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1、10申请公布号CN103195031A43申请公布日20130710CN103195031ACN103195031A21申请号201310124822622申请日20130411E02B9/0020060171申请人中国水电顾问集团西北勘测设计研究院地址710065陕西省西安市丈八东路18号西北勘测设计研究院科技处72发明人焦健吴峻峰费秉宏王凡甄燕王卫国74专利代理机构西安吉盛专利代理有限责任公司61108代理人张培勋54发明名称一种增大水头落差的水电站结构及其施工方法57摘要本发明涉及水电站领域，特别是一种增大水头落差的水电站结构及其施工方法。一种增大水头落差的水电站结构，其特征是在水电站的。
2、厂房机组（1）下游尾水渠（2）的末端开始增加尾水增加区域（3），尾水增加区域（3）的开挖深度是0515M。本发明结构是在厂房机组下游的尾水渠末端的区域进行开挖，所以适用于各种利用水力发电的河道水电站结构。通过采用挖泥船或挖掘机水下开挖尾水河道，降低电站尾水水位，从而可多利用水头，增加装机容量，增加发电量。51INTCL权利要求书1页说明书3页附图1页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书3页附图1页10申请公布号CN103195031ACN103195031A1/1页21一种增大水头落差的水电站，其特征是在水电站的厂房机组（1）下游尾水渠（2）的末端开始设置有尾水。
3、增加区域（3），尾水增加区域（3）的开挖深度是0515M。2根据权利要求1所述的一种增大水头落差的水电站，其特征是所述的尾水增加区域（3）的长度是35010000M。3根据权利要求1所述的一种增大水头落差的水电站，其特征是所述的尾水增加区域（3）的底部的开挖坡降是01。4根据权利要求1所述的一种增大水头落差的水电站，其特征是所述的尾水增加区域（3）的开挖底部为平缓降坡结构。5根据权利要求1所述的一种增大水头落差的水电站的尾水增加区域的施工方法，其特征是分为前期分析步骤以及后期实施施工步骤。6根据权利要求5所述的一种增大水头落差的水电站的尾水增加区域施工方法，其特征是所述的前期分析包括如下步骤（。
4、1）对水电站库尾河段进行勘测工作；（2）结合水电站库尾河段具体的地形地质条件、社会环境条件初步拟定比选方案；（3）对初步拟定的各比选方案按0515M的不同尾水增加区域3进行数值分析计算，得出各方案电站尾水断面水位流量关系曲线，并与该断面天然水位流量关系曲线进行比较，各初选方案中选定合理的尾水增加区域3；（4）结合电站尾水河段具体的地形地质条件、对周围设施的影响、施工条件、运行维护管理、项目实施难度、水资源合理利用，对各尾水河道的尾水增加区域3开挖初选方案进行综合比较，最终拟定电站尾水河道开挖比较方案；（5）结合各比较方案电站尾水断面水位流量关系，确定装机容量参数，从枢纽布置、机电设备、施工组织。
5、设计、环境影响、工程占地、工程投资、水能利用方面进行综合经济技术比较，确定尾水河道开挖方案。7根据权利要求5所述的一种增大水头落差的水电站的尾水增加区域施工方法，其特征是所述的后期实施施工步骤是采用挖泥船或挖掘机进行水下开挖。8根据权利要求7所述的一种增大水头落差的水电站的尾水增加区域施工方法，其特征是所述的水下开挖是采用挖泥船或挖掘机在设计范围内按照设计底坡进行开挖。9根据权利要求7所述的一种增大水头落差的水电站的尾水增加区域施工方法，其特征是所述的挖泥船或挖掘机水下开挖与水电站主体工程同步施工或者水电站建成以后进行开挖清淤。权利要求书CN103195031A1/3页3一种增大水头落差的水电。
6、站结构及其施工方法技术领域0001本发明涉及水电站领域，特别是一种增大水头落差的水电站结构及其施工方法。背景技术0002一条河流按照水电规划开发，常常因为一些限制因素致使部分水头无法通过建坝或引水开发。目前水电站现有水头利用主要存在二个问题一是一条河流规划数个电站水头已经很好的衔接；二是一条河流规划数个电站水头局部不能很好的衔接，还存在可利用的水头。通过本发明的开挖尾水增大水头落差可以很好利用水头获得效益。发明内容0003本发明的目的是提供一种增大水头落差的水电站结构及其施工方法，布置了该结构的水电站可以增大装机容量，显著提高经济效益。0004本发明解决其技术问题采用的技术方案是一种增大水头落。
