[发明专利]有利于降低水体气体过饱和的水利水电工程布置结构

说明书

技术领域

本发明涉及水利水电工程技术领域，具体涉及一种有利于降低水体气体过饱和的水利水电工程布置结构。

背景技术

国内外大坝泄洪工程经验表明，大坝泄洪时由于水流跌落到坝下的过程中伴随着剧烈的水气交换，不可避免的出现大坝水体中的溶解气体含量显著增加而产生总溶解气体过饱和现象，致使鱼类患气泡病甚至死亡，从而对鱼类等水生生物造成危害。因此，减弱大坝泄洪工程产生的气体过饱和现象对保护下游水生生物、减少工程对生态环境的影响有着重要的实际应用价值和现实意义。

研究表明，泄洪消能方式、泄流流量以及泄洪建筑物的布置是影响气体过饱和现象的重要因素。在相同泄洪流量下，泄洪洞泄洪产生的气体过饱和水平高于其它泄洪建筑物。经过水轮机的发电尾水的气体过饱和浓度不会发生明显的变化，发电尾水与坝前水体的气体饱和度差异不大，因此发电尾水的掺混作用可以降低坝下水体的气体饱和度。但目前尚未有人将发电尾水的掺混考虑在内，从而提出良好有效的能减弱气体过饱和现象的工程布置形式。

专利号201210390606.1的专利提出了一种改善气体过饱和的生态友好型二道坝，发明包括坝体，坝体的下游面为溢流面；坝项设置闸门控制溢流面上出流流量；坝体的跌坎采用连续式，同时过坝水流与下游水流平顺衔接；坝体内部设置引水道，将水垫塘内的水体通过坝体引入下游。该发明在保留现有建筑物基本功能的情况下，改变二道坝结构，同时限制二道坝坝高及水垫塘的水深，使水体饱和度在通过低水头水轮机时降低，减小下游河道水体的过饱和度。但由于该发明二道坝坝高有限、溢流面上出流最大水深不能超过5m、水垫塘深度有限，较适合中小型水利水电工程。对于具有高水头、大泄量、单宽流量大等特点的多数大型水电站并不适用。然而从工程布置形式上考虑，降低坝下水体的气体饱和度的方法可广泛运用于多种规模、多种类型的水电站，此方法将有着重要的实际运用价值。

现有水电站在考虑减小泄洪水体气体过饱和度方面，较多的从改善泄洪消能方式、泄流流量以及泄洪建筑物的布置等几大因素着手。例如采用底流消能的泄洪方式、增加机组水流流量、降低泄洪流量、设计上减少泄洪洞的布置、运行上降低泄洪洞的使用频率，以上方式均能有效的减缓泄洪引起的水体气体过饱和现象。但通常因为某些大型水电站的地形地势、大流量等相关因素，难以运用以上措施改善水体的气体过饱和度。

现有的以及在设计、建设中的水电站的工程布置在泄流水体的气体过饱和方面大多存在以下若干问题：

1、大坝在总体布置上，未考虑泄洪对气体过饱和的影响，将泄洪洞出口布置在尾水出口的下游，使得尾水水体无法与泄洪洞泄流的水体得到充分掺混，大量水体中的过饱和气体含量始终过高；

2、发电厂房单一设置、发电机组集中设置在河道一边，发电尾水仅从大坝的一侧流出，发电尾水水体不能良好被利用与泄洪水体掺混；

3、由于尾水洞或者尾水渠的布置角度的不利等原因，发电尾水与泄洪水体在坝下不能得到良好混合，使存在过饱和气体现象的大量水体未能得到改善直接泄至下游。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提供一种有利于降低水体气体过饱和的水利水电工程布置结构，用于解决水体气体过饱和的技术问题。

考虑到现有技术的上述问题，根据本发明公开的一个方面，本发明采用以下技术方案：

一种有利于降低水体气体过饱和的水利水电工程布置结构，它包括发电厂房、消能泄水建筑物和尾水通道，所述发电厂房和尾水通道设置于所述消能泄水建筑物的两侧。

为了更好地实现本发明，进一步的技术方案是：

根据本发明的一个实施方案，一个尾水通道包括尾水洞和位于所述尾水洞下方的尾水渠。

根据本发明的另一个实施方案，所述尾水渠与坝下主河道在汇入口形成的角度在30°至90°之间。

本发明还可以是：

根据本发明的另一个实施方案，在设置有泄洪洞的情况下，所述泄洪洞的出口位于所述尾水通道的上游。

与现有技术相比，本发明的有益效果之一是：