本实用新型涉及水利水电工程建筑物设计施工领域，具体涉及一种已建水利水电工程的生态流量泄放结构。
背景技术：
水利水电工程在防洪安全、电力供应，供水安全等方面有着不可替代的作用，我国的水利水电工程设计水平已经是目前世界最高水平，水利水电工程对下游生态环境影响及保护措施倍受社会关注，尤其是早期建成的大部分水利水电工程未设置生态流量泄放措施，在运行过程中对下游水生态环境造成的负面影响已经受到社会关注，各部委相继出台相关文件要求落实生态流量保障措施。相关研究成果和主管部门调研成果表明，对于已建成的水利水电工程多采用控制闸门的方式替代专门的生态流量泄放设施，采取在闸门或大坝上开孔泄放生态流量等方式，这些措施对大坝闸门、坝体造成了不同程度的破坏，由于泥沙淤积导致闸门不能提升从而造成生态流量无法泄放的现象也时有发生。各水利水电工程均将生态流量泄放设施研究作为其关键技术之一，也是项目可行性研究中最重要的参数之一。
传统的生态流量泄放方式通常有闸门小开度运行、大坝钻孔安装管道、在原闸门上开孔等方式。闸门小开度运行方式：长时间小开度闸门运行会造成振动，频繁开启易破坏闸门底部水封，带来的工程安全影响较大；生态流量通常较小，很难通过原闸门局开进行流量的准确控制；若水库运行受泥沙淤积影响大，闸门则难以正常提起，不能安全高效的泄放生态流量，造成下游缺水，对下游生产生活、水生态环境造成不利影响。大坝钻孔安装管道、在闸门上开孔这两种方式，主要是在坝体和闸门上开孔，对工程安全影响较大，而且泄放的流量大小受上游水位影响较大，生态流量是根据下游目标需求，计算得到的一个流量过程，采用管道泄放至少要按生态流量过程的最大流量来设计，对发电流量造成影响，最后影响水电站的发电量。
随着设计、运行精细化程度提高，生态流量是根据下游水生态、水环境、生产生活的需求来综合确定的一个年内的流量过程，以满足不同时段下游目标的水量需求，生态流量泄放设施不仅要求高效、可控、安全，还需在丰平枯不同季节上游来水情况下，确保能够泄放生态流量。因此，设计一个能安全、可控保障生态流量过程的设施是十分必要的。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于提供一种已建水利水电工程泄放生态流量的结构，解决在大坝上开孔、或在闸门上开孔、或提升不同开度的闸门泄放生态流量所带来的安全隐患问题。
本实用新型采用以下技术方案：一种已建水利水电工程的生态流量泄放结构，包括：生态放流洞2，所述生态放流洞2的入口端与所述已建水利水电工程的泄洪洞或导流洞1相连接，所述生态放流洞2的出口端与闸门控制室5相连接；弧形闸门3，安装于所述生态放流洞2的出口端，且位于所述闸门控制室5内；闸门控制室5，设置于所述生态放流洞2的出口端；生态放流洞出口4，与所述闸门控制室5的出口孔连接。
进一步，所述生态放流洞2与所述泄洪洞或导流洞1的夹角为锐角。
进一步，所述生态放流洞2的断面为矩形形状。
进一步，所述闸门控制室5包括位于上部的控制室51和位于下部的闸门室52。
进一步，所述控制室51内安装启闭机6和闸门控制系统。
进一步，所述闸门室52包括进口孔521、闸门内腔522和出口孔523；所述进口孔521设置于生态放流洞2的出口端，所述弧形闸门3安装在所述闸门内腔522内，所述出口孔523连接到所述生态放流洞出口4。
进一步，所述弧形闸门3与启闭机6相连接，通过所述启闭机6控制所述弧形闸门3的开度。
进一步，所述启闭机6为摇摆式液压启闭机。
进一步，所述生态放流洞出口4具有底壁部41和侧壁部42；所述侧壁部42的内侧面与所述底壁部41成直角设置，所述侧壁部42的外侧面与所述底壁部41的夹角为锐角。
进一步，所述生态放流洞出口4设置有用于监测泄放流量大小的流量监测设备。
与现有技术相比，本实用新型能够实现以下有益效果之一：
1.利用已建成的泄洪洞或导流洞进口引渠布置本结构，可保证来流的平稳，生态放流洞引水可靠安全。
2.本结构可以按照设计确定的年内生态流量过程，动态控制弧形闸门开度泄放不同的流量，设施安全可靠，泄放流量能够满足设计要求，能够更好的服务于工程设计和运行。因可精确控制不同时段生态流量泄放要求，能够为大坝下游河道生态环境保护发挥重要作用。
3.本结构运行简单，控制灵活，保证了大坝工程安全和操作人员的安全。
附图说明
图1为生态流量泄放结构示意图。
图2为生态流量泄放结构设计平面图。
图3为生态放流洞断面图。
图4为闸门控制室横截面图。
图5为启闭机及弧形闸门结构示意图。
图6为生态放流洞出口断面图。
图中：1-已建泄洪洞（导流洞）；2-生态放流洞；3-弧形闸门；4-生态放流洞出口，41-底壁部，42-侧壁部；5-闸门控制室，51-控制室，52-闸门室，521-进口孔、522-闸门内腔、523-出口孔；6-启闭机。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
实施例1
如图1和图2所示，利用已建成的泄洪洞（导流洞）1引渠段，根据实际地形地质情况，选择距离坝址较近的位置开挖支洞与泄洪洞（导流洞）相连接，形成生态放流洞2。
