玻璃钢管与压力隧洞混合式引水系1.doc

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1、玻璃钢管与压力隧洞混合式引水系统在龙嘴水电站中的应用效果1、基本情况龙嘴水电站位于皖河水系潜水干流上游，集水面积7.05平方公里，设计水头285米，设计流量0.35立方米/秒，装机容量为630kw，是大别山深山区一座典型的高水头小流量的小型水力发电站。该工程规第一次规划，拦河坝拟建位置上游的集水面积为10.7平方公里，引水渠道700米，无压隧洞500米，压力管道800米。设计流量0.45立方米/秒，设计水头180米，装机容量为630kw。该方案最大的缺点是左岸下游尚有近30亩农田灌溉与该电站发电用水产生矛盾。通过实地察勘将水电站引水拦河坝向

2、上游延伸500米，流域集雨面积减少到7.05平方公里，可增加毛水头105米，以缓解下游农田灌溉矛盾。但接踵而至的是：增加的500米渠道就增加了需要逾越的二条深沟，工程施工非常艰难，沟渠交叉工程耗资巨大。通过现场的勘测与分析，决定采用玻璃钢管有压引水代替明渠引水，将无压隧洞变为有压隧洞，组成管洞混合式引水系统。采用玻璃钢管替代引水渠道从理论分析是完全可行，能有效地克服明渠引水系统施工难、工程建设造价高以及工程维护管理难的缺点。但这种引水系统的设计和应用效果到底如何，很少有人偿试过。我们通过对龙嘴电站引水工程方案进行精心设计、精心施工，这种玻璃

3、钢管+压力隧洞的引水系统在龙嘴电站发电运行中取得了满意的效果。2、设计施工要点1、1管道直径的选择按有压流的方式，结合玻璃钢管的受力特性及水击压力，选择该有压引水管道的管径。经现场勘测龙嘴电站从引水入口到隧洞入口距离700米，按照有压管流出流的计算公式Q=ω·c·(Ri)1/2,确定输水管道直径。1、2有压隧洞的进口高程通过该水电站设计流量已经确定管径为D=0。55米，满足该流量要求，按已知流量管径确定满足流量要求所需水头H管=（Q/ω·c）2·L1、3隧洞出口高程的确定由无压隧洞改变为有压隧洞的必要隧洞的地质构造，根据隧洞的长度以及最大允

4、许开挖坡降，确定隧洞的出口高程，H进洞=L·〔I〕允。再用水电站开关机时隧洞断面处的水击压力值，控制隧洞出口高程，即水击降低时隧洞出口瞬时值大于零，即不出现负压。如不满足该要求，重新调整隧洞进口高程。（参见龙嘴水电站测压管图）1、4机组设备的选择针对本电站属高水头小流量电站，选择机组型号是冲击或斜击水轮机组，水轮机主阀的开启与关闭机时间T≧5s，为了防止水轮组甩负荷，关机延缓时间必须大于最大允许关机时间，故机组必须选择具有过速挡水罩自动调速的水轮发电机组。3、工程运行效果3、1过水能力该电站投产运两年来的实践证明，玻璃钢管+压力隧洞引水系统

5、在该站中应用十分稳定，当电站水机主阀开度最大，水轮机组出力700KW时，直径550mm玻璃管末端没有明显压力下降。3、2玻璃钢管末端水击压力变化3、2、1开、关机压力变化电站建成试机运行时当主阀正常速度开启时，玻璃钢管的测压管水头从静水时的70米降低到35米，没有出现负压现象。关机时的压力从正常值的70米升高到89米，小于玻璃钢管壁的最大允许拉应力值。3、2、2事故跳闸后管道压力变化试运行中跳闸试验项数据。由于水轮发电机组跳闸甩负荷，水轮机喷嘴阻力减小，意味着主阀的开度瞬时增大，此时测压管水压有一个明显下降，最小值为32.8米，玻璃钢管道末

6、端压力下降值仍在允许范围内。4、经济效益对比玻璃钢管与明渠工程投资比较工程投资工程方案隧洞部分引水部分工程管理总造价明渠引水2550.0075.00管道引水262046.005、结论管洞引水系统通过在龙嘴电站的实施，电站投产三年来运行相当稳定，三年平均发电量为220万KWh。而混合式引水系统在施工期的直接投资减少29万元。运行期大大方便了工程管理，电站工程有效期按每年减少管理费用1.2万元计算，直接经济折算现值为11万元。仅就管道引水这一项就节约节约资金40万元，经济效益十分显著。