[发明专利]一种多砂石河流上的水电站枢纽拦石透水导砂方法及装置

说明书

本发明公开了一种多砂石河流上的水电站枢纽拦石透水导砂方法及其装置，该方法是在冲砂闸与溢流堰之间设拦石透水导砂墙，将较大粒径的块石拦导在溢流堰一侧，在水动力作用下排泄至下游，水和泥沙穿过该拦石透水导砂墙，泥沙通过冲砂闸排泄至下游，水流通过进水口进入引水发电系统，从而实现对河道水流中石、砂、水的疏导分隔，使石、砂、水各行其道。本发明实现对河道水流中石、砂、水的疏导分隔，使石、砂、水各行其道。拦石透水导砂墙采用高强度混凝土结构，具有较强的抗撞击破坏能力，在冲沙闸和进水口前形成一道防护屏障，保护冲沙闸和进水口避免大块石直接撞击，提高了枢纽建筑物及运行安全可靠度。且保证发电取水质量，提高发电效益。

技术领域

本发明涉及一种多砂石河流上的水电站枢纽拦石透水导砂方法及装置，属于水利水电工程技术领域。

背景技术

对于高山峡谷区的河流，河道纵坡较陡，泥砂含量丰富，多为推移质，两岸边坡岩体崩塌后易形成规模较大的大粒径固体径流。通常此类多砂石河流上的水电站首部枢纽布置由进水口、冲砂闸、溢流堰(泄水建筑物)及连接坝段等建筑物组成。其中冲砂闸紧靠进水口布置，排泄颗粒较小的推移质泥砂，使进水口做到“门前清”。

在现有技术中，由四川希望深蓝电力有限公司申请的发明专利(100465381A)公开了一种水电站引水渠排砂构造系统，由主河道拦水坝、分水堤、引水堤、右侧河堤、引水道、引水闸、冲砂道、冲砂闸、主河道拦砂堰、沉砂槽、冲砂盖板、引砂盖板组成。分水堤、引水堤将河道分为主河道、冲砂道和引水道。引水闸和冲砂闸的上游一侧有L形沉砂槽，沉砂槽的一端起始右侧河堤，并与引水闸的方向平行设置，其槽底从右侧河堤的起始端起逐渐向左端倾斜加深，与引水闸平行设置的沉砂槽段上面间隔固定有引砂盖板；沉砂槽的左端，结束于分水堤与冲砂闸处，形成L形沉砂槽，其槽底向冲砂闸倾斜加深，通向冲砂闸的沉砂槽段上面固定有冲砂盖板。该系统排砂干净、彻底，实现排砂自动化。

又有，由中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司申请的发明专利(105019414B)公开了一种山区水电工程狭窄取水口用复合闸室结构，该方案是将现有技术中弧形结构的冲砂闸室修改为深孔平板冲砂闸室系统，然后再直接在所述的深孔平板冲砂闸室系统的顶部设置有排污溢流堰，从而通过一套闸室体系统，底部实现排砂，顶部实现排污的双重功能，达到显著降低建设成本的目的。同时由于无需大量的增加开挖工作，而且在闸室结构上，将原来制作、安装以及坝体基础修建都较为复杂的弧型闸室系统，改设为制作、安装以及坝体修建都较为简单的平板闸室系统。

另外，由四川金原工程勘察设计有限责任公司申请的发明专利(107842000A)公开了一种自动冲砂装置，予以解决现有技术中人工冲砂成本高难度大的问题，其包括淤砂集砂池和冲砂管，淤砂集砂池中设置有沉砂板，沉砂板一端设置有配重，淤砂集砂池一侧设置有冲砂闸控制水箱，淤砂集砂池与冲砂闸控制水箱连接的侧壁上设置有进水孔及进水阀，进水阀上连接有进水阀控制臂，进水阀控制臂沿进水孔轴线方向滑动设置，冲砂闸控制水箱底部转动设置有放水阀控制臂，冲砂闸控制水箱中设置有浮漂，冲砂管上设置有冲砂闸。其技术原理主要是将该自动冲砂装置布置在河道旁边取水设施的下游或取水设备上未被淹没的地方，淤砂逐渐沉积在沉砂板上，随着沉积的淤砂数量的增多，淤砂对沉砂板的重力越来越大，当其重力增大至一定程度时，沉砂板转动并带动第一转动轴转动，第一转动轴在第一连杆机构的作用下带动进水阀控制臂滑动使得进水阀远离进水孔，且此时进水阀控制臂与斜面机构分离使得放水阀控制臂在自身重力作用下驱动放水阀靠近放水孔运动并将放水孔密封，水从进水孔进入冲砂闸控制水箱使其内部水位上升，浮漂随之上升，并通过第二连杆机构带动冲砂闸远离冲砂管运动，冲砂管中的水流入淤砂集砂池内对其内部沉积的淤砂进行冲刷，减小泥沙堵塞下游配水管道的概率。