在本实施例中，利用了某电站已建成的泄洪洞（导流洞）1，在泄洪洞（导流洞）1右岸引渠段桩号右泄0+272.822m处与原洞呈42度夹角设置生态放流洞2，生态放流洞长13.07m，采用矩形断面，洞宽2.4m，洞高2.6m。如图3所示，生态放流洞2的断面为矩形形状。应该理解，生态放流洞2的挖掘应考虑实际的地形情况，其断面形状还可为正方形、多边形、圆形、椭圆形等形状；其与原洞所呈的夹角为30度至60度，具体角度应依据实际的地形设置。
在生态放流洞2出口端选择合适位置设置闸门控制室5。如图4所示，闸门控制室5包括位于上部的控制室51和位于下部的闸门室52。
控制室51内安装启闭机6和闸门控制系统，方便人员操作,闸门控制系统通过启闭机6控制弧形闸门3的开度，从而调整泄放的生态流量大小。闸门开度可以根据工程实际情况进行计算，在本实施例中，根据闸门尺寸和生态放流洞尺寸，并考虑水头损失的因素，制定不同开度的流量曲线。闸门室52包括进口孔521、闸门内腔522、出口孔523；闸门室52的进口孔521设置于生态放流洞2的出口端；弧形闸门3安装于生态放流洞2的出口端，且位于闸门内腔522内，弧形闸门较平板闸门更安全可靠；闸门室52的出口孔523与生态放流洞出口4连接。在本实施例中，闸门底槛高程为574.70m，孔口尺寸为2.4m×2.3m（宽×高），闸室顶高程为585.00m。
如图5所示，启闭机6与弧形闸门3连接。在本实施例中，启闭机6为摇摆式液压启闭机，其启/闭容量为300kn/200kn，工作行程为4.1m，最大行程4.3m。启闭机与闸门控制系统连接，启闭机6设置有液压杆，通过液压杆的带动，弧形闸门3绕安装在生态放流洞2出口端洞口的固定支铰转动。
如图6所示，生态放流洞出口4上端开口，生态放流洞出口4具有底壁部41和侧壁部42，侧壁部42的内侧面与底壁部41成直角设置，侧壁部42的外侧面与底壁部41的夹角为锐角，优选45度到90度，在本实施例中，侧壁部42的外侧面与底壁部41的夹角为73度。
在生态放流洞出口4的底壁部41或侧壁部42的内侧面的下端部设置流量监测设备，流量监测设备与闸门控制系统无线连接，流量监测设备用于监测泄放流量的大小并验证不同开度流量曲线，闸门控制系统据此实时调整不同开度流量曲线，以便更准确的控制泄放生态流量。
尽管这里参照本实施例对本实用新型进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开、附图和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变形和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。
1.一种已建水利水电工程的生态流量泄放结构，其特征在于：所述生态流量泄放结构包括：
生态放流洞(2)，所述生态放流洞(2)的入口端与已建水利水电工程的泄洪洞或导流洞(1)相连接，所述生态放流洞(2)的出口端与闸门控制室(5)相连接；
弧形闸门(3)，安装于所述生态放流洞(2)的出口端，且位于所述闸门控制室(5)内；
闸门控制室(5)，设置于所述生态放流洞(2)的出口端；
生态放流洞出口(4)，与所述闸门控制室(5)的出口孔连接。
2.根据权利要求1所述的一种已建水利水电工程的生态流量泄放结构，其特征在于：所述生态放流洞(2)与所述泄洪洞或导流洞(1)的夹角为锐角。
3.根据权利要求1所述的一种已建水利水电工程的生态流量泄放结构，其特征在于：所述生态放流洞(2)的断面为矩形形状。
4.根据权利要求1所述的一种已建水利水电工程的生态流量泄放结构，其特征在于：所述闸门控制室(5)包括位于上部的控制室(51)和位于下部的闸门室(52)。
5.根据权利要求4所述的一种已建水利水电工程的生态流量泄放结构，其特征在于：所述控制室(51)内安装启闭机(6)和闸门控制系统。
6.根据权利要求4所述的一种已建水利水电工程的生态流量泄放结构，其特征在于：所述闸门室(52)包括进口孔(521)、闸门内腔(522)和出口孔(523)；所述进口孔(521)设置于生态放流洞(2)的出口端，所述弧形闸门(3)安装在所述闸门内腔(522)内，所述出口孔(523)连接到所述生态放流洞出口(4)。
7.根据权利要求1所述的一种已建水利水电工程的生态流量泄放结构，其特征在于：所述弧形闸门(3)与启闭机(6)相连接，通过所述启闭机(6)控制所述弧形闸门(3)的开度。
8.根据权利要求7所述的一种已建水利水电工程的生态流量泄放结构，其特征在于：所述启闭机(6)为摇摆式液压启闭机。
9.根据权利要求1所述的一种已建水利水电工程的生态流量泄放结构，其特征在于：所述生态放流洞出口(4)具有底壁部(41)和侧壁部(42)；所述侧壁部(42)的内侧面与所述底壁部(41)成直角设置，所述侧壁部(42)的外侧面与所述底壁部(41)的夹角为锐角。
10.根据权利要求9所述的一种已建水利水电工程的生态流量泄放结构，其特征在于：所述生态放流洞出口(4)设置有用于监测泄放流量大小的流量监测设备。
技术总结