一种重力自流式管道分层取水系统的制作方法

本发明涉及水利工程技术领域，特别是指一种重力自流式管道分层取水系统。

背景技术：

目前，现有分层取水装置主要分为以下四大类：水力自动取水装置、机控塔式多层取水装置、机控斜卧管多层取水装置和机控多节圆筒套迭式取水装置，主要通过在水库中设置与坝体合建的进水间，在进水间水库侧分层设置取水口，达到水库分层取水的目的。

但是存在的主要缺点是：

修建取水塔的土建工程及钢筋混凝土工程大，施工周期长，造价高且存在工程结构不稳定、可调控性差的技术缺陷；闸门及启闭设备投资较高，增加前期工程投资；运行时在不同水位下需开启不同取水流道内的闸门，启闭机长期运行后期运行维护成本较高；而且，现阶段分层取水在运行过程中取水温度单一，只能根据水库水位的变幅选择取用表层水，表层水水温受当地气候制约；最后，现阶段分层取水运行管理较为复杂，需经常对启闭设备进行检修、维护及保养，而且运行期管道出现故障只能放空水库，造成水资源的浪费及水库运行的不连续性。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种重力自流式管道分层取水构造，该取水装置具有结构简单、施工方便、取水效果好、操作管理方便、安全可靠性高、能兼顾取水放空及下放生态流量、装置检修方便、可调节取水水温、减少水资源浪费、保证了水库修建完后长期兴利等特点。

本发明通过以下技术方案得以实现：

本发明的一种重力自流式管道分层取水系统，包括坝体，在前述的坝体以内上游侧布置多个坝身取水口，并在前述的坝体以内埋设多条取水管道；在坝体以内下游侧布置多个检修孔，并在前述的检修孔内布置检修蝶阀；前述的取水管道连接下游侧汇流管道，并在前述的取水管道与汇流管道之间布置工作阀门。

进一步的，前述的坝身取水口至少设置三个，分别为上层取水口、中层取水口和下层取水口，上层取水口和中层取水口的底高程之间的高差不低于15m，取水口呈阶梯状布置，坝身取水口前端设置拦污栅。

进一步的，任意一个坝身取水口的前端均位于库区，后端位于坝体内部，上、中、下层的坝身取水口均低于蓄水位以下高于水库淤沙高程。

进一步的，任意一条取水管道的前端与坝身取水口的末端相联通，另一端沿水流方向至坝体下游侧，并设置检修孔和检修蝶阀，取水管道沿下游坝坡布置并与坝体下游汇流管道联通。

本发明的有益效果在于：

首先，本发明不需要修建取水塔及取水隧洞，减少取水塔、取水隧洞建工程量及钢筋混凝土浇筑量。而且提供一种固定式管道分层取水装置与大坝一同施工，不需要单独编排工期受外界干扰较小，缩短水利工程施工周期。不仅节省了水利工程的建设投资还能实现水库的早日投入运行。

其次，本发明各取水口无需安装闸门，同时也减少闸门启闭设备的相应运行费用。本发明取水管道使用阀门控制通过水位系统的监测在水库水位变幅的情况下开启或关闭，从而通过设置的不同高度区间内的取水口达到分层取水的需求，只需在闸阀室内设置一套控制系统，从而节省设备投资成本及后期运行成本。

再次，本发明在运行时，每根取水管道相对独立取水，可根据取水水位的不同通过开启和关闭工作阀门从而达到不同水位下的表层取水。也根据特定对象供水需求对水温的不同需求采用表层水加中层水或表层水加中层水等组合取水方式，从而得到相较于现在较为单一的表层水水温更加、丰富多元化水温，满足不同环境不同条件及不同需求下的供水对象，更能贴近生产生活、生态环境所需求的供水水温。

