一种病险库的泄洪洞改建方法与流程

本发明涉及水利工程，尤其涉及一种病险库的泄洪洞改建方法。

背景技术：

1、水库工程是防洪、灌溉、供水、发电等方面重要的水利基础设施，目前大多数中小型水库是在20世纪50～70年代建成，部分水库存在工程标准低、老化失修严重等问题，构成较大的安全隐患，成为病险水库。泄洪洞是水库工程中重要的结构之一，病险水库中的泄洪洞普遍存在洞身负压、泥沙淤积等问题，现有泄洪洞掺气结构能实现掺气减蚀，适用于有压流流态，但由于其结构复杂，施工难度大，不适用于水库除险加固工程，此外，也无法解决病险水库排沙减淤问题。

技术实现思路

1、本发明的主要目的是提出一种病险库的泄洪洞改建方法，有效解决泄洪洞低水位运行时水库排沙清淤困难、部分洞段有负压等问题，降低施工难度和造价。

2、为实现上述目的，本发明提出一种病险库的泄洪洞改建方法，病险库的泄洪洞包括原进水口和原隧洞段，原进水口与原隧洞段之间通过龙抬头段连接，泄洪洞改建方法包括如下步骤：

3、s1：在原进水口的附近设置新进水口，且新进水口的底板高程低于原进水口的底板高程；

4、s2：新建第一连接隧洞将新进水口的底端与原隧洞段进行连接；

5、s3：在上游库区新建明渠段，同时新建第二连接隧洞将明渠段与新进水口的底端进行连接；

6、s4：利用封堵体将龙抬头段进行封堵，所述第二连接隧洞、第一连接隧洞以及原隧洞段共同构成新的泄洪洞。

7、优选的，还包括步骤s5：在原进水口与新进水口之间新建交通桥。

8、优选的，在步骤s4中，所述封堵体的材料采用微膨胀混凝土，且标号不低于c25。

9、优选的，所述第一连接隧洞、第二连接隧洞的衬砌材料采用抗冲磨混凝土，标号不低于c35。

10、优选的，所述第一连接隧洞、第二连接隧洞的埋深不小于5倍洞径。

11、优选的，在所述步骤s2中，在第一连接隧洞与新进水口底端的连接部位设置有第一渐变段，用于将新进水口的底端的截面形状逐渐过渡至第一连接隧洞的截面形状。

12、优选的，在所述步骤s3中，在第二连接隧洞与新进水口底端的连接部位设置有第二渐变段，用于将第二连接隧洞截面形状逐渐过渡至新进水口底端的截面形状。

13、优选的，在所述步骤s1中，当所述原进水口为岸塔式进水口时，所述新进水口采用竖井进水口。

14、优选的，在所述步骤s1中，在新建新进水口时，新进水口的底板高程高于所述原隧洞段与龙抬头段连接部位的高程，以使得在所述步骤s2中，所建立的第一连接隧洞呈倾斜状态。

15、优选的，在所述步骤s3中，明渠段出水端的高程高于或等于所述新进水口的底板高程，使得所建立的第二连接隧洞成倾斜状或水平状。

16、由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果如下：

17、(1)在本发明中，通过在原进水口的附近设置新进水口，且新进水口的底板高程低于原进水口的底板高程，在新进水口与原进水口的共同作用下，在水库排沙过程中通过保持较大的流量，同时避免坝前水位快速升高，塑造异重流，充分利用大流量进行排沙，提高排沙效果。由于降低新进水口的底板高程，从而增大洞顶水头，解决洞内负压问题。因此，该改建方法充分利用水力排沙清淤，同时解决泄洪洞运行时负压的问题。

18、(2)在本发明中，是在原有泄洪洞的结构上进行改造，因此可以分为改造段和未改造段组成，即原隧洞段之后为未改造段，而龙抬头段至之前为改造段。因此改造方法的布置思路简单，充分利用原建筑物的功能，水库恢复功能时段短，降低了施工难度和造价，经济易行且缩短了工期，尤其适用于中小型水库泄洪洞低水位运行时部分洞段有负压、水库排沙清淤困难的情况。

技术特征：

1.一种病险库的泄洪洞改建方法，其特征在于：病险库的泄洪洞包括原进水口(6)和原隧洞段(9)，原进水口(6)与原隧洞段(9)之间通过龙抬头段(7)连接，泄洪洞改建方法包括如下步骤：

2.如权利要求1所述的一种病险库的泄洪洞改建方法，其特征在于：还包括步骤s5：在原进水口(6)与新进水口(4)之间新建交通桥(5)。

3.如权利要求1所述的一种病险库的泄洪洞改建方法，其特征在于：在步骤s4中，所述封堵体(8)的材料采用微膨胀混凝土，且标号不低于c25。

4.如权利要求1所述的一种病险库的泄洪洞改建方法，其特征在于：所述第一连接隧洞(2a)、第二连接隧洞(2b)的衬砌材料采用抗冲磨混凝土，标号不低于c35。

5.如权利要求1所述的一种病险库的泄洪洞改建方法，其特征在于：所述第一连接隧洞(2a)、第二连接隧洞(2b)的埋深不小于5倍洞径。

6.如权利要求1所述的一种病险库的泄洪洞改建方法，其特征在于：在所述步骤s2中，在第一连接隧洞(2a)与新进水口(4)底端的连接部位设置有第一渐变段(3a)，用于将新进水口(4)的底端的截面形状逐渐过渡至第一连接隧洞(2a)的截面形状。

7.如权利要求1所述的一种病险库的泄洪洞改建方法，其特征在于：在所述步骤s3中，在第二连接隧洞(2b)与新进水口(4)底端的连接部位设置有第二渐变段(3b)，用于将第二连接隧洞(2b)截面形状逐渐过渡至新进水口(4)底端的截面形状。

8.如权利要求1所述的一种病险库的泄洪洞改建方法，其特征在于：在所述步骤s1中，当所述原进水口(6)为岸塔式进水口时，所述新进水口(4)采用竖井进水口。

9.如权利要求1所述的一种病险库的泄洪洞改建方法，其特征在于：在所述步骤s1中，在新建新进水口(4)时，新进水口(4)的底板高程高于所述原隧洞段(9)与龙抬头段(7)连接部位的高程，以使得在所述步骤s2中，所建立的第一连接隧洞(2a)呈倾斜状态。

10.如权利要求1所述的一种病险库的泄洪洞改建方法，其特征在于：在所述步骤s3中，明渠段(1)出水端的高程高于或等于所述新进水口(4)的底板高程，使得所建立的第二连接隧洞(2b)成倾斜状或水平状。

技术总结
一种病险库的泄洪洞改建方法，病险库的泄洪洞包括原进水口和原隧洞段，原进水口与原隧洞段之间通过龙抬头段连接，泄洪洞改建方法包括如下步骤：S1：在原进水口的附近设置新进水口，且新进水口的底板高程低于原进水口的底板高程；S2：新建第一连接隧洞将新进水口的底端与原隧洞段进行连接；S3：在上游库区新建明渠段，同时新建第二连接隧洞将明渠段与新进水口的底端进行连接；S4：利用封堵体将龙抬头段进行封堵，所述第二连接隧洞、第一连接隧洞以及原隧洞段共同构成新的泄洪洞。该改建方法充分利用水力排沙清淤，同时解决泄洪洞运行时负压的问题。

技术研发人员：曹畑,李刚,张高,居浩,张毅驰,祁伟强
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：
技术公布日：2024/4/17