阅读说明：本技术 长尾水系统检修排水系统及方法 (Long tail water system maintenance drainage system and method ) 是由 何峰 胡定辉 柳飞 王豪 章勋 陈笙 彭志远 于 2021-08-02 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种长尾水系统检修排水系统及方法,该检修排水系统,包括直接排水部分和间接排水部分,直接排水部分进水口通过管道经阀门V01和阀门V03与尾水管连通,出水口一路通过管道经阀门V05与集水井连通,另一路通过管道与竖井连通；间接排水部分进水口通过管道经阀门V02、阀门V04和压力变送器PT与尾水隧洞连通,出水口通过管道与竖井连通。采用直接排水和间接排水相结合的方式,将机组尾水管和尾水隧洞内的积水和隧洞、闸门的渗漏水及时排出,本发明兼顾了直接排水和间接排水方案的优势,无需开挖大规模的检修集水井,无需采取额外的防水淹厂房措施,减少了土建的开挖工程量,降低了土建的施工难度。(The invention relates to a long tail water system overhauls drainage system and method, should overhaul the drainage system, including direct drainage part and indirect drainage part, the water inlet of the direct drainage part is communicated with draft tube through the pipeline by valve V01 and valve V03, one route of water outlet is communicated with sump pit through the pipeline by valve V05, another route is communicated with vertical shaft through the pipeline; the water inlet of the indirect drainage part is communicated with the tail water tunnel through a valve V02, a valve V04 and a pressure transmitter PT through pipelines, and the water outlet is communicated with the vertical shaft through a pipeline. The invention adopts a mode of combining direct drainage and indirect drainage to drain accumulated water in a unit draft tube and a draft tunnel and leakage water of the tunnel and a gate in time, takes advantages of a direct drainage scheme and an indirect drainage scheme into consideration, does not need to dig a large-scale maintenance water collecting well, does not need to take extra water flooding-proof workshop measures, reduces the excavation engineering quantity of civil engineering and reduces the construction difficulty of the civil engineering.)

长尾水系统检修排水系统及方法

技术领域

本发明涉及水利水电工程技术领域，具体涉及一种长尾水系统检修排水系统及方法。

背景技术

对于具有长尾水系统的水电站，在电站首次充水试验后或运行多年后对水轮机组维修和需要检查尾水隧洞时，需要将尾水管和尾水隧洞内的积水排空，同时防止隧洞、闸门的渗漏水淹没流道，以方便工作人员进入流道进行检修维护。

目前的尾水系统排水方案有两种：(1)间接排水方式：在尾水系统的低点装设盘形阀，通过排水廊道将尾水系统内的水体排至检修集水井中，再通过水泵将水排入河道；(2)直接排水方式：用管道直接将尾水系统中的水体接入水泵，进行抽排。

上述两种方案对尾水系统较短的水电站是可行的，在实际工程案例中均有应用，然而对长尾水系统的水电站，上述两种方案均存在缺陷。长尾水系统的尾水隧洞内积水量巨大，需选择大流量的排水泵，且通常设有尾水调压室，将尾水系统分为尾水管和尾水隧洞两部分，一套排水系统为兼顾两部分的单独排水检修工作，排水系统需布置在尾水调压室附近。若仅采用间接排水方式，不仅需布置数台大流量排水泵，而且需要额外开挖一个大尺寸的检修集水井，土建工程量较大；另一方面，集水井井口高程低于电站下游水位，集水井要采取防水淹措施；若仅采用直接排水方式，需采用大流量的排水泵排干积水，在流道的检修期间，为排除流道的渗漏水，容易出现频繁启停排水泵和排水管道系统的排空问题，容易损坏排水泵以及并造成厂内用电系统负荷不稳定。

发明内容

为解决以上问题，本发明提供一种长尾水系统检修排水系统及方法，采用直接排水和间接排水相结合的方式，将机组尾水管和尾水隧洞内的积水和隧洞、闸门的渗漏水及时排出。

本发明采用的技术方案是：一种长尾水系统检修排水系统，其特征在于：包括直接排水部分和间接排水部分，所述直接排水部分进水口通过管道经阀门V01和阀门V03与尾水管连通，出水口一路通过管道经阀门V05与集水井连通，另一路通过管道与竖井连通；所述间接排水部分进水口通过管道经阀门V02、阀门V04和压力变送器PT与尾水隧洞连通，出水口通过管道与竖井连通。

作为优选，所述直接排水部分包括多台并联设置的管道泵。

作为优选，所述管道泵的开启采用手动控制，关停采用水位自动控制。

作为优选，所述间接排水部分包括集水井和多台并联设置的潜水泵。

进一步的，所述潜水泵的启停均采用水位自动控制。

更进一步的，所述阀门V01和阀门V05为手动阀，所述阀门V02、阀门V03和阀门V04采用电动阀。

一种长尾水系统检修排水方法，其特征在于：采用直接排水和间接排水相结合的排水方式，直接排水方式：在尾水调压室的尾水隧洞底部设置排水泵房，通过管道系统和管道泵排空尾水系统内的积水；直接排水方式：在泵房内设置集水井，收集尾水系统检修时尾水隧洞岩层及闸门产生的渗漏水和泵房四周岩层的渗漏水，通过管道系统和潜水泵排走。

