第十三章水电站的压力管道2(精)

第十三章 水电站的压力管道

第二节 压力管道的布置和供水方式

一、压力管道的布置

压力管道是引水系统的一个组成建筑物。压力管道的布置应根据其形式、当地的地形、地

质条件和工程的总体布置要求确定,其基本原则可归纳如下:

(1、尽可能选择短而直的路线。这样不但可以缩短管道的长度,降低造价,减小水头损失,

而且可以降低水锤压力,改善机组的运行条件。因此,明钢管常敷设在陡峻的山坡上,以缩短平水建筑物(如果有的话)和厂房之间的距离。

(2、尽量选择良好的地质条件。明钢管应敷设在坚固而稳定的山坡上,以免因地基滑动引起

管道破坏;支墩和镇墩应尽量设置在坚固的基岩上,表面的覆盖层应予以清除,以防支墩和镇墩发生有害的位移。地下埋管应布置在良好的岩体中,其好处是:可利用围岩承担部分内水压力;开挖时可不用或少用支护以减少施工费用和加快施工进度;良好的岩层裂隙水一般不发育,钢管受外压失稳的威胁较小。

(3、尽量减少管道的起伏波折,避免出现反坡,以利管道排空;管道任何部位的顶部应在最

低压力线以下,并有2m的裕度。若因地形限制,为了减少挖方而将明管布置成折线时,在转弯处应设镇墩,管轴线的曲率半径应不小于3倍管径。明钢管的底部至少应高出地表0.6m,以便安装检修;若直管段超过150m,中间宜加镇墩。地下埋管的坡度应便于开挖出碴和钢管的安装检修。

(4)、避开可能发生山崩或滑坡地区。明管应尽可能沿山脊布置,避免布置在山水集中的山

谷之中,若明管之上有坠石或可能崩塌的峭壁,则应事先清除。

(5)、明钢管的首部应设事故闸门,并应考虑设置事故排水和防冲设施,以免钢管发生事故

时危及电站设备和运行人员的安全。

二、压力管道的供水方式

水电站的机组往往不止一台,压力管道可能有一根或数根,压力管道向机组的供水方式可

归纳为三类。

(一)单元供水

每台机组由一根专用太管供水,如图13-1(a)、(b所示。

图13-1 压力管道供水方式示意图

这种供水方式结构简单,工作可靠,管道检修或发生事故时,只影响一台机组工作,其余

机组可照常运行。这种布置方式除水头较高和机组容量较大者外,一般只在进口设事故闸门,不设下阀门。单机供水所需管道根数较多,需要钢材较多,适用于以下两种情况:单机流量较大,若几台机共用一根水管,则管径较大,管壁较厚,制造和安装困难;压力管道较短,几台机组共用一根水管,在管身上节约材料不多,但需要增加岔管、弯管和阀门,并使运行的灵活性和安全性降低。坝内钢管一般较短,通常都采用单元供水。

(二)集中供水

全部机组集中由一根管道供水,如图13-1(c)、(d)所示。用一根管道代替几根管道,

管身材料较省,但需设置结构复杂的分岔管,并需在每台机组之前设置事故阀门,以保证任意一台机组检修或发生事故事时不致影响其它机组运行。这种供水方式的灵活性和可靠性不如单元供水,一旦压力管道发生事故或进行检修,需全厂停机,对于跨流域开发的梯级电站,这同时会给下游梯级的供水带来困难。

集中供水适用于单机流量不大,管道较长的情况下。对于地下埋管,由于运行可靠,同时又因

不宜平行开挖几根距离不远的管井,较多地采用这种供水方式。

(三)分组供水

采用数根管道,每根管道向几台机组供水,如图13-1(e)、(f所示。这种供水的特点介于

单元供水和集中供水之间,适用于压力管道较长、机组台数较多和容量较大的情况。

压力管道可以从正面进人厂房,如图13-1 (a、(c、(e)所示,也可以从侧面进人厂房,如

图13-1 (b、 (d、(f所示。前者适用于水头不高、管道不长或地下埋管情况。对于明钢管,若水头较高,宜从侧面进人厂房:在这种情况下,万一管道爆破,可使高速水流从厂外排走,以防危及厂房和运行人员的安全。在集中供水和分组供水情况下,管道从侧面进人厂房也易于分岔。地下埋管爆破的可能性较小,即使爆破,由于围岩的限制亦不易突然扩大,管道进人厂房的方式常决定于管道及厂房布置的需要。

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