最后，本发明在连续运行性上可靠性更高，若在运行期间出现单层或多层取水出现问题，可立即关闭相应管道的事故阀门，在满足水位前提下仍然可以继续提供输水任务。并且，若为中上层取水管道需要检修，无需放空水库，只需在枯期水位降至改取水口时，打开需要检修管道的事故阀门，暂时关闭现取水管道，管道中水便能放空至下游，达到不用放空水库即能保证下游供水又能创造干地施工的条件，即减少了水资源的浪费，又保证了水库修建完后长期兴利。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1的上游立视图；

图3为图1的下游立视图；

图4为图1的俯视图；

图5为图1在f处的局部放大图；

图6为图2在g处的局部放大图。

附图标记说明：1-坝体，2-坝身取水口，3-取水管道，4-检修孔，5-检修蝶阀，6-工作阀，7-汇流管道，8-拦污栅，9-闸阀室，10-供水管道，11-放空管，12-生态流量管，13-灌浆廊道，14-上游折坡，15-输水管，16-钢管外包钢筋砼，17-止水；a-校核洪水位，b-设计洪水位，c-正常蓄水位，d-死水位，e-淤沙高程。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明是这样实施的：

(1)如图1、图2、图3、图4、图5、图6所示，本发明提供了一种重力自流水库分层取水系统，包括坝体1、坝体1以内上游侧布置多个坝身取水口2、坝体1以内埋设多条取水管道3、坝体1以内下游侧布置多个检修孔4、检修孔4内布置检修蝶阀5、取水管道3连接下游侧汇流管道7、取水管道3与汇流管道7之间布置工作阀门6。

(2)坝身取水口2至少设置三个，分别为上层取水口、中层取水口和下层取水口，上层取水口和中层取水口的底高程之间的高差不低于15m，取水口呈阶梯状布置，坝身取水口2前端设置拦污栅8。

(3)任意一个坝身取水口2的前端均位于库区，后端位于坝体1内部，上、中、下层的坝身取水口2均低于蓄水位以下高于水库淤沙高程，并且均满足引水工程进水口体形曲线宜选用椭圆形曲线或圆形曲线要求。

(4)任意一条取水管道3的前端与坝身取水口2的末端相联通，另一端沿水流方向至坝体1下游侧设置检修孔4并设置检修蝶阀5，取水管道3沿下游坝坡布置并与坝体下游汇流管道5联通。

本发明在实施过程中：

1、本发明需设置不少于三个坝身取水口2(上层、中层、下层)，在水库蓄水位变幅较大时可设置多个。在不同水位时，通过设置在不同高程的坝体上游侧取水口分层取水，取水管道3连接坝身取水口2及下游侧汇流管道7，最后在下游侧汇流管道7接输水、放空及生态流量管；

2、高水位时，关闭中层、下层工作阀门6，打开上层工作阀门6取用表层水，若取水水温低于比表层水水温时，可通过打开中层工作阀门6或者下层工作阀门6调节上层取水管道3和下层取水管道3流入汇流管道7的流量实现取水温度可调、可控；

3、水位在中间层及下层时候取水方法与上述高层时一致；

4、上层取水系统出现问题检修时，关闭上层检修蝶阀5，打开中层工作阀门6，使用中层取水装置进行下游供水及生态流量下放，待到水库水位降至低于高层的坝身取水口2时便可对高层的坝身取水口2及把坝内取水管道3进行检修；同理，当沿下游坝坡取水管道3出现问题检修时，关闭上层检修蝶阀5，待到下游侧汇流管道7内部水排空后关闭上层工作阀门6打开中层工作阀门6，使用中层取水装置进行下游供水及生态流量下放，检修沿下游坝坡取水管道3；

5、下层以上分层取水系统在检修方式上与上述高层时一致，在底层管道出现问题需要检修时，在不影响安全前提下，可下层检修蝶阀5及下层工作阀门6，使用中层或上层取水系统取水，待到枯期或检修时通过打开下层管道检修蝶阀5及下层工作阀门6对水库进行放空检修；

6、本发明中在下游闸阀室内配置所有阀门制控制系统。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

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