一种采用坝基涵洞进行导流、放空兼取水的结构及方法技术

本发明专利技术公开了一种采用坝基涵洞进行导流、放空兼取水的结构及方法，该结构包括坝基涵洞，坝基涵洞采用城门洞型或者管涵在内的结构形式；坝基涵洞间距8～15m设置横缝，坝基涵洞两侧回填混凝土形成整体稳定结构，坝基涵洞上部设有大坝坝体；坝基涵洞首部设置坝基涵洞进口门井，水流受上游围堰的拦挡作用汇至坝基涵洞内下泄；坝基涵洞进口门井下游为封堵混凝土段，封堵混凝土段将该段坝基涵洞空腔整体封堵，并于封堵混凝土段上部布置进水塔；坝基涵洞尾部设置闸阀室，放空管自进水塔通过坝基涵洞延伸于闸阀室，取水管及生态流量管自放空管接出。该结构解决了施工期导流度汛，运行期水库放空、取水、下放生态流量的问题，并且方便了后期运行管理。

【技术实现步骤摘要】
一种采用坝基涵洞进行导流、放空兼取水的结构及方法
本专利技术属于水利水电工程
，具体涉及一种采用坝基涵洞进行导流、放空兼取水的结构。
技术介绍
对于土石坝、堆石坝等柔性坝，为了修筑大坝、溢洪道等枢纽建筑物，常需要先期修建上、下游围堰，采用导流洞将河水自一旁引至下游。导流洞是一种经常运用到的用于施工期导流度汛的工程措施，就是在山体内开挖的隧洞，在施工期导流度汛的时候，河水从隧洞中流走，以保证工程干地施工。导流洞一般为临时性建筑物，在工程竣工后，导流洞一般废弃并进行封堵处理。放空建筑物是在大坝需要检修等非常时期需要放空水库而设置的，一般设置于大坝坝体或者两岸山体内，对于一般水利工程，由于库容较小，为方便施工和控制，一般采用钢管进行水库放空。取水建筑物是指用以从水库或河流引水、提水的水工建筑物，对于水库工程，通常采用库内或者坝身进水塔结合取水钢管进行取水，满足工程取水或者灌溉的需要。另外，为了维持下游生态环境，水库工程还需要合理设置生态流量下放设施。如现有技术中，中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司的技术专利CN206289595U公开了一种坝体生态流量下放装置，包括连接坝体上下游的钢管，钢管通过若干钢肋板固定在坝体顶端，钢管的上游段端部设置有拦污格栅，钢管两端分别设置有环向止水，钢管上安装有相邻布置的检修闸阀和工作闸阀，坝体上设置有控制室，所述检修闸阀和工作闸阀均置于控制室内。该方案具有结构简单、实施方便快捷、施工成本低、效果显著等优点。然而，现有技术依然未考虑到：在水利工程建设中，为方便控制，避免相互干扰，通常采用导流洞、放空建筑物及取水建筑物单独布置，有些工程将临时导流洞改造为永久放空洞，有些工程将放空建筑物和取水建筑物结合布置，有些工程将生态下放设施结合放空建筑物或取水建筑物布置，这样加大了枢纽区各建筑物布置难度及施工难度，大大增加了工程量及投资。而且，为保证大坝干地施工，需提前修建导流洞，导流洞包含导流洞进出口洞脸开挖支护、隧洞开挖支护、混凝土衬砌、固结灌浆、回填灌浆、导流洞封堵等一系列内容，工期长、投资高，不利于加快工程进度、降低工程投资。因此，如何取消导流洞改用坝基涵洞进行施工期导流度汛，并将坝基涵洞与放空建筑物、取水建筑物及生态流量下放设施四者结合布置，是简化工程布置、方便施工、节省工期、减少工程量及投资的关键。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对常规水利工程将导流洞、放空建筑物、取水建筑物以及生态流量下放措施单独布置，或者部分结合布置导致工程量增加、工期长、投资高的缺点，本专利技术提供一种利于坝基涵洞进行导流、放空兼取水的结构及方法本专利技术是这样实现的：一种采用坝基涵洞进行导流、放空兼取水的结构，包括坝基涵洞，坝基涵洞采用城门洞型或者管涵在内的结构形式；坝基涵洞间距8～15m设置横缝，坝基涵洞两侧浇筑设有回填混凝土形成整体稳定结构，坝基涵洞上部设有大坝坝体；坝基涵洞首部设置坝基涵洞进口门井，水流受上游围堰的拦挡作用汇至坝基涵洞内下泄，并在坝基涵洞进口门井上设置叠梁门门槽；坝基涵洞进口门井下游为封堵混凝土段，封堵混凝土段将该段坝基涵洞空腔整体封堵，并于封堵混凝土段上部布置进水塔。进一步的，在封堵混凝土段与进水塔之间设置有调节段，通过改变调节段的高度适应不同的进水口高度。