【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种取水方法及装置，具体涉及一种组合式分层取水方法及装置，属水利水电工程。
技术介绍
1、基于生态环保要求，水库通常需要设置分层取水设施以减缓下泄水温对下游的不利影响，现已有叠梁闸门、多层取水口、前置挡墙、水温控制幕、液压驱动式多层翻板闸门(无级分层取水闸门装置)等多种分层取水技术。
2、叠梁闸门分层取水从原理上讲，属于机械控制的直插式分层取水的改进方式，通过门机控制竖向重叠设置的平板叠梁闸门数量调整门顶水深，达到引取水库表层较高温度水体的目的，具有形式简单、建筑物体型较小、可逐孔沿高度方向逐层连续取水等特点，主要适用于水位变幅大、取水流量多的高坝大库，水库水温结构多为稳定分层型，水温保护目标比较敏感，主要为珍稀保护鱼类以及鱼类“三场”等，对水温精细化调控要求较高，国内近年来新建的大中型水电站大多采用叠梁门分层取水，叠梁闸门提起或放下需要门机控制，但受叠梁闸门数量多、动水运行、与发电调度产生冲突等因素影响，实际操作中耗时过长、且需要配备经验丰富的管理人员，因此需要较高的运行管理水平。
3、多层取水口是在普通进水口结构基础上布置了高程不同的取水口和闸门，以满足分层取水需求，各层取水口之间通过汇流竖(斜)井连通，最终与引水管道衔接；根据水库水位不同，开启相应高程的进水口闸门取水，其它高程的进水口则处于隔水状态，多层取水口分层取水结构受力及稳定性较好；适用于中小型水利工程和小部分水温分层较弱的水电工程，但对于大中型水电站，库水位变幅通常较大，为满足分层取水需在每个进水口设置三个及以上高程的底板及闸
4、前置挡墙为固定设施，是在电站进水口上游一定区域设置固定混凝土挡墙，从而起到阻挡库底低温水的作用，有利于提高下泄水温；挡墙为固定建筑物，顶高程不能随坝前水位变动而变动，适用于库区水位变幅较小的日调节水库。
5、水温控制幕是在取水口前布置一道隔水幕墙，通过幕墙可以实现挡住不适宜温度层的水，放流需要温度层的水，水温控制幕墙设计与安装都较为简单，费用也较低，但受帷幕材料限制，适用于水深不大、水位变幅小的工程。
6、液压驱动式多层翻板闸门的活动门瓣为底部转动铰接支承，开启、关闭过程的进水方向与库区水位变化保持一致，取水运行时活动门瓣通过深潜液压机驱动，可根据取水需要在任意开度开启相应高度的过流水体，不仅实现任意门叶装置无级开启取水，在每节门叶装置过流孔高度范围内都能实现无级取水，且过水高度可随水位变幅准确调节，满足维持恒定取水层高度不变精准调控水温的环保要求，但投资相对叠梁门、前置挡墙、水温控制幕高，对于某些仅局限于每年部分时间且维持一定水位变幅区间使用分层取水设施的工程则有些不经济。
7、综上，因每个工程的环保要求及分层取水运行方式有所差异，传统采用单一的分层取水技术，有时会导致投资增加(成本高)、环保效果不佳，技术经济性也较差；此外，传统的水温控制幕设置在取水口前缘，通过浮力系统和锚固系统进行牵引固定，设置范围大，承受的水压荷载大，有时依靠浮力不能满足隔水幕布的自动升降要求，需增加启闭设备，且水温控制幕无限位支撑装置，随水位变幅自动升降的协调性较差，隔水幕布有时存在倾斜卡阻现象，因隔水幕布范围大又处于库区，将浮力系统移到库岸进行检修维护的难度较大；所以现有技术还是不够完善，有待于进一步提高。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提供一种组合式分层取水方法，该方法根据环保要求、库区水位变幅情况，以及不同分层取水设施的适应条件，结合每个工程分层取水运行方式及水工结构特点，选择两种及以上的分层取水技术进行组合并对每种分层取水技术的运行水位范围进行划定，从而使每种分层取水技术均在对应的合适水位区间运行，实现在不同水位区间采用较合理的分层取水设施控制下放水体的目的，在满足工程生态环保取水要求的同时，操作简单便捷、节省投资。
2、本专利技术的技术方案为：一种组合式分层取水方法，对于仅在高水位时段运行分层取水设施的工程：采用分层取水设施a和分层取水设施b组合的方式，其中分层取水设施a设置在上层流道，能够实现任意层深度取水或能够维持恒定取水深度；分层取水设施b设置在下层流道，满足低水位时段的引用流量要求；
3、对于部分时段取表层水体、部分时段取底层水体的工程：采用分层取水设施c和分层取水设施d组合的方式；其中分层取水设施c布置在上层流道，用于取表层水体，能够维持恒定取水深度；分层取水设施d布置在下层流道，用于满足部分时段取底层水体的要求；
