均为通过下闸平面闸门关闭生态导流洞；在步骤c中，全开平面闸门，同时在满足下泄生态供水流量要求和蓄水水位上升速度要求的情况下利用弧形闸门调节生态导流洞的下流流量。进一步的是：初期导流洞的进口底板高程与生态导流洞的进口底板高程一致。本技术的有益效果是：1、本技术通过巧妙的设置一条旁通洞，通过旁通洞能够绕过生态导流洞的闸室段，使其具有在主汛期时导流度汛的作用，拓展了生态导流洞的功能，达到一洞多用的目的。本技术结构布置实现简单，施工方便，利用生态导流洞度汛导流，可提高高坝工程的度汛标准，降低安全风险，降低上游围堰设计高程，缓解坝体中后期施工的工期压力，具有良好的经济和社会效益。2、本技术通过设置一条旁通洞和在闸室内设置的平板闸门，充分利用平板闸门挡水的高可靠性，在生态导流洞度汛状态下，通过关闭平板闸门，使主汛期水流从旁通洞过流，有效避免了主汛期水流冲击破坏闸室的问题，解决了生态导流洞的闸室部位在度汛时被主汛期水流冲击破坏而无法安全度汛的难题。3、本技术通过在闸室内设置的平板闸门，并且在导流洞下闸蓄水前的一个枯期，施工完成旁通洞内的封堵堵头，使旁通洞失效；然后即可通过生态导流洞的闸室内的闸门向下游控泄生态流量，并且通过设置弧形闸门，由弧形闸门控泄流量满足相应的蓄水水位上升要求、环保所需生态流量等要求；最后在蓄水水位上升到目标水位后，下闸平板闸门，从而保证生态导流洞永久堵头的干地施工条件。附图说明图1为本技术所述的可用于特高堆石坝主汛期度汛的生态导流洞结构的平面视图；图2为图1中局部区域A的放大示意图；图3为生态导流洞的纵剖面图；图中标记为：生态导流洞1、闸室前洞段11、闸室段12、闸室后洞段13、堆石坝坝体2、闸室3、旁通洞4、平面闸门5、弧形闸门6、竖井7、竖井的顶部高程8、生态导流洞封堵期的20年一遇洪水水位9、进口端堵头41、出口端堵头42、初期导流洞10、后期导流洞101。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本技术进一步说明。如图1至图3中所示，可用于特高堆石坝主汛期度汛的生态导流洞结构，包括生态导流洞1，所述生态导流洞1分别连通堆石坝坝体2的上游河道和下游河道，所述生态导流洞1包括闸室前洞段11、闸室段12和闸室后洞段13，在闸室段12内设置有闸室3；还包括旁通洞4，所述旁通洞4的进口端与闸室前洞段11连通，旁通洞4的出口端与闸室后洞段13连通。本技术所述的特高堆石坝指的是堆石坝坝体2的高度超过200米的情况。不失一般性，本技术中所述的生态导流洞1指的是在大坝修建过程中主要用于向下游下放生态流量的隧洞，以满足下游生态流量需求。本技术所述的旁通洞4为用于绕过闸室段12以将闸室前洞段11和闸室后洞段13连通，形成能够泄流的旁路通道；该旁路通道由于无需经过闸本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.可用于特高堆石坝主汛期度汛的生态导流洞结构，包括生态导流洞(1)，所述生态导流洞(1)分别连通堆石坝坝体(2)的上游河道和下游河道，所述生态导流洞(1)包括闸室前洞段(11)、闸室段(12)和闸室后洞段(13)，在闸室段(12)内设置有闸室(3)；其特征在于：还包括旁通洞(4)，所述旁通洞(4)的进口端与闸室前洞段(11)连通，旁通洞(4)的出口端与闸室后洞段(13)连通。/n

【技术特征摘要】
1.可用于特高堆石坝主汛期度汛的生态导流洞结构，包括生态导流洞(1)，所述生态导流洞(1)分别连通堆石坝坝体(2)的上游河道和下游河道，所述生态导流洞(1)包括闸室前洞段(11)、闸室段(12)和闸室后洞段(13)，在闸室段(12)内设置有闸室(3)；其特征在于：还包括旁通洞(4)，所述旁通洞(4)的进口端与闸室前洞段(11)连通，旁通洞(4)的出口端与闸室后洞段(13)连通。


2.如权利要求1所述的可用于特高堆石坝主汛期度汛的生态导流洞结构，其特征在于：在闸室(3)内同时设置有平面闸门(5)和能够调节开度的弧形闸门(6)，并且平面闸门(5)位于弧形闸门(6)上游侧。


3.如权利要求1所述的可用于特高堆石坝主汛期度汛的生态导流洞结...

【专利技术属性】
技术研发人员：张超，李永红，何兴勇，雷运华，陈世全，
申请(专利权)人：中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：四川;51