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水电站设计第22卷第3期DHPS2006年9月

玻璃钢夹沙管道在西藏小水电站的应用研究

江启升1,张林2,张建东2

(1.四川大学工程设计研究院，四川成都610065;2.四川大学水利水电学院，四川成都610065)

摘要：通过分析玻璃钢夹沙管的特性、西藏水电站的特点，结合工程实例探讨了玻璃钢夹沙管在西藏水电站中代替钢管的可行性。分析结果表明，在西藏水电站中运用玻璃钢管作为压力管道有其优点，能适应西藏地质复杂、气候环境恶劣、运输不便的外部环境，能加快施工进度，降低电站造价。

关键词：压力管道；玻璃钢夹沙管；性能；经济技术比较；西藏水电站

中图法分类号：TV732.44文献标识码：B文章编号：1003-9805(2006)03-0038-03

1前言

我国水电站的引水压力管道通常采用钢管，造价和维修费用高。20世纪80年代，在水电站中推广预应力钢筋混凝土管，但由于承压力一般不超过0.8MPa,而且笨重、施工安装难度大、费用高，推广受到一定限制。90年代，随着合成材料的发展，玻璃纤维树脂夹沙管在一些先进国家用于供水、输油等管道中。此种管道具有承压能力较高、弹性模量不大、抗腐蚀性能好、重量轻、糙率小、施工容易等优点，但一直未能很好地应用到水电站压力管道中，尤其没有在西藏地区使用过。西藏地区由于交通条件差，自然条件恶劣，可充分利用玻璃纤维树脂夹沙管糙率小、比强度高、断裂韧度大等特性，在长压力管道的电站代替钢管。为降低水电站造价，缩短建设工期，研究玻璃纤维树脂夹沙管在西藏地区水电站引水系统中的应用，是十分必要的。

2玻璃钢夹沙管简介

2.1主要特性

玻璃钢又称玻璃纤维增强材料，其中的玻璃钢管道(FRP)是由连续玻璃纤维、不饱和聚脂树脂和填料组成的新型复合管道。该产品由计算机控制以连续缠绕和离心浇铸两种方法成型，具有一系列优良的特性。20世纪50年代中期问世的玻璃纤维缠绕夹沙管，是在玻璃钢管道制造过程中添加一层或几层树脂砂浆，使整个管壁成为夹层结构，成功地解

决了纯纤维缠绕玻璃钢管管壁刚度与强度不匹配的问题，提高了管道刚度，有效降低了制造成本1]。

根据各厂家资料，常规管管径为200～3000mm,长度6m、10m、12m,承压0.25~2.5MPa。用户如有特殊要求可定做。

该材料的管道具有以下特点：承压能力较高；抗腐蚀性能好；重量轻；糙率小；耐气候性(抗冻性能)好；设计灵活性大；自身不生锈、不结垢；安装方便，重量轻，可采用承插、对接法兰、胶合连接，操作简便、性能可靠；破损率低，玻璃纤维往复缠绕强度高、质轻，有一定的柔韧性，在装卸运输中不易破损。

2.2国内电站运用情况

郭景山等在张家口市赵家蓬区河东水电站的试验表明，玻璃钢管道综合费用低于混凝土预应力管和钢管的组合管[2]。河东水电站为引水式电站，设计水头96.04m,装机容量2×800kW,原设计的压力管道直径1.0m,为钢筋混凝土预应力管(水头60m以下段)与钢管(水头超过60m段)组合型式。建设中采用了玻璃钢管道，比混凝土管、钢管组合管道降低投资31%。

近年来，在川内已有几座水电站成功运用了玻璃钢夹沙管，其中阿坝州茂县黑虎一级和黑虎二级等电站已经运行。黑虎二级电站管径0.9m,水头104m。洼地一级电站管径0.7m,水头为145m(据了解是目前最大运用水头)。

2.3在西藏水电站的应用前景

对西藏地区的水电站来说，玻璃钢管的良好性能可以用于代替压力钢管等，以适应西藏地质复杂、

收稿日期：2005-07-06

作者简介：江启升(1973-),男，福建连城人，硕士，工程师，研究方向：水利水电工程。

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气候环境恶劣、运输不便的外部环境，能加快施工进度，降低电站造价。

3工程实例

3.1多吉电站简介

多吉水电站位于西藏自治区林芝地区波密县多吉乡境内，距波密县城70km,距多吉乡1km,距拉萨704km。厂址邻近多吉乡政府，坝址正常取水位为3501.40m,前池正常水位3459.05m,厂房正常尾水位3399.39m,电站装机容量为2×100kW。电站设计流量0.56m3/s,设计水头49m,年电量160.3万kW·h,多年平均气温8.6℃,最高气温30.4℃,最低气温-20.3℃。

本工程总体布置由首部枢纽、引水建筑物、厂区枢纽三部分组成。明钢管长度为255.57m。

3.2原设计(钢管)方案

3.2.1管线布置

多吉水电站压力管线位于厂房后的山坡上，布置成明管