一种多级放空洞水力学监测系统的制作方法

本实用新型属于水利水电工程技术领域，具体是涉及一种多级放空洞水力学监测系统。

背景技术：

随着坝工技术的发展，300m级高坝的出现，对工程的放空及运行提出了更高的要求。由于多级放空洞属于大型工程项目，多级放空洞运行时，受到来自于上游的水压的影响很大，一旦上游水压超过额定限额，则会影响多级放空洞的安全稳定运行，造成巨大的经济损失，然而，目前多级放空洞的运行尚无明确的标准依据可巡，多级放空洞的放空操作手段，亟需一套完善的监测系统对其安全运行状况进行跟踪评价，并对工程运行中出现的各类问题进行记录和预判，为该技术的完善和发展提供依据，并为该工程的监测设计提供参考。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种多级放空洞水力学监测系统。

本实用新型是通过如下技术方案予以实现的。

本实用新型提供了一种多级放空洞水力学监测系统，包括

沿着水流下泄途径挖掘有隧洞，所述隧洞内壁上浇筑有混凝土衬砌层，在所述隧洞之上设置有多级放空洞，所述多级放空洞包括沿着所述隧洞以内水流流向按照适当的间距依次并列布置于所述隧洞之上的多个初级闸门装置、次级闸门装置和排空闸门装置，其中，位于所述第一个初级闸门装置上游的隧洞为进口段，位于所述第一个初级闸门装置与所述排空闸门装置之间的隧洞为有压段，位于所述排空闸门装置下游的隧洞为泄槽段，所述泄槽段下游依次连接有挑坎段、水垫塘，所述初级闸门装置包括沿着所述隧洞以内水流流向并列布置的检修闸井和工作闸井，所述检修闸井内配置有可升降滑动的检修闸门，所述工作闸井内配置有可升降滑动的工作闸门，所述次级闸门装置包括次级闸井，次级闸井以内配置有可升降滑动的事故闸门，所述进口段、有压段、泄槽段和挑坎段以内分别对应设置有监测点a、监测点b、监测点c和监测点d，所述监测点a、监测点b、监测点c、监测点d处分别安装有相应的监测仪器，用于获取所述隧洞以内相应位置处的水力特性参数。

所述监测点a处所安装的监测仪器包括流速仪、时均压力计和脉动压力仪。

所述监测点b处所安装的监测仪器包括流速仪和水下噪声仪。

所述监测点b数量为2个。

所述监测点c处所安装的监测仪器包括流速仪、脉动压力仪、时均压力计和掺气仪。

所述监测点c数量为2个。

所述监测点d处所安装的监测仪器包括流速仪、脉动压力仪和时均压力计。

所述水垫塘处还设置有监测点e，所述监测点e处安装有流速仪、脉动压力仪、时均压力计和水下噪声仪。

本实用新型的有益效果在于：采用本实用新型的技术方案，多级放空洞采用多个初级闸门装置和次级闸门装置对来自于河道上游的水头压力进行了有效地分担，从而提高了多级放空洞运行的安全与稳定，并通过在多级放空洞中选取合适的监测点，安装相适应的监测仪器，对多级放空洞的运行过程中的各种水文信息进行实时采集，为保障多级放空洞的安全和稳定运行奠定了基础，为进一步优化多级放空洞的运行模式奠定了坚实的数据基础。

附图说明

图1是本实用新型的主视图；

图2是本实用新型多级放空洞的结构示意图；

图3是监测点处横断面结构示意图。

图中：1-初级闸门装置，2-次级闸门装置，3-排空闸门装置，5-隧洞，8-次级闸体，11-排空闸室，13-排空闸门，26-多级放空洞，102-检修闸井，103-工作闸井，104-检修闸门，105-工作闸门，502-有压段，503-泄槽段，504-水垫塘，505-混凝土衬砌层，506-挑坎段，801-次级闸井，802-事故闸门。

具体实施方式

下面结合附图进一步描述本实用新型的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。

本实用新型提供了一种多级放空洞水力学监测系统，如图1、图2、图3所示，包括：

沿着水流下泄途径挖掘有隧洞5，隧洞5内壁上浇筑有混凝土衬砌层505，在隧洞5之上设置有多级放空洞26，多级放空洞26包括沿着隧洞5以内水流流向按照适当的间距依次并列布置于隧洞5之上的多个初级闸门装置1、次级闸门装置2和排空闸门装置3，其中，位于第一个初级闸门装置1上游的隧洞5为进口段501，位于第一个初级闸门装置1与排空闸门装置3之间的隧洞5为有压段502，位于排空闸门装置3下游的隧洞5为泄槽段503，泄槽段503下游还连接有水垫塘504，初级闸门装置1包括沿着隧洞5以内水流流向并列布置的检修闸井102和工作闸井103，检修闸井102内配置有可升降滑动的检修闸门104，工作闸井103内配置有可升降滑动的工作闸门105，次级闸门装置2包括次级闸井801，次级闸井801以内配置有可升降滑动的事故闸门802，进口段501、有压段502和泄槽段503以内分别对应设置有监测点a、监测点b、监测点c，泄槽段503与水垫塘504连接处还设置有监测点d，监测点a、监测点b、监测点c、监测点d处分别安装有相应的监测仪器，用于获取隧洞5以内相应位置处的水文信息。

