一種泄洪發(fā)電消能水電站的制作方法
【專利摘要】一種泄洪發(fā)電消能水電站，它包括泄洪發(fā)電消能系統(tǒng)、引水式常規(guī)發(fā)電系統(tǒng)、常規(guī)溢洪道和非常溢洪道，泄洪發(fā)電消能系統(tǒng)設置在常規(guī)溢洪道內部，常規(guī)流壩段中間部分為泄洪發(fā)電消能系統(tǒng)的引水道，泄洪發(fā)電消能系統(tǒng)由上至下依次為進水口、引流道、壓力管道、水輪機和尾水管，水輪機外設有廠房，所述的常規(guī)溢洪道設置在引流道頂部，所述的非常溢洪道設置在常規(guī)溢洪道兩端，非常溢洪道低于常規(guī)溢洪道。本發(fā)明采用泄洪發(fā)電消能系統(tǒng)和引水式常規(guī)發(fā)電系統(tǒng)分開的設計思路，將溢流壩段一部分表孔泄流作為泄洪發(fā)電消能系統(tǒng)的取水口，通過引流道、壓力管道等進入廠房中的特種水輪機進行發(fā)電以產(chǎn)生效益，并同時起到消能和避免泄洪霧化的效果，而且不對原有引水式常規(guī)發(fā)電系統(tǒng)產(chǎn)生不利影響。
【專利說明】一種泄洪發(fā)電消能水電站
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于水電站領域，具體的說是一種泄洪發(fā)電消能水電站。
【背景技術】
[0002]現(xiàn)有的水電站將泄洪與發(fā)電分開，水利水電工程泄洪期雖然短暫，但是泄洪流量大，泄洪功率大，現(xiàn)有水電站無法利用泄洪，限制了水能資源的充分利用?，F(xiàn)代壩工泄水建筑物的下泄水流具有流速大，水股集中的特點，下泄水流的機械能很大，遠遠超過下游河道正常水流所能承受的能量，如不設法解決，在其直接與下游河道水流銜接的過程中，勢必會造成惡劣的流態(tài)，嚴重地沖刷破壞，危及泄水建筑物的安全?，F(xiàn)有的國內外眾多水利工程的消能防沖設計中，尾水活動比較大，霧化大，影響電站工作，同時高速洪流運動中的空化與空蝕現(xiàn)象也會對壩體產(chǎn)生不利影響。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明采用泄洪發(fā)電消能系統(tǒng)和引水式常規(guī)發(fā)電系統(tǒng)分開的設計思路，將溢流壩段一部分表孔泄流作為泄洪發(fā)電消能系統(tǒng)的取水口，通過引流道、壓力管道等進入廠房中的特種水輪機進行發(fā)電以產(chǎn)生效益，并同時起到消能和避免泄洪霧化的效果，而且不對原有引水式常規(guī)發(fā)電系統(tǒng)產(chǎn)生不利影響。
[0004]一種泄洪發(fā)電消能水電站，它包括泄洪發(fā)電消能系統(tǒng)、引水式常規(guī)發(fā)電系統(tǒng)、常規(guī)溢洪道和非常溢洪道，泄洪發(fā)電消能系統(tǒng)設置在溢常規(guī)溢洪道內部，常規(guī)流壩段中間部分為泄洪發(fā)電消能系統(tǒng)的引水道，泄洪發(fā)電消能系統(tǒng)由上至下依次為進水口、引流道、壓力管道、水輪機和尾水管，水輪機外設有廠房，所述的常規(guī)溢洪道設置在引流道頂部，所述的非常溢洪道設置在常規(guī)溢洪道兩端，非常溢洪道低于常規(guī)溢洪道。
[0005]所述的發(fā)電廠房設置在常規(guī)溢洪道底端壩趾處，廠房底部低于溢洪道。
[0006]所述的尾水管設置多個，間隔設置在常規(guī)溢洪道底端壩趾外端處。
[0007]本發(fā)明取得了以下的技術效果:
1、本發(fā)明在壩體下游設置泄洪消能電站將泄流引用發(fā)電，合理利用這部分容易對消能設施造成破壞的泄流，將洪水的機械能轉化為電能進行發(fā)電，蘊藏著巨大的發(fā)電潛能，而且不對原有引水式常規(guī)發(fā)電系統(tǒng)產(chǎn)生不利影響；
2、本發(fā)明改變原有重力壩泄洪消能方式，將表孔泄洪作為水電站的取水，洪水進入本水電站的引水道中，使洪水經(jīng)由水輪機發(fā)電達到消能的目的。發(fā)電后具有余能的尾水通過廠房后的尾水管排入河床中，避免了泄洪霧化問題；
3、本發(fā)明可以推廣到已建和在建水電站進行擴機，對擬建水電站，可改變其樞紐布置方式，并可節(jié)省投資，具有廣闊的發(fā)展前景。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。[0009]圖1是本發(fā)明的結構示意圖；
圖2是本發(fā)明的側視圖；
圖3是本發(fā)明的剖面示意圖。
【具體實施方式】