7、差的水电站结构及其施工方法，其特征是在水电站的厂房机组下游尾水渠的末端开始设置有尾水增加区域，尾水增加区域的开挖深度是0515M。0005所述的尾水增加区域的长度是35010000M。0006所述的尾水增加区域的底部的开挖坡降是01。0007所述的尾水增加区域的开挖底部为平缓降坡结构。0008所述的尾水增加区域的施工方法步骤分为前期分析步骤以及后期实施施工步骤。0009所述的前期分析包括如下步骤（1）对水电站库尾河段进行勘测工作；（2）结合水电站库尾河段具体的地形地质条件、社会环境条件初步拟定比选方案；（3）对初步拟定的各比选方案按0515M的不同尾水增加区域3进行数值分析计算，得出各方案电站。
8、尾水断面水位流量关系曲线，并与该断面天然水位流量关系曲线进行比较，各初选方案中选定合理的尾水增加区域3；（4）结合电站尾水河段具体的地形地质条件、对周围设施的影响、施工条件、运行维护管理、项目实施难度、水资源合理利用，对各尾水河道的尾水增加区域3开挖初选方案进行综合比较，最终拟定电站尾水河道开挖比较方案；（5）结合各比较方案电站尾水断面水位流量关系，确定装机容量参数，从枢纽布置、机电设备、施工组织设计、环境影响、工程占地、工程投资、水能利用方面进行综合经济技术比较，确定尾水河道开挖方案。0010所述的后期的实施施工步骤是采用挖泥船或挖掘机进行水下开挖。0011所述的泥船水下开挖是采用挖泥船或挖。
9、掘机在设计范围内按照设计底坡进行开挖。0012所述的泥船水下开挖与水电站主体工程同步施工或者水电站建成以后进行开挖清淤。说明书CN103195031A2/3页40013本发明的有益效果是水电站的布置型式虽然有很多种类型，但本发明结构是在厂房机组下游的尾水渠末端的区域进行开挖，所以适用于各种利用水力发电的河道水电站结构。通过采用挖泥船水下开挖尾水河道，降低电站尾水水位，从而可多利用水头，增加装机容量，增加发电量。附图说明0014下面结合实施例附图对本发明进一步说明。0015图1是本发明结构示意图；图中1、厂房机组；2、尾水渠；3、尾水增加区域；4、第一开挖结构线；5、第二开挖结构线；6、水头位置。
10、。具体实施方式0016实施例1本发明的增大水头落差的水电站结构及其设计方法，如图1所示，在水电站的厂房机组1下游尾水渠2的末端开始设置有尾水增加区域3，通过采用挖泥船水下开挖尾水河道，尾水增加区域3的深度是0515M，长度是35010000M，尾水增加区域3的底部的开挖坡降是01。0017如图1所示，厂房机组1下游侧的尾水渠2末端的第一开挖结构线4是原先的尾水区域深度位置，因此原先的水头差为水头位置6至第一开挖结构线4之间的高度差H1，本发明在第一开挖结构线4的位置基础上向下开挖0515M至第二开挖结构线5的深度位置，此时的水头差为水头位置6至第二开挖结构线5之间的高度差H2，从而增加了水头差。
11、H。0018水电站的布置型式虽然有很多种类型，但本发明结构是在厂房机组1下游的尾水渠2末端的区域进行开挖，所以适用于各种利用水力发电的河道水电站结构。0019其原理是在厂房机组1安装高程不变的情况下，由于尾水水位降低，增大了上下游水位差，达到了充分利用水头的目的。0020实施例2尾水增加区域3的开挖底部一般为平缓降坡结构，该结构不影响电站其它结构的布置，适合于规划中电站或者已建成电站需要进行尾水开挖增大水头的发明利用方案。0021其中尾水增加区域3的施工方法步骤分为前期分析步骤以及后期实施施工步骤。0022前期分析包括如下步骤（1）对水电站库尾河段进行勘测工作；（2）结合水电站库尾河段具体的地。
12、形地质条件、社会环境条件初步拟定比选方案；（3）对初步拟定的各比选方案按0515M的不同尾水增加区域3进行数值分析计算，得出各方案电站尾水断面水位流量关系曲线，并与该断面天然水位流量关系曲线进行比较，各初选方案中选定合理的尾水增加区域3；（4）结合电站尾水河段具体的地形地质条件、对周围设施的影响、施工条件、运行维护管理、项目实施难度、水资源合理利用，对各尾水河道的尾水增加区域3开挖初选方案进行综合比较，最终拟定电站尾水河道开挖比较方案；说明书CN103195031A3/3页5（5）结合各比较方案电站尾水断面水位流量关系，确定装机容量参数，从枢纽布置、机电设备、施工组织设计、环境影响、工程占地、工程投资、水能利用方面进行综合经济技术比较，确定尾水河道开挖方案。0023后期的实施施工步骤是采用挖泥船进行水下开挖，挖泥船为链斗式挖泥船从上游至下游开挖。0024采用链斗式挖泥船开挖河槽规则、平整，误差极小，最适合航道、水工建筑物基槽的工程施工。0025开挖时间没有限制，可以与水电站主体工程同步施工，不占直线工期；或者水电站建成以后进行开挖清淤。0026实施例3经过建模运算，根据各开挖深度、长度、坡降结构例子参见下表没有详细叙述的部件和结构属本行业的公知部件和常用结构或常用手段，这里不一一叙述。说明书CN103195031A1/1页6图1说明书附图CN103195031A。