[发明专利]溢洪道下游施工滞后时的临时发电方法及堆石自溃坝

说明书

技术领域

本发明涉及一种溢洪道下游施工滞后时的临时发电方法及堆石自溃坝，属于水利水电工程技术领域。

背景技术

在现有中小型土石坝水利水电工程中，经典的代表枢纽布置格局为堆石坝+开敞式溢洪道+引水发电系统，其中溢洪道的底板高程一般低于引水隧洞的底板高程。当大坝填筑进度满足挡水和发电要求时，因为溢洪道混凝土浇筑或者闸门安装进度滞后可能导致工程不能提前蓄水发电，进而影响发电效益和经济指标。有些工程为了克服上述困难也采取检修闸门临时挡水的措施，但该方案由于闸门安装、焊接和调试时间仓促且经济性差，所以在工程中采用的较少。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种溢洪道下游施工滞后时的临时发电方法及堆石自溃坝，既可确保工程临时挡水至发电水位高程，又可以保证下游溢洪道的正常施工；并当闸门具备挡水条件时，又可实现堆石自溃坝自动溃坝，从而克服现有技术的不足。

本发明的技术方案：

本发明的一种溢洪道下游施工滞后时临时发电的方法为，该方法是在大坝填筑进度已满足挡水和发电要求，溢洪道仅完成引渠段施工，而溢洪道下游段施工未完成情况下采取的临时发电技术方案；该技术方案是在不影响当溢洪道下游段施工的情况下，利用溢洪道已完成的混凝土结构，构筑一道堆石自溃坝，将堆石自溃坝上游水位提升至发电机组的引水隧洞以上，以满足发电机组的发电条件，使发电机组提前进入发电状态；当溢洪道下游段施工完成后，关闭溢洪道闸门，使上游水位高于堆石自溃坝顶后，然后打开闸门，实现堆石自溃坝的自动溃坝，或在闸墩顶部采用长臂挖掘机辅助完成堆石自溃坝的溃坝过程。

前述方法中，所述利用溢洪道已完成的混凝土结构，包括溢洪道的引渠段底板、引渠段两侧的闸墩、溢洪道的堰体；所述堆石自溃坝位于堰体上游与引渠段两侧闸墩之间的引渠段底板上；堆石自溃坝的坝高控制在死水位以上1～2m；且不超过20米，堆石自溃坝的坝顶宽度控制在3～10m。

前述方法中，所述堆石自溃坝上游和下游均为坡面；上游坡面的坡度控制在1:0.5～1:1.3之间；下游坡面的坡度控制在1:0.5～1:1之间。

前述方法中，所述堆石自溃坝包括自溃坝填筑体，自溃坝填筑体采用筑坝时开挖出来的石渣和砂砾石料，从中选出最大粒径小于60cm，渗透系数大于i×10-1cm/s的石料碾压后构成；碾压后的孔隙率小于22%；自溃坝填筑体的下游坡脚设有支挡结构，支挡结构采用格宾护垫或钢筋笼；在自溃坝填筑体与引渠段底板、引渠段两侧的闸墩以及溢洪道的堰体之间设有防渗体。

前述方法中，所述防渗体包括位于内层的碎石垫层和位于外层的混凝土喷涂层；在碎石垫层与混凝土喷涂层之间设有土工布；

前述方法中，所述碎石垫层采用最大粒径不大于80mm的碎石铺设碾压而成，其中粒径小于5mm的碎石点碎石总量的25～50%，碾压后的孔隙率小于19%；碎石垫层的铺设厚度控制在20～40cm之间。

前述方法中，所述混凝土喷涂层采用强度为C20的砼混喷涂而成；喷涂厚度为10～15cm；在防渗体与溢洪道已完成的混凝土结构接触部位喷涂厚度加厚至20cm。

前述方法中，所述土工布两边和底边与引渠段两侧的闸墩和溢洪道的堰体锚固连接，土工布顶端与坝顶锚固连接，连接宽度不小于50cm。

前述方法中，所述自溃坝填筑体采用分层摊铺，逐层碾压的方式进行铺设，每层的摊铺厚度控制在80～120cm之间。

按上述方法构成的本发明的一种堆石自溃坝为，所述堆石自溃坝位于溢洪道堰体上游与引渠段两侧闸墩之间的引渠段底板上；堆石自溃坝包括自溃坝填筑体，自溃坝填筑体的下游坡脚设有支挡结构，在自溃坝填筑体与引渠段底板、引渠段两侧的闸墩以及溢洪道的堰体之间设有防渗体；防渗体包括位于内层的碎石垫层和位于外层的混凝土喷涂层；在碎石垫层与混凝土喷涂层之间设有土工布；土工布两边和底边与引渠段两侧的闸墩和溢洪道的堰体锚固连接，土工布顶边与自溃坝填筑体顶部锚固连接，连接宽度不小于50cm；自溃坝填筑体内设有加筋。

与现有技术相比，本发明可以提前实现工程发电蓄水，同时通过自溃坝的材料和结构设计实现自动溃坝，能够有效避免不能及时溃坝带来的意外事故，保证工程和下人民的生命安全和财产安全。本发明结构型式简单、断面结构尺寸小，容易布置，作用明显，安全可靠，具有较好的运行条件和经济优势。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。