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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。