4、对于部分时段取表层水、部分时段取中层水的工程：采用分层取水设施e、分层取水设施f和分层取水设施g组合的方式；其中分层取水设施e布置在上层流道用于取表层水体，能随维持恒定取水深度；分层取水设施f布置在中层流道，能实现任意层深度取水；分层取水设施g布置在下层流道，用于满足低水位时段的引用流量要求。
5、作为本专利技术的一种优选方式，所述分层取水设施a为液压驱动式多层翻板闸门或水温控制幕；所述分层取水设施b为整体闸门、叠梁闸门、挡水墙、底轴驱动翻板钢坝或液压驱动翻板钢坝。
6、作为本专利技术的一种优选方式，所述分层取水设施c为水温控制幕，所述分层取水设施d为液压驱动式多层翻板闸门。
7、作为本专利技术的一种优选方式，所述分层取水设施e为水温控制幕；所述分层取水设施f为液压驱动式多层翻板闸门；所述分层取水设施g为整体闸门、叠梁闸门、挡水墙、底轴驱动翻板钢坝或液压驱动翻板钢坝。
8、此外，本专利技术提供一种组合式分层取水装置，
9、对于仅在高水位时段运行分层取水设施的工程：在进水口竖井设置横道梁将其分为上流道和下流道；所述上流道设置分层取水设施a，所述下流道设置分层取水设施b；
10、对于部分时段取表层水体、部分时段取底层水体的工程：在进水口竖井设置横道梁将其分为上流道和下流道；所述上流道设置分层取水设施c，所述下流道设置分层取水设施d；
11、对于部分时段取表层水、部分时段取中层水的工程：在进水口竖井设置上横道梁和下横道梁将其分成上流道、中流道及下流道；在所述上流道设置采用分层取水设施e，所述中流道设置分层取水设施f，所述下流道设置分层取水设施g。
12、作为本专利技术的一种优选方式，在位于所述上流道的分层取水设施的上游侧顺水流向依次设置主拦污栅和备用拦污栅；
13、所述进水口竖井顶部设置有清污门机，所述清污门机上游设置伸入库区的悬臂结构；同时所述清污门机上设置有清污小车。
14、作为本专利技术的一种优选方式，
15、对于仅在高水位时段运行分层取水设施的工程：
16、当所述分层取水设施a为液压驱动式多层翻板闸门，所述分层取水设施b为整体闸门或叠梁闸门时：在所述横道梁上游侧设置整体闸门槽或叠梁闸门槽；所述横道梁上游侧设置与整体闸门或叠梁闸门槽的门顶位置相对应的门楣；本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种组合式分层取水方法，其特征在于，
2.如权利要求1所述的组合式分层取水方法，其特征在于，所述分层取水设施A为液压驱动式多层翻板闸门或水温控制幕；所述分层取水设施B为整体闸门、叠梁闸门、挡水墙、底轴驱动翻板钢坝或液压驱动翻板钢坝。
3.如权利要求1或2所述的组合式分层取水方法，其特征在于，所述分层取水设施C为水温控制幕，所述分层取水设施D为液压驱动式多层翻板闸门。
4.如权利要求1或2所述的组合式分层取水方法，其特征在于，所述分层取水设施E为水温控制幕；所述分层取水设施F为液压驱动式多层翻板闸门；所述分层取水设施G为整体闸门、叠梁闸门、挡水墙、底轴驱动翻板钢坝或液压驱动翻板钢坝。
5.一种组合式分层取水装置，其特征在于，用于实现权利要求1-4任一项所述的组合式分层取水方法：
6.如权利要求5所述的组合式分层取水装置，其特征在于，在位于所述上流道的分层取水设施的上游侧顺水流向依次设置主拦污栅和备用拦污栅；
7.如权利要求6所述的组合式分层取水装置，其特征在于，
8.如权利要求6所述的组合式分层
9.如权利要求6所述的组合式分层取水装置，其特征在于，
10.如权利要求7或8或9所述的组合式分层取水装置，其特征在于，所述水温控制幕中，所述悬臂三向限位定轮装置包括：悬臂轴、主反向定轮和侧向定轮；
...【技术特征摘要】
1.一种组合式分层取水方法，其特征在于，
2.如权利要求1所述的组合式分层取水方法，其特征在于，所述分层取水设施a为液压驱动式多层翻板闸门或水温控制幕；所述分层取水设施b为整体闸门、叠梁闸门、挡水墙、底轴驱动翻板钢坝或液压驱动翻板钢坝。
3.如权利要求1或2所述的组合式分层取水方法，其特征在于，所述分层取水设施c为水温控制幕，所述分层取水设施d为液压驱动式多层翻板闸门。
4.如权利要求1或2所述的组合式分层取水方法，其特征在于，所述分层取水设施e为水温控制幕；所述分层取水设施f为液压驱动式多层翻板闸门；所述分层取水设施g为整体闸门、叠梁闸门、挡水墙、底轴驱动翻板钢坝或液压驱动翻...
【专利技术属性】
技术研发人员：王兴恩，罗德武，谭守林，劳海军，邓达人，慕铠丞，任博，雷小平，卢修迪，王艺，郑凯，
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，
类型：发明
国别省市：
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