进一步的，在大坝坝体内设置防渗体，并在大坝基础设有防渗帷幕，在防渗帷幕与坝基涵洞相交位置底部设置灌浆盖重，灌浆盖重厚度不低于50cm。进一步的，在大坝坝体下游侧设置有下游围堰，坝基涵洞自上游围堰、大坝坝体及下游围堰基础穿出，并在坝基涵洞出口处设置有消力池；进水塔底部进水口设置有拦污栅及事故闸门，并于其顶部设置有启闭机室及卷扬机；进水塔采用排架式交通桥与岸坡交通路相接；进水塔进水口为方形或者矩形。进一步的，在进水口下游侧设置方变圆渐变段，保证库水通过进水塔进水口后由放空管下泄；放空管首端接渐变段，自调节段末端的斜面引入坝基涵洞内，坝基涵洞的放空管为明管布置，并间隔一段距离设置支墩。进一步的，在坝基涵洞出口位置设置有闸阀室，闸阀室距离坝基涵管末端距离不低于2m。进一步的，在闸阀室下游侧设置有消力池，通过闸阀室内设置的放空管检修阀以及放空阀控制放空管的运行，满足水库放空的需要，并在放空管检修阀与放空阀之间设置放空管伸缩节，在放空管检修阀与放空阀底部设置检修坑。进一步的，在闸阀室下游侧设置有镇墩以固定放空管，减轻水库放空时引起放空管的震动，水流自放空管排入下游消力池消能。进一步的，在放空管检修阀上游侧放空管上接出取水管，在闸阀室内的取水管上设置取水管检修阀以及取水阀控制取水管的运行，并在取水管检修阀以及取水阀之间设置取水管伸缩节；在放空管检修阀上游侧放空管上接出生态流量管，并在闸阀室内的生态流量管上设置有生态流量管检修阀以及生态流量阀控制生态流量管的运行。该采用坝基涵洞进行导流、放空兼取水的结构的施工方法，包括如下步骤：S1，根据大坝枢纽区现场地形、地质条件，确定涵管坝基涵洞及上游围堰、下游围堰的布置位置；S2，设置临时导流沟渠，保证干地施工，对坝基涵洞基础进行槽挖施工；S3，防渗帷幕与坝基涵洞相交位置底部灌浆盖重浇筑施工；S4，防渗帷幕与坝基涵洞相交位置的帷幕钻孔、灌浆施工；S5，坝基涵洞井口门井、坝基涵洞以及消力池施工；S6，包括调节段、进水塔、渐变段、拦污栅门井以及事故闸门门井在内的相应结构施工，并预埋金属结构预埋件及插筋，调节段施工时与该段放空管同步施工；S7，施工上游围堰、下游围堰；S8，将水流汇入坝基涵洞进口门井后自坝基涵洞下泄至消力池消能后归顺下游天然河道；S9，大坝填筑完成后采用叠梁门将坝基涵洞进口门井临时封堵，而后进行封堵段的施工；S10，封堵段后坝基涵洞内的放空管及支墩施工；S11，坝基涵洞出口闸阀室及其内相应设置施工。与现有技术相比，本专利技术具有如下6个方面的显著进步：(1)采用坝基涵洞进行大坝施工期导流度汛，取消了常规导流洞，避免了导流洞洞脸开挖支护、隧洞开挖支护、混凝土衬砌、固结灌浆、回填灌浆、导流洞封堵等一系列工作内容，施工简便、快捷，可以加快工程进度，降低工程投资。而且河床槽挖坝基涵洞施工与导流洞石方洞挖施工相比，大大降低了工程施工安全风险。(2)将坝基涵洞、放空建筑物、取水建筑物及生态流量下放设施四者结合布置，解决了以上各建筑物分别单独布置或者部分组合布置增加建筑物布置难度、工程量、施工工期以及工程投资的问题，通过结合布置，最大限度的利用了坝基涵洞，在保证工程导流度汛、放空、取水以及下放生态流量的同时，简化了工程布置，方便工程施工，大大减少了工程量及施工工期，节省工程投资，而且方便了后期的运行管理。(3)坝基涵洞洞口位置设置进水塔，并于进水塔底部设置了拦污栅、事故闸门，顶部设置了卷扬机等启闭设备方便拦污栅及事故闸门的提升与下放。拦污栅的设置可以避免水草、漂木等杂物进入管道，事故闸门的设置可以动水关闭水流，有效防止意外情本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种采用坝基涵洞进行导流、放空兼取水的结构，其特征在于：包括坝基涵洞(7)，坝基涵洞(7)采用城门洞型或者管涵在内的结构形式；坝基涵洞(7)间距8～15m设置横缝(8)，坝基涵洞(7)两侧浇筑设有回填混凝土(39)形成整体稳定结构，坝基涵洞(7)上部设有大坝坝体(1)；坝基涵洞(7)首部设置坝基涵洞进口门井(5)，水流受上游围堰(10)的拦挡作用汇至坝基涵洞(7)内下泄，并在坝基涵洞进口门井(5)上设置叠梁门(14)门槽；坝基涵洞进口门井(5)下游为封堵混凝土段(25)，封堵混凝土段(25)将该段坝基涵洞(7)空腔整体封堵，并于封堵混凝土段(25)上部布置进水塔(6)。/n