作为优选，尾水管和尾水隧洞的积水各自排空，分别打开阀门V01和阀门V02，再开启阀门V03和管道泵，阀门V04和阀门V05保持关闭状态，积水排至下游河道或者相邻机组的尾水调压室；当压力变送器PT监测到水位降低至管道泵最低运行水位要求后，自动关停管道泵，并打开阀门V04，手动打开阀门V05，剩余的积水和渗漏水流入集水井，水位达到潜水泵运行水位，开启潜水泵排至下游河道或者相邻机组的尾水调压室，当水位降低至潜水泵停泵水位，关停潜水泵。

本发明取得的有益效果是：采用直接排水和间接排水相结合的方式，将机组尾水管和尾水隧洞内的积水和隧洞、闸门的渗漏水及时排出。本发明兼顾了直接排水和间接排水方案的优势，无需开挖大规模的检修集水井，无需采取额外的防水淹厂房措施，减少了土建的开挖工程量，降低了土建的施工难度；同时避免了大流量的水泵频繁启停的状况，保护排水设备，避免了电站厂用电负荷的频繁、大幅度波动。

附图说明

图1为本发明的检修排水管道图；

附图标记：1、尾水调压室；2、尾水隧洞；3、尾水管；4、直接排水部分；5、间接排水部分；6、集水井；7、竖井。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作更进一步的说明。

如图1所示，本发明的一种长尾水系统检修排水系统，包括直接排水部分4和间接排水部分5，直接排水部分4是在尾水调压室1的尾水隧洞2底部的尾水管3设置直接排水泵房，通过管道系统和大流量的水泵(本实施例中采用管道泵)排空尾水系统内的积水，直接排水泵房的进水口通过管道经阀门V01和阀门V03与尾水管连通，出水口一路通过管道经阀门V05与集水井6连通，另一路通过管道与竖井7连通；间接排水部分5是在尾水调压室1的尾水隧洞2底部设置间接排水泵房，在间接排水泵房内设置一个小型渗漏集水井7，收集尾水系统检修时尾水隧洞岩层及闸门产生的渗漏水和泵房四周岩层的渗漏水，通过管道系统和小流量的水泵(本实施例中采用潜水泵)排走。

本实施例中，直接排水泵房内设有多台并联设置的管道泵，多台管道泵的开启均采用手动控制，关停均采用水位自动控制；直接排水泵房内设有集水井6和多台并联设置的潜水泵，潜水泵的启停均采用水位自动控制。可以避免频繁启停大流量管道泵，有效保护大流量的管道泵电机，避免电站厂用电负荷的频繁、大幅度波动。

本实施例中，阀门V01和阀门V05为手动阀，阀门V02、阀门V03和阀门V04采用电动阀。

以某长尾水系统的地下水电站为例，排水泵房布置在尾水调压井下方附近，尾水隧洞长约5.5km。尾水系统积水容积为1.19×106m3，如果按照7天排空尾水系统进行设计，直接排水部分采用4台500L/s流量的管道泵，考虑扬程要求，单台管道泵功率约460kW。隧洞、泵房及闸门的渗漏水合计为20L/s，间接排水部分采用3台排水量40L/s的潜水泵，1台工作2台备用，考虑扬程要求，单台潜水泵功率约60kW。

本发明的一种长尾水系统检修排水方法，采用直接排水和间接排水相结合的排水方式，直接排水方式：在尾水调压室1的尾水隧洞2底部设置排水泵房，通过管道系统和管道泵排空尾水系统内的积水；直接排水方式：在泵房内设置集水井，收集尾水系统检修时尾水隧洞岩层及闸门产生的渗漏水和泵房四周岩层的渗漏水，通过管道系统和潜水泵排走。

电站尾水系统的检修排水分为3种情况工况：尾水管检修排水、尾水隧洞检修排水和两者同时检修排水。尾水管3和尾水隧洞2的积水各自排空，分别各自打开阀门V01和电动阀门V02，再开启电动阀门V03和管道泵，电动阀门V04和阀门V05保持关闭状态，积水排至下游河道或者相邻机组的尾水调压室；当压力变送器PT监测到水位降低至管道泵最低运行水位要求后，自动关停管道泵，并打开电动阀门V04，根据需要可以手动打开阀门V05，剩余的积水和渗漏水流入集水井6，达到潜水泵运行水位，开启潜水泵排至下游河道或者相邻机组的尾水调压室，当水位降低至潜水泵停泵水位，关停潜水泵。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要结构特征。本发明不受上述实例的限制，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。