第三章_压力管道总论及明钢管1VIP专享VIP免费

电站整体示意图第三章压力管道总论及明钢管3.1压力管道的功用和类型3.2压力管道的供水方式与水力计算3.3钢管的材料、容许应力和管身构造3.4明钢管线路选择和布置3.5镇墩结构分析3.6明钢管闸门、阀门和附件3.7明钢管的管身应力分析及结构设计3.8明钢管的抗外压失稳计算3.1压力管道的功用和类型水轮机水库引水管道末端的前池调压室有压状态全部或大部分水头压力管道的概念对坝式电站，压力管道的起点一般是水库进水口；对无压引水式的电站，压力管道的起点一般是压力前池；对有压引水式电站，压力管道的起点一般是从调压室开始。坝式水电站无压引水式水电站压力管道压力管道有压引水式水电站调压室①坡度陡②承受电站的最大水头，且承受水锤产生的动水压力比较大。③靠近厂房，因此它必须是安全可靠的，万一出现事故，将直接危及厂房安全。基于以上特点，压力管道的经济性和安全性在水电站设计过程中受到特别重视。压力管道的特点压力管道的基本参数压力管道的主要荷载是内水压力，在工程上，管道内径D(m)和水头H(m)及其乘积HD(m2)值是标志压力管道规模及其技术难度的最重要特征值。随着国内外越来越多的大型常规电站和抽水蓄能电站的兴建，管道的HD值急剧增长，压力管道日益向着巨型化和超巨型化发展。三峡工程，坝式电站，D＝12.4m，H＝140m，HD＝1730m2；山西西龙池抽水蓄能电站D＝3.5m，H＝1015m，HD＝3552m2；国外HD值最高的出现在抽水蓄能电站，已超过5000m2）按材料分★按布置方式分压力管道的类型露天式（明钢管）地下式（地下埋管）混凝土坝身管钢管钢筋混凝土管钢衬钢筋混凝土管压力管道中高水头电站中小型电站HD值较大电站木管应用较少木管钢筋混凝土管钢管管节①明管(exposedpenstock)：暴露在空气中，一般在引水式地面厂房电站中采用。按照材料的不同，明管可分为：a．钢管,白山二期电站的压力管道b．钢筋混凝土管：普通钢筋混凝土管因易于开裂，在工程中应用很少，一般只用在HD值﹤50m2的电站。c．钢衬钢筋混凝土管：钢衬与外包钢筋混凝土联合承载，可减小钢衬厚度；按限裂设计，充分发挥钢筋作用，适用于HD值较大的电站。云南的依萨河电站是我国第一个采用地面式钢衬钢筋混凝土管的电站。明管示意图为了使管壁受力均匀，支座处管壁加支承环；为保持钢管抗外压稳定，有时在支承环间加设加劲环。②地下埋管(undergroundpenstock)：埋藏于地下岩层中的钢管，它可以是斜的，垂直的，因此也被称为斜井，竖井。地下埋管是大中型水电站中应用最多的一种压力管道。目前，国内外装机容量为100万kW以上的常规水电站和抽水蓄能电站中，大部分采用了地下埋管。特点：这种管道布置灵活，能和围岩共同承担水压力，并且运行不受干扰，维护简单。但是在地下水压较大的地方，管道受外压失稳的威胁比较大，因此对地下埋管一般需要进行衬砌。地下埋管示意图按照衬砌形式的不同，将地下埋管分为以下四类：分类适用条件应用情况工程实例不衬砌地质条件很好在挪威应用的较多广西天湖水电站压力竖井和斜井喷锚或钢筋混凝土衬砌地质条件稍差在抽水蓄能电站中广蓄和天荒坪抽水蓄能电站钢衬+回填混凝土地质条件很差，对防渗要求较高应用比较广泛二滩水电站和鲁布革水电站钢衬钢筋混凝土衬砌地质条件稍差，施工非常复杂工程中很少应用在国内只有天生桥电站中采用③混凝土坝身管：这种管道形式一般依附于坝身，并且在混凝土坝后式水电站中应用非常广泛。特点：它由于进水口设于坝体，结构紧凑简单，因此引水长度最短，水头损失小，机组调节保证条件好。但是管道的安装会干扰坝体施工，同时，坝内埋管空腔会削弱坝体，使坝体应力恶化。混凝土坝身管按照管道在坝身上的不同位置，可以分为以下三类：a．坝内埋管(penstockembeddedindam)b．坝上游面管(penstocklaidonupstreamsurfaceofdam)c．坝下游面管(penstocklaidondownstreamsurfaceofdam)布置在坝体内部,多为坝后式或坝内式厂房采用。布置型式有竖井式和斜井式。工程实例：直径最大的是广西红水河岩滩电站钢管，d=10.8m。坝内埋管坝后式厂房坝内式厂房管道大部分位于水库内，检修维护很困难，在国内工程中很少使用，比...