[0010]參見附圖1-3所示，一種泄洪發(fā)電消能水電站，它包括泄洪發(fā)電消能系統(tǒng)1、引水式常規(guī)發(fā)電系統(tǒng)、常規(guī)溢洪道2和非常溢洪道3，泄洪發(fā)電消能系統(tǒng)設置在溢常規(guī)溢洪道內部，常規(guī)流壩段中間部分為泄洪發(fā)電消能系統(tǒng)的引水道4，泄洪發(fā)電消能系統(tǒng)I由上至下依次為進水口 5、引流道6、壓力管道7、水輪機8和尾水管9，水輪機外設有廠房10，所述的常規(guī)溢洪道設置在引流道頂部，所述的非常溢洪道設置在常規(guī)溢洪道2兩端，非常溢洪道低于常規(guī)溢洪道。
[0011]優(yōu)選地，所述的發(fā)電廠房設置在常規(guī)溢洪道底端壩趾處，廠房底部低于溢洪道。所述的尾水管設置多個，間隔設置在常規(guī)溢洪道底端壩趾外端處。
[0012]泄洪發(fā)電消能系統(tǒng)I主要在行洪期內進行泄洪發(fā)電消能；引水式常規(guī)發(fā)電系統(tǒng)承擔全年內的常規(guī)發(fā)電工作；常規(guī)溢洪道2用于下泄沒有完全進入引水道4的洪水；非常溢洪道3用于保證洪水流量超過設計流量時的安全泄流。
[0013]水電站的泄洪發(fā)電消能系統(tǒng)I主要在行洪期將常規(guī)洪水引入其流道中，將溢流壩段一部分表孔泄流作為取水，通過溢流壩段中間部分的進水口 5、引流道6、壓力管道7等進入廠房10中的特種水輪機8進行發(fā)電，并同時起到消能和避免泄洪霧化的效果。可利用的洪水通過進水口 5進入電站引流道6，引流道在進入廠房前橫截面積減小并連接壓力管道7，通過調壓室后進入特種水輪機10。引流道6頂端的常規(guī)溢洪道2采用常規(guī)溢洪道形式，當洪水流量剛剛超過引水道4最大取水量，即上游洪水位剛剛超過引流道頂端高度時，可以通過調節(jié)閘門開度保證多余的一部分洪水經(jīng)過廠房10頂端安全泄入下游河道。非常溢洪道3亦采用常規(guī)溢洪道泄流方式，以保證超過本電站機組設計流量的泄流正常下泄。尾水管9承接特種水輪機8的蝸殼尾水，經(jīng)由廠房10后進入下游河道，有效避免了常規(guī)消能工中出現(xiàn)的霧化，空化和空蝕現(xiàn)象。
[0014]當溢流壩下泄為常規(guī)洪水時，泄洪發(fā)電消能電站正常出力，關閉溢流壩非常溢洪道3的閘門，開啟引水道4前閘門，將洪水引入壩后廠房10，發(fā)電后經(jīng)廠房10后的尾水管9排入下游河道。當溢流壩下泄洪水量過大，超過泄洪發(fā)電消能電站設計出力范圍。開啟溢流壩的非常溢洪道3的閘門，使過量洪水從非常溢洪道3進入下游。同時也開啟電站引水道4前閘門進行電站發(fā)電。當溢流壩下泄洪水量過小時，關閉溢流壩非常溢洪道3閘門，開啟電站引水道4前部分閘門或控制引水道4前閘門的開度，引洪水發(fā)電。
[0015]同時該種引流道6和壓力管道7由于所受壓力很強，故需要采用耐壓材料進行制作，也可以考慮鋼板鋪襯。特種水輪機10型式的選擇需考慮水頭問題，當水電站水頭較高時，可以采用特種沖擊式水輪機進行發(fā)電；但當水頭較低時，可以考慮使用特種燈泡貫流式水輪機。
【權利要求】
1.一種泄洪發(fā)電消能水電站，它包括泄洪發(fā)電消能系統(tǒng)(I)、引水式常規(guī)發(fā)電系統(tǒng)、常規(guī)溢洪道(2)和非常溢洪道(3)，其特征在于:泄洪發(fā)電消能系統(tǒng)設置在常規(guī)溢洪道內部，常規(guī)流壩段中間部分為泄洪發(fā)電消能系統(tǒng)的引水道(4)，泄洪發(fā)電消能系統(tǒng)(I)由上至下依次為進水口(5)、引流道(6)、壓力管道(7)、水輪機(8)和尾水管(9)，水輪機外設有廠房(10)，所述的常規(guī)溢洪道設置在引流道頂部，所述的非常溢洪道(3)設置在常規(guī)溢洪道(2)兩端，非常溢洪道(3)低于常規(guī)溢洪道(2)。
2.根據(jù)權利要求1所述的泄洪發(fā)電消能水電站，其特征在于:所述的發(fā)電廠房設置在常規(guī)溢洪道底端壩趾處，廠房底部低于溢洪道。
3.根據(jù)權利要求1所述的泄洪發(fā)電消能水電站，其特征在于:所述的尾水管(9)設置多個，間隔設置在常規(guī)溢洪道底端壩趾外端處。
【文檔編號】E02B8/06GK103526733SQ201310508610
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年10月25日 優(yōu)先權日:2013年10月25日
【發(fā)明者】王琤浩, 羅澤森, 雷一喜, 王矛, 劉依松, 彭輝 申請人:三峽大學