一种水电站生态流量控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于水利水电工程技术领域，涉及水利水电工程中的环境保护，尤其是涉及一种水电站生态流量控制系统。
【背景技术】
[0002]水利水电工程大坝下游的减水河段环境保护问题是其建设与运行最主要的环境问题之一，根据减水河段环境保护的需要，环境保护行政主管部门一般都提出了泄放生态流量的要求，该生态流量即为维持水电工程形成的减水河段生态系统生物群落和栖息环境动态稳定，以及河流健康可持续发展所需的用水量，是水电工程建设与运行中必须保证泄放的流量，因此，生态流量泄放量是否达到标准，成为大部分水电工程竣工环境保护验收通过与否的关键。
[0003]目前，水电工程配套的生态流量泄放的设施多种多样，其结构型式包括泄水涵(或渠、洞)、泄水闸、放水管、放水底孔等，均能结合下游减(脱)水河段环境保护的要求进行生态流量的泄放，但这种泄放方式受人为控制的影响较大，而且由于泄放生态流量会对水电工程供水、发电等效益产生一定影响，现阶段水电工程的生态流量“零泄放”的现象为常态，与环境保护行政主管部门的要求不符合。
[0004]因此，从环境保护角度出发，研宄生态环保型生态流量泄放方法及装置等，建设绿色环保型水电工程，是势在必行并符合建设生态文明需要的。
【发明内容】
[0005]为了解决上述问题，本发明提供了一种水电站生态流量控制系统，在满足水电工程正常发电运行要求的同时，又能有效保障生态流量的合规泄放，确保水电工程经济、环境及社会效益兼备，真正实现建设绿色环保型水电工程的目标。
[0006]本发明是通过如下技术方案予以实现的。
[0007]一种水电站生态流量控制系统，包括主引水隧洞、生态引水隧洞和压力钢管，在所述主引水隧洞上分岔出生态引水隧洞，所述生态引水隧洞连接压力钢管一端，所述压力钢管另一端设有生态流量发电机组。
[0008]进一步地，所述生态引水隧洞在主引水隧洞上挖孔分岔处采用喇叭型进水口，生态引水隧洞的截面型式为城门洞型。
[0009]进一步地，所述压力钢管采用明管布置，包括上平段、上弯段、斜井段、下弯段和下平段，并在上平段与生态引水隧洞连接处，以及压力钢管的上弯段、下弯段分别设有镇墩，在两相邻镇墩之间的上平段和斜井段设有若干支墩。
[0010]进一步地，所述生态流量发电机组为卧式水轮发电机组。
[0011]进一步地，所述上平段的各支墩之间的间距为6m。
[0012]进一步地，所述斜井段的各支墩之间的间距为6m。
[0013]进一步地，所述镇墩、支墩均采用钢筋混凝土制成。
[0014]本发明的有益效果是:
[0015]本发明所述的一种水电站生态流量控制系统，通过生态引水隧洞将生态流量经压力钢管引至生态流量发电机组进行发电泄流，该系统与水电工程主体布置相对独立且规模小，施工干扰小，合理利用了生态流量的水能资源，使水电工程能够满足环境保护的要求泄放生态流量，以降低水电站蓄水对减水河段的鱼类等生物生存环境的不利影响，提升了水电工程的环保效益，同时也提升了经济效益，为建设绿色环保型水电工程提供了有力的科技支撑。
【附图说明】
[0016]图1为本发明的平面结构示意图；
[0017]图2为本发明的纵剖切面结构示意图。
[0018]图中:1_主引水隧洞，2-生态引水隧洞，3-压力钢管，4-生态流量发电机组，5-进水口，6-镇墩，7-支墩，8-上平段，9-上弯段，10-斜井段，11-下弯段，12-下平段。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。
[0020]如图1、图2所示，本发明所述的一种水电站生态流量控制系统，包括主引水隧洞
1、生态引水隧洞2、压力钢管3和生态流量发电机组4，在所述主引水隧洞I上分岔出生态引水隧洞2，所述生态引水隧洞2通过压力钢管3连接一组生态流量发电机组4。
[0021]所述生态引水隧洞2在主引水隧洞I上挖孔分岔处采用喇叭型的进水口 5，以确保水流量稳定，生态引水隧洞2的截面型式为城门洞型。
[0022]所述压力钢管3采用明管布置，包括上平段8、上弯段9、斜井段10、下弯段11和下平段12，为防止生态引水隧洞2管线位移，在上平段8与生态引水隧洞2连接处，以及压力钢管3的上弯段9、下弯段11分别设有钢筋混凝土制成的镇墩6 ;为防止压力钢管3管内水压引起水管配件接头移位而造成漏水，在两相邻镇墩6之间的上平段8和斜井段10设有若干由钢筋混凝土制成的支墩7，上平段8和斜井段10各支墩7之间的间距均为6m。
[0023]所述生态流量发电机组4为卧式水轮发电机组，其额定引用流量在不同工况时均应满足水电工程生态流量泄放要求。
[0024]实施例
[0025]下面结合四川省木里河立洲水电站工程对本技术方案作进一步详细说明，但本发明要求保护的范围并不局限于所述。
[0026]立洲水电站坝址控制流域面积8603km2，多年平均流量13 lm3/s，总装机容量351丽，多年平均年发电量15.8亿kW.h，开发任务为发电，采用混合式开发，最大坝高132.0m,引水线路长17.177km，正常蓄水位2088m，库容1.787亿m3，死水位2068m，具有季调节性能。枢纽建筑物主要由碾压混凝土拱坝、坝身泄洪孔、右岸长引水隧洞及地面厂房、生态流量发电机组等组成。
