[发明专利]泄洪隧洞

说明书

技术领域

本发明涉及一种水利水电工程中高水头、大流量的泄洪建筑物，尤其是涉及一种泄洪隧洞。

背景技术

泄洪隧洞是水利水电工程中常用的泄洪建筑物。早期的高水头泄洪隧洞的立面布置上通常采用“龙抬头”的布置方式，即位于高位的短有压进水口段接隧洞斜坡段的入口端，斜坡段的出口端与低位平洞之间通过一段反弧衔接，其特点是斜坡段设置在泄洪隧洞的上游区域。这种“龙抬头”式的泄洪隧洞其优点是在闸门总推力一定的情况下可以获得较大的过流能力，如二滩水电站的两条泄洪隧洞就采用的这种布置方式。但是这种“龙抬头”式的泄洪隧洞，其反弧段附近由于流速高、压力低，很容易发生空蚀破坏。从已建成的高水头、大流量“龙抬头”式泄洪隧洞的运行实践来看，发生空蚀破坏有以下几个特点：(1)受破坏的起始部位一般在紧邻“龙抬头”反弧段末端至其下游几十米，破坏范围可发展至数百米长的洞段内；(2)反弧段处的水头及流速都比较高，水头达100～178m，流速一般都接近或超过40m/s；(3)为使枢纽布置紧凑，目前已建成的“龙抬头”式泄洪隧洞，其反弧段距大坝比较近，一旦在反弧段附近发生空蚀破坏，对大坝的坝肩可能构成安全威胁；(4)由于“龙抬头”式泄洪隧洞反弧段布置靠近大坝，则下游泄洪隧洞比较长，一般达数百米，甚至长达千米，因此若在反弧段末端处发生空蚀破坏，大量的混凝土和遭冲刷破坏的围岩都将由水流带至下游，因此造成下游泄洪隧洞内过流表面尤其是底板的严重磨损，修复难度大；(5)“龙抬头”式泄洪隧洞一般要求洞轴线为直线，而在直河道上的枢纽布置难以满足其要求。

发明内容

本发明所解决的技术问题是：提供一种不易对大坝构成安全威胁的泄洪隧洞。

解决上述技术问题的技术方案是：泄洪隧洞，包括与进水口相连通的高位段和与出水口相连通的低位段，高位段与低位段之间通过斜坡段连通，其中，斜坡段设置在隧洞的下游区域。

进一步的是，高位段包括依次连通的进水口段、有压隧洞段、工作闸室段和无压直段，进水口设置在进水口段上，无压直段与斜坡段连通。

进一步的是，无压直段沿水流方向由上至下倾斜设置。

进一步的是，有压隧洞段的长度≥400m。

进一步的是，低位段的长度为隧洞总长度的10％～20％。

进一步的是，斜坡段与低位段之间通过反弧段连通。

进一步的是，低位段包括下直坡段和出口挑坎段，下直坡段与反弧段连通，出水口设置在出口挑坎段上。

进一步的是，斜坡段中以及斜坡段的下游设置有掺气设施。

作为上述技术方案的优选方案，所述掺气设施为掺气坎或掺气槽。

本发明的有益效果是：将斜坡段设置在隧洞的下游区域，从而可将流速高、压力低，容易发生空蚀破坏的部位局限在隧洞下游即靠近隧洞出水口的有限范围内，因此即使在该范围内发生了局部破坏，破坏的区域也相对大坝较远，对大坝的安全威胁也较小；另一方面，将斜坡段设置在隧洞的下游区域以后，隧洞高位段的长度必须相应加长，这样，可以使进水口的布置更加灵活；其次，还可以便于工程运行检查和修复等工作。本发明工程投资较少，经济效益显著，由于适用于进行高水头、大流量的泄洪作业。

附图说明

图1为本发明泄洪隧洞的结构示意图。

图中标记为：进水口1，进水口段2，有压隧洞段3，工作闸室段4，无压直段5，斜坡段6，反弧段7，下直坡段8，出口挑坎段9，出水口10，高位段11，低位段12。

图中箭头所述方向为水流方向。

具体实施方式

下面通过附图和实施例对本发明作进一步的说明。