[实用新型]一种利用管道型岩溶地下水发电系统

说明书

本实用新型涉及一种地下岩溶系统，尤其是涉及一种利用管道型岩溶地下水发电系统。一种利用管道型岩溶地下水发电系统，包括岩溶管道，通过在岩溶管道的最低发育点旁设有集水井和沉砂池，集水井通过发电泄水通道与岩溶管道的最低发育点连通，沉砂池通过排沙通道与岩溶管道的最低发育点连通，对岩溶管道内的泥沙和水实现分流，可以预防岩溶管道中的泥沙淤堵；发电泄水通道上设有发电机组，岩溶管道的最低发育点上方设有与山体下方的天然河道连通的溢流通道，溢流通道上设有排水控制闸阀，通过发电机组将水能转化为电能，且发电水头和流量可以调节控制，系统运行的稳定性和可靠性可以得到保障；系统布置简单，具备较好的运行与检修条件。

技术领域

本发明涉及一种地下岩溶系统，尤其是涉及一种利用管道型岩溶地下水发电系统。

背景技术

地下岩溶系统在我国西南地区极为发育。按岩溶形态，可以分为管道型、裂隙型。对于管道型岩溶，又可分为空腔型、泥沙充填型、过水型、混合充填型等情况。一般情况下，管道型岩溶充填物以泥、沙、水混合充填居多。

在岩溶地区建造地下工程，为了避免管道型岩溶对工程的危害，通常的处理方式是将岩溶充填物挖除后换填混凝土、溶蚀空腔直接回填混凝土，同时将岩溶水引排至工程影响区以外作为废弃水进行排泄。

显然，对于水源补给稳定且落差较大的管道型岩溶，如果直接将岩溶水废弃排泄，将造成水能资源的严重浪费。尤其是对于流量较大的管道型岩溶，这种浪费尤为突出。

为此，亟待研究出一种能充分利用岩溶地下水资源的技术并应用于实际。

发明内容

为解决以上问题，本发明提供一种可实现岩溶地下水资源综合利用的利用管道型岩溶地下水发电系统。

本发明采用的技术方案是：一种利用管道型岩溶地下水发电系统，包括岩溶管道，其特征在于：所述岩溶管道的最低发育点旁设有集水井和沉砂池，所述集水井通过发电泄水通道与岩溶管道的最低发育点连通，所述集水井与岩溶管道的最低发育点之间的发电泄水通道上设有发电机组，所述集水井通过斜井与山体下方的天然河道连通；所述沉砂池通过排沙通道与岩溶管道的最低发育点连通，所述沉砂池与岩溶管道的最低发育点之间的排沙通道上设有排沙蝶阀；所述集水井和沉砂池之间通过施工通道连通，所述岩溶管道的最低发育点下游设有用于封闭岩溶管道的堵头。

作为优选，所述岩溶管道的最低发育点上方设有与山体下方的天然河道连通的溢流通道，所述溢流通道上设有排水控制闸阀。

进一步的，所述集水井距离岩溶管道的最低发育点的水平距离为 20～100m，集水井的深度为1～7m，集水井的容积大小为100～500m³。

更进一步的，发电弃水通过集水井与斜井排放至天然河道；若发电机组底板高程低于天然河道最高洪水位，则集水井与抽排斜井之间设抽水泵排放发电弃水；所述斜井的出口高程高于天然河道的最高洪水位0.5～5m。

作为优选，所述沉砂池的深度为1～5m，所述排沙通道的底板高程比岩溶管道的最低发育点的高程低1～2m。

作为优选，所述溢流通道通过竖井与岩溶管道的最低发育点连通，所述溢流通道的底板高程高于岩溶管道的最低发育点高程20～150m，溢流通道出口高程高于山体下方天然河道的最高水位0.5～5m。

进一步的，所述竖井的直径为0.5～2m。

作为优选，所述排沙蝶阀与岩溶管道的最低发育点之间设有用于实时测定泥沙淤积厚度的压力传感器，所述排沙蝶阀的量程1～2MPa。

作为优选，所述堵头采用C25混凝土堵头，所述堵头的长度为 10～30m。

一种利用管道型岩溶地下水发电系统的设计方法，包括以下步骤：

a、根据前期地质勘探结果，确定岩溶管道的最低发育点P0；