[0027]立洲水电站采用混合式开发，电站运行将造成大坝?发电厂房之间19.4km的木里河干流河段出现减水情况，根据环境保护部《关于四川省木里河立洲水电站环境影响报告书的批复》(环审
[2008]441号)要求:“立洲水电站应保证下泄不小于6.55m3/s的生态流量”。
[0028]如图1、图2所示，为切实落实环境保护部对立洲水电站生态流量泄放的要求，合理利用生态流量水能资源，立洲水电站设置了本技术方案所述的一种水电站生态流量控制系统，以保证下放6.55m3/s的生态流量。其所选用的生态环保型水力发电机组装机容量6MW，采用一洞一机供水方式，由生态引水隧洞2、压力钢管3、生态流量发电机组4等工程设施组成。
[0029]根据枢纽布置和地形地质条件，在主引水隧洞I的410m处分岔出一个约2m洞径的生态引水隧洞2，生态引水隧洞2的进口与主引水隧洞I挖孔分岔处采用喇叭型的进水口5，进水口 5中心线高程2054.68m，生态引水隧洞长144.93m，中心轴线方位N84.1。W，纵坡3.0%，洞径2m，衬砌厚度50cm。生态引水隧洞2连接压力钢管3，引水至大坝下游300m处右岸岸边的生态流量发电机组4进行发电泄流。
[0030]经水力学计算，立洲水电站所采用的生态流量发电机组4不需要设置调压室，与生态流量发电机组4连接的压力钢管3采用一管一机供水的布置形式，压力钢管3为明管，内径1.2m，采用16MnR钢材制成，材，钢衬厚12?16臟，管长度为146m，包括上平段8、上弯段9、斜井段10、下弯段11和下平段12。在生态引水隧洞2与压力钢管3的连接处，以及压力钢管3的上弯段9、下弯段11分别设置了钢筋混凝土镇墩6，共3个镇墩，镇墩6之间的压力钢管3每间隔6m设置一个钢筋混凝土支墩7，共计12个支墩。
[0031]所采用的生态流量发电机组4为装机6丽的卧式水轮发电机组，其年利用小时数达7542小时，额定引用流量为7.75m3/s，最大水头106m，最小水头84m，加权平均水头91m，多年平均发电量0.453亿kW.h，工程投资2720.6万元，工程土方明挖21308m3，石方明挖3829m3，石方洞挖1403m3，工程量小。
[0032]立洲水电站生态流量发电机组在不同工况时均可按最小6.55m3/s的流量进行发电，如遇主体工程大机组满发有弃水时，生态流量发电机组可按其额定引用流量进行发电。
[0033]立洲水电站生态环保型水力发电机组的实施，既提高了立洲水电站生态流量泄放的有效性，满足了环境保护部对立洲水电站应保证下泄不小于6.55m3/s生态流量的要求，又发挥了工程生态流量水能资源的经济效益，多年平均发电量达0.453亿kW.ho
[0034]立洲水电站生态环保型水力发电机组为将立洲水电站建设成为绿色环保型水电工程奠定了坚实基础，经济、社会、环境效益显著。
【主权项】
1.一种水电站生态流量控制系统，包括主引水隧洞(1)、生态引水隧洞(2)和压力钢管(3)，其特征在于:在所述主引水隧洞(I)上分岔出生态引水隧洞(2)，所述生态引水隧洞(2)连接压力钢管(3)—端，所述压力钢管(3)另一端设有生态流量发电机组(4)。2.根据权利要求1所述的一种水电站生态流量控制系统，其特征在于:所述生态引水隧洞⑵在主引水隧洞(I)上挖孔分岔处采用喇叭型的进水口(5)，生态引水隧洞⑵的截面型式为城门洞型。3.根据权利要求1所述的一种水电站生态流量控制系统，其特征在于:所述压力钢管(3)采用明管布置，包括上平段(8)、上弯段(9)、斜井段(10)、下弯段(11)和下平段(12)，并在上平段(8)与生态引水隧洞(2)连接处，以及压力钢管(3)的上弯段(9)、下弯段(11)分别设有镇墩￠)，在两相邻镇墩(6)之间的上平段(8)和斜井段(10)设有若干支墩(7)。4.根据权利要求1所述的一种水电站生态流量控制系统，其特征在于:所述生态流量发电机组(4)为卧式水轮发电机组。5.根据权利要求3所述的一种水电站生态流量控制系统，其特征在于:所述上平段(8)的各支墩(7)之间的间距为6m。6.根据权利要求3所述的一种水电站生态流量控制系统，其特征在于:所述斜井段(10)的各支墩(7)之间的间距为6m。7.根据权利要求3所述的一种水电站生态流量控制系统，其特征在于:所述镇墩(6)、支墩(7)均采用钢筋混凝土制成。
【专利摘要】本发明公开了一种水电站生态流量控制系统，属于水利水电工程技术领域，包括主引水隧洞、生态引水隧洞和压力钢管，在所述主引水隧洞上分岔出生态引水隧洞，所述生态引水隧洞连接压力钢管一端，所述压力钢管另一端设有生态流量发电机组。本技术方案通过生态引水隧洞将生态流量经压力钢管引至生态流量发电机组进行发电泄流，该系统与水电工程主体布置相对独立且规模小，施工干扰小，合理利用了生态流量的水能资源，使水电工程能够满足环境保护的要求泄放生态流量，以降低水电站蓄水对减水河段的鱼类等生物生存环境的不利影响。
【IPC分类】E02B9/00, E02B9/06
【公开号】CN104895023
【申请号】CN201510277586
【发明人】常理, 李鑫, 魏浪, 陈国柱, 纵霄, 范欣柯, 王志光, 王海磊, 唐忠波, 周超
【申请人】中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年5月27日