一種泄洪發電消能水電站的制作方法
【專利摘要】一種泄洪發電消能水電站，它包括泄洪發電消能系統、引水式常規發電系統、常規溢洪道和非常溢洪道，泄洪發電消能系統設置在常規溢洪道內部，常規流壩段中間部分為泄洪發電消能系統的引水道，泄洪發電消能系統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，所述的常規溢洪道設置在引流道頂部，所述的非常溢洪道設置在常規溢洪道兩端，非常溢洪道低于常規溢洪道。本實用新型采用泄洪發電消能系統和引水式常規發電系統分開的設計思路，將溢流壩段一部分表孔泄流作為泄洪發電消能系統的取水口，通過引流道、壓力管道等進入廠房中的特種水輪機進行發電以產生效益，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發電系統產生不利影響。
【專利說明】一種泄洪發電消能水電站
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于水電站領域，具體的說是一種泄洪發電消能水電站。
【背景技術】
[0002]現有的水電站將泄洪與發電分開，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，現有水電站無法利用泄洪，限制了水能資源的充分利用。現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，嚴重地沖刷破壞，危及泄水建筑物的安全。現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象也會對壩體產生不利影響。
【發明內容】
[0003]本實用新型采用泄洪發電消能系統和引水式常規發電系統分開的設計思路，將溢流壩段一部分表孔泄流作為泄洪發電消能系統的取水口，通過引流道、壓力管道等進入廠房中的特種水輪機進行發電以產生效益，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發電系統產生不利影響。
[0004]一種泄洪發電消能水電站，它包括泄洪發電消能系統、引水式常規發電系統、常規溢洪道和非常溢洪道，泄洪發電消能系統設置在溢常規溢洪道內部，常規流壩段中間部分為泄洪發電消能系統的引水道，泄洪發電消能系統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，所述的常規溢洪道設置在引流道頂部，所述的非常溢洪道設置在常規溢洪道兩端，非常溢洪道低于常規溢洪道。
[0005]所述的發電廠房設置在常規溢洪道底端壩趾處，廠房底部低于溢洪道。
[0006]所述的尾水管設置多個，間隔設置在常規溢洪道底端壩趾外端處。
[0007]本實用新型取得了以下的技術效果:
[0008]1、本實用新型在壩體下游設置泄洪消能電站將泄流引用發電，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電，蘊藏著巨大的發電潛能，而且不對原有引水式常規發電系統產生不利影響；
[0009]2、本實用新型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，使洪水經由水輪機發電達到消能的目的。發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；
[0010]3、本實用新型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，并可節省投資，具有廣闊的發展前景。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。[0012]圖1是本實用新型的結構示意圖；
[0013]圖2是本實用新型的側視圖；
[0014]圖3是本實用新型的剖面示意圖。
【具體實施方式】
[0015]參見附圖1-3所示，一種泄洪發電消能水電站，它包括泄洪發電消能系統1、引水式常規發電系統、常規溢洪道2和非常溢洪道3，泄洪發電消能系統設置在溢常規溢洪道內部，常規流壩段中間部分為泄洪發電消能系統的引水道4，泄洪發電消能系統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，所述的常規溢洪道設置在引流道頂部，所述的非常溢洪道設置在常規溢洪道2兩端，非常溢洪道低于常規溢洪道。
[0016]優選地，所述的發電廠房設置在常規溢洪道底端壩趾處，廠房底部低于溢洪道。所述的尾水管設置多個，間隔設置在常規溢洪道底端壩趾外端處。
[0017]泄洪發電消能系統I主要在行洪期內進行泄洪發電消能；引水式常規發電系統承擔全年內的常規發電工作；常規溢洪道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。
[0018]水電站的泄洪發電消能系統I主要在行洪期將常規洪水引入其流道中，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頂端的常規溢洪道2采用常規溢洪道形式，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，可以通過調節閘門開度保證多余的一部分洪水經過廠房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，經由廠房10后進入下游河道，有效避免了常規消能工中出現的霧化，空化和空蝕現象。
[0019]當溢流壩下泄為常規洪水時，泄洪發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，發電后經廠房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，引洪水發電。
[0020]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】
1.一種泄洪發電消能水電站，它包括泄洪發電消能系統(I)、引水式常規發電系統、常規溢洪道(2)和非常溢洪道(3)，其特征在于:泄洪發電消能系統設置在常規溢洪道內部，常規流壩段中間部分為泄洪發電消能系統的引水道(4)，泄洪發電消能系統(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)設置在常規溢洪道(2)兩端，非常溢洪道(3)低于常規溢洪道(2)。
2.根據權利要求1所述的泄洪發電消能水電站，其特征在于:所述的發電廠房設置在常規溢洪道底端壩趾處，廠房底部低于溢洪道。
3.根據權利要求1所述的泄洪發電消能水電站，其特征在于:所述的尾水管(9)設置多個，間隔設置在常規溢洪道底端壩趾外端處。
【文檔編號】E02B8/06GK203514276SQ201320661937
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年10月25日 優先權日:2013年10月25日
【發明者】王琤浩, 羅澤森, 雷一喜, 王矛, 劉依松, 彭輝 申請人:三峽大學