【技术特征摘要】
1.一种采用坝基涵洞进行导流、放空兼取水的结构，其特征在于：包括坝基涵洞(7)，坝基涵洞(7)采用城门洞型或者管涵在内的结构形式；坝基涵洞(7)间距8～15m设置横缝(8)，坝基涵洞(7)两侧浇筑设有回填混凝土(39)形成整体稳定结构，坝基涵洞(7)上部设有大坝坝体(1)；坝基涵洞(7)首部设置坝基涵洞进口门井(5)，水流受上游围堰(10)的拦挡作用汇至坝基涵洞(7)内下泄，并在坝基涵洞进口门井(5)上设置叠梁门(14)门槽；坝基涵洞进口门井(5)下游为封堵混凝土段(25)，封堵混凝土段(25)将该段坝基涵洞(7)空腔整体封堵，并于封堵混凝土段(25)上部布置进水塔(6)。


2.根据权利要求1所述的采用坝基涵洞进行导流、放空兼取水的结构，其特征在于：在所述封堵混凝土段(25)与进水塔(6)之间设置有调节段(24)，通过改变调节段(24)的高度适应不同的进水口(21)高度。


3.根据权利要求1所述的采用坝基涵洞进行导流、放空兼取水的结构，其特征在于：在所述大坝坝体(1)内设置防渗体(2)，并在大坝基础设有防渗帷幕(3)，在防渗帷幕(3)与坝基涵洞(7)相交位置底部设置灌浆盖重(4)，灌浆盖重(4)厚度不低于50cm。


4.根据权利要求1所述的采用坝基涵洞进行导流、放空兼取水的结构，其特征在于：在所述大坝坝体(1)下游侧设置有下游围堰(11)，坝基涵洞(7)自上游围堰(10)、大坝坝体(1)及下游围堰(11)基础穿出，并在坝基涵洞(7)出口处设置有消力池(13)；进水塔(6)底部进水口(21)设置有拦污栅(15)及事故闸门(16)，并于其顶部设置有启闭机室(22)及卷扬机(23)；进水塔(6)采用排架式交通桥(19)与岸坡(26)交通路(20)相接；进水塔(6)进水口(21)为方形或者矩形。


5.根据权利要求1所述的采用坝基涵洞进行导流、放空兼取水的结构，其特征在于：在所述进水口(21)下游侧设置方变圆渐变段(17)，保证库水通过进水塔(6)进水口(21)后由放空管(9)下泄；放空管(9)首端接渐变段(17)，自调节段(24)末端的斜面引入坝基涵洞(7)内，坝基涵洞(7)的放空管(9)为明管布置，并间隔一段距离设置支墩(18)。


6.根据权利要求1所述的采用坝基涵洞进行导流、放空兼取水的结构，其特征在于：在所述坝基涵洞(7)出口位置设置有闸阀室(12)，闸阀室(12)距离坝基涵洞(7)末端距离不低于2m。


7.根据权利要求1所述的采用坝基涵洞进行导流、放空兼取水的结构，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：王瑞，张东栋，张斌，
申请(专利权)人：中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司，中国水电顾问集团贵阳勘测设计研究院岩土工程有限公司，
类型：发明
国别省市：贵州;52