采用本实用新型的技术方案，多级放空洞采用多个初级闸门装置和次级闸门装置对来自于河道上游的水头压力进行了有效地分担，从而提高了多级放空洞运行的安全与稳定，并通过在多级放空洞中选取合适的监测点，安装相适应的监测仪器，对多级放空洞的运行过程中的各种水文信息进行实时采集，为保障多级放空洞的安全和稳定运行奠定了基础，为进一步优化多级放空洞的运行模式奠定了坚实的数据基础。

进一步地，水垫塘504根据当地地形地貌挖掘形成。监测点a处所安装的监测仪器包括流速仪、时均压力计和脉动压力仪。监测点b处所安装的监测仪器包括流速仪和水下噪声仪。优选监测点b数量为2个。监测点c处所安装的监测仪器包括流速仪、脉动压力仪、时均压力计和掺气仪。优选监测点c数量为2个。监测点d处所安装的监测仪器包括流速仪、脉动压力仪和时均压力计。

此外，水垫塘504处还设置有监测点e，监测点e处安装有流速仪、脉动压力仪、时均压力计和水下噪声仪。

技术特征：

1.一种多级放空洞水力学监测系统，其特征在于：包括：

沿着水流下泄途径挖掘有隧洞(5)，所述隧洞(5)内壁上浇筑有混凝土衬砌层(505)，在所述隧洞(5)之上设置有多级放空洞(26)，所述多级放空洞(26)包括沿着所述隧洞(5)以内水流流向按照适当的间距依次并列布置于所述隧洞(5)之上的多个初级闸门装置(1)、次级闸门装置(2)和排空闸门装置(3)，其中，位于所述第一个初级闸门装置(1)上游的隧洞(5)为进口段(501)，位于所述第一个初级闸门装置(1)与所述排空闸门装置(3)之间的隧洞(5)为有压段(502)，位于所述排空闸门装置(3)下游的隧洞(5)为泄槽段(503)，所述泄槽段(503)下游依次连接有挑坎段(506)、水垫塘(504)，所述初级闸门装置(1)包括沿着所述隧洞(5)以内水流流向并列布置的检修闸井(102)和工作闸井(103)，所述检修闸井(102)内配置有可升降滑动的检修闸门(104)，所述工作闸井(103)内配置有可升降滑动的工作闸门(105)，所述次级闸门装置(2)包括次级闸井(801)，次级闸井(801)以内配置有可升降滑动的事故闸门(802)，所述进口段(501)、有压段(502)、泄槽段(503)和挑坎段(506)以内分别对应设置有监测点a、监测点b、监测点c和监测点d，所述监测点a、监测点b、监测点c、监测点d处分别安装有相应的监测仪器，用于获取所述隧洞(5)以内相应位置处的水力特性参数。

2.根据权利要求1所述的一种多级放空洞水力学监测系统，其特征在于：所述监测点a处所安装的监测仪器包括流速仪、时均压力计和脉动压力仪。

3.根据权利要求1所述的一种多级放空洞水力学监测系统，其特征在于：所述监测点b处所安装的监测仪器包括流速仪和水下噪声仪。

4.根据权利要求1所述的一种多级放空洞水力学监测系统，其特征在于：所述监测点b数量至少为1个。

5.根据权利要求1所述的一种多级放空洞水力学监测系统，其特征在于：所述监测点c处所安装的监测仪器包括流速仪、脉动压力仪、时均压力计和水下噪声仪。

6.根据权利要求1所述的一种多级放空洞水力学监测系统，其特征在于：所述监测点c数量至少为1个。

7.根据权利要求1所述的一种多级放空洞水力学监测系统，其特征在于：所述监测点d处所安装的监测仪器包括流速仪、脉动压力仪、时均压力计和水下噪声仪。

8.根据权利要求1所述的一种多级放空洞水力学监测系统，其特征在于：所述水垫塘(504)处还设置有监测点e，所述监测点e处安装有摄像机、水下电视检查器、雨量器。

9.根据权利要求1所述的一种多级放空洞水力学监测系统，其特征在于：所述最后一个初级闸门装置(1)之后、次级闸门装置(2)之后和排空闸门装置(3)之后分别设置有量水堰，量水堰用于监测所述初级闸门装置(1)、次级闸门装置(2)和排空闸门装置(3)的渗漏量。

技术总结
本实用新型公开了一种多级放空洞水力学监测系统，包括沿着水流下泄途径挖掘有隧洞，在隧洞之上设置有多级放空洞，沿着水流流向隧洞依次分为进口段、有压段、泄槽段和水垫塘，进口段、有压段和泄槽段以内分别对应设置有监测点A、监测点B、监测点C，泄槽段与水垫塘连接处设置有监测点D，监测点A、监测点B、监测点C、监测点D处分别安装有相应的监测仪器，用于获取隧洞以内相应位置处的水力特性参数。采用本实用新型的技术方案，通过选取合适的监测点，安装相适应的监测仪器，对多级放空洞洞的运行过程中的各种水力特性参数进行实时采集，为保障多级放空洞洞的安全和稳定运行奠定了基础，为优化多级放空洞的运行模式奠定了坚实的数据基础。

技术研发人员：杨家修;杜帅群;李晓彬;史鹏飞;郑雪玉;湛正刚;慕洪友
受保护的技术使用者：中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司
技术研发日：2019.08.30
技术公布日：2020.07.21