第3章__水电站压力钢管.ppt

第四章 水电站压力管道 4.1 压力管道的功用和类型 4.2 压力管道的线路选择和布置方式 4.3 明钢管的构造、附件及敷设方式 4.4 压力管道的水力计算与尺寸拟定 4.5 钢岔管 4.6 地下埋管道 4.7 坝内埋管道和坝后背管 4.1 压力管道的功用和类型 4.1 压力管道的功用和类型 4.1.1 压力管道的功用与特点 4.1.2 压力管道的类型及适用条件 4.1.1 压力管道的功用与特点 作用：从水库、前池或调压室向水轮机输送水量。 特点 承受水电站大部分或全部水头 内水压力大 坡度陡 靠近厂房 承受动水压力 4.1.2 压力管道的类型及适用条件 1.按管壁材料分类 (1)钢管：强度高，抗渗性能好。应用：中/高水头水电站 (2)钢筋混凝土管：造价低，刚度较大、经久耐用，能承受较大外压，管壁承受拉应力能力较差。应用：水头较低的中小型水电站。 (3)钢衬钢筋混凝土管：应用：水头较高的情况 (4)玻璃钢管：水流摩阻系数小，重量轻。应用：水头不高、流量较小的中小型水电站。 4.1.2 压力管道的类型及适用条件 1.按管壁材料分类 4.1.2 压力管道的类型及适用条件 2.按管道布置方式分类 （1）地面压力管道（明管、露天式压力管道）：露天铺设。应用：引水式地面厂房。 4.1.2 压力管道的类型及适用条件 2.按管道布置方式分类 （2）地下压力管道：布置在地面以下成为地下管道。应用：电站厂房布置在地下或地形地质条件不宜布置成明管时采用。 地下埋管：压力管道埋入岩体中，内水压力由管壁和周围岩体分担。 回填管：地面开挖沟槽，压力管道铺设在沟槽内后，再以土石回填，内水压力全部由管壁承担。 4.1.2 压力管道的类型及适用条件 2.按管道布置方式分类 4.1.2 压力管道的类型及适用条件 2.按管道布置方式分类 （3）坝体压力管道：坝式水电站厂房紧靠坝体布置，压力管道穿过坝身成为坝体压力管道。应用：坝后式、坝内式、地下式厂房。 坝内埋管：埋设于混凝土坝体内的压力管道，常采用钢管。坝内埋管的安装与大坝施工干扰较大，且影响坝体强度。 坝后背管：将压力钢管穿过上部混凝土坝体后布置在下游坝坡上。布置较坝内式的稍长，且管壁要承受全部内水压力，管壁厚度较大，用钢量多。应用：宽缝重力坝、支墩坝及薄拱坝的坝后式厂房。 4.1.2 压力管道的类型及适用条件 2.按管道布置方式分类 （3）坝体压力管道 斜式布置 这种布置多用于混凝土重力坝坝后式厂房 当进水口高程较高时，一般用斜管和水轮机相连 特点： 管线较短，造价较低，管道在混凝土中埋得较深，可以考虑钢管和混凝土联合受力。 钢管安装和混凝土浇筑干扰较大，不利于加快大坝施工。 平式布置 当坝不高且进口高程布置较低时，钢管可以水平或接近水平布置，穿过坝体。 竖直式布置 多用于坝内式厂房。 对于一些比较薄的拱坝，如果要设埋管，也可采用竖直式布置。但由于孔口对坝体有削弱作用，对拱坝应力求避免采用此布置。 4.1.2 压力管道的类型及适用条件 2.按管道布置方式分类 （3）坝体压力管道 4.2 压力管道的线路选择和布置方式 4.2 压力管道的线路选择和布置方式 4.2.1 压力管道线路的选择 4.2.2 压力管道的布置型式 4.2.1 压力管道线路的选择 压力管道路线选择应符合水电站枢纽总体布置要求，并考虑地形、地质、水力学、施工及运行等条件，经技术经济比较之后确定。 原则 1.尽可能短而直（造价低，电能损失小，水击压力小，故多数布置在陡坡上。） 2.选择良好的地形、地质条件（稳定、坚实、干燥） 3.应满足运行安全要求（管内不出现负压，没有反坡） 4.应满足施工要求 4.2.2 压力管道的布置型式 1.压力管道的供水方式 单元供水 每台机组都有一根水管供水。 优点：结构简单，运行方便可靠，一根故障或检修不影响其他。 缺点：费材，工程量大，造价高 适用：坝式电站，明管，管道比较短 联合供水 多台机组共用一根总水管。 优点：机组多时水管数量少，管理方便，较经济 缺点：总管发生故障或检修时，由它供水的机组都要停止，每台机组都要安设阀门以便检修该机组时不影响其他机组运行。 适用：水头较高，流量较小的电站、地下厂房。 分组供水 由多根水管供水，每根水管同时向两台以上机组供水。 特点：介于以上两种供水方式之间。 适用：管道较长，机组台数较多，需限制管径过大的水电站。 4.2.2 压力管道的布置型式 2.压力管道的引进方式(管轴线与厂房纵轴关系） 正向引进 管道的轴线与厂房的纵轴线垂直。 特点：水流平顺、水头损失小，开挖量小、交通方便。钢管发生事故时直接危及厂房安全。 适用：低水头电站。 例子：杨凌电站 侧向引进 管道的轴线与厂房的纵轴线平行。 特点：水头损