赞比亚lunzua水电站引水系统设计

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1、广西水利水电GUANGXIWATERRESOURCES&HYDROPOWERENGINEERING2014(3)·规划与设计·赞比LUNZUA水电站引水系统设计李彬(广西电力工业勘察设计研究院，广西南宁530023)【摘要]赞比亚LUNZUA水电站为高水头引水式电站，水头高(269．78m)、线路长(5．28km)。结合T程沿线的T程地质条件，对引水系统线路进行了布置，并简述明渠、压力前池、压力钢管的结构设计。【关键词]水电站；引水系统；设计【中图分类号]TV732【文献标识码】B[文章编号】1003一l510(2014)03—0010—025．28km，利用毛水头为269．

2、78m，发电引用流量为1工程概况}1]7m／s(见图1)。厂房为地面式厂房，安装两台单机LUNZUA水电站位于赞比亚北方省Kasama县容量为7．4MW的卧轴冲击式水轮发电机组。开关以北约170km处的LUNZUA河上，东与Mbala镇相站送出电压等级为66kV。距30km，北与坦葛尼喀湖相距约12km。电站采用本工程为Ⅳ等小(1)型工程，主要水工建筑物引水式开发，引水系统位于LUNZUA河右岸，引水级别为4级，次要建筑物级别为5级。建筑物由明渠、压力前池、压力钢管等组成，总长约图1赞比亚LUNZUA水电站引水系统纵剖面图2工程地质条件¨】3引水系统设计】工程区位于赞比亚北部

3、高原与坦葛尼喀湖平3．1引水明渠原之间的过度地带，地势南高北低。引水系统沿线引水系统前段地形较为平缓，引水水面线以上大部分地段地形平缓，山体浑厚完整，山体稳定，岩覆盖层较薄，且多位于强风化带以上，土石松散，不层倾角平缓，地质构造相对简单，构造稳定性较适宜进行隧洞开挖，开挖后布置钢管也很不经济。好。沿线岩石为中厚层一厚层状砂岩、石英岩、燧明渠则布置较为简单，施工方便，经济性较好。因石。砂岩、石英岩强风化厚度一般0．5—2．5m，厚度此，选择明渠作为引水系统前段的设计方案。小，以弱风化为主，岩石坚硬，岩体完整性较好；燧3．1．1线路设计石段强风化厚度3．0—8．0m，完整性较差。

4、引水系统引水明渠位于LUNZUA河右岸，进水口紧邻拦沿线地下水埋藏较深，一般大于5m。河坝右坝肩，渠道全长3604m。线路设计除了满足工程区属稳定地块，地壳厚度大，岩层分布稳相关规范要求的基本技术参数(如转弯半径／>2．5倍定，附近无活动性断裂通过，新构造运动较微弱，工水面宽度；设计流速控制在1—2m／s等)之外，还应程区地处相对稳定的地块，地震基本烈度小于6度。充分考虑沿线地形、地质条件，渠线尽量沿等高线【收稿日期】2014—03—03【作者简介】李彬(1980一)，男，陕西眉县人，广西电力工业勘察设计研究院T程师，硕士，主要从事水电T程设计_『作。l0广西水利水电GUAN

5、GXIWATERRESOURCES&HYDROPOWERENGINEERING2014(3)平顺布置，避免深挖深填及弯道过多。基于上述因3．3压力钢管素，在平面布置上，渠线共设15处弯道，其中绕过2引水系统后段压力前池至发电厂房之间高差处线塔；最大转弯半径400m，最小转弯半径15ITI；达260多113，为了充分利用水头，减少水头损失，且最大转弯角61。，最小转弯角10。。沿线与道路相交与沿线地形条件相适应，减少开挖工程量，故选择处设置管涵，以保证道路通畅，管涵共3处。明渠末采用压力明钢管的方案。端与压力前池衔接。3．3．1管线设计3．1．2结构设计在平面布置上，根据前池和

6、厂房已确定的位明渠首部渠底高程1428．0in，末端渠底高程置，除首尾连接处设弯管外，中间部分管线采用直l424．0in，渠底纵坡i=0．0Ol1。渠道断面为梯形断线布置，以减少水头损失。但由于输电线塔的影面，底宽2．0m，边坡1：0．5，渠深1．9131，采用厚100响，在桩号Y3+288和Y3+992处又分别增设一段弯mm的c15钢筋混凝土衬砌。抗渗等级W6，每8．0m管，以绕开输电线塔，故在平面上共布置4处弯管。设一条伸缩缝。明渠底部布置DN100mmPVC花在纵剖面上，管线随天然地形逐渐下降，尽量沿地管，管外包裹土工布，周围回填级配碎石作为反滤表布置，减少开挖，全段共

7、设15处弯管。其中1、层，主要用于排出渠道渗水，防止渗流对渠道衬砌l4弯管与平面弯管重合，故合并为空间弯管。在桩造成不利影响。渠道坐落于土基之上时，底部设置号Y5+281处，主管由岔管分为两根支管，接入厂房150mm厚的级配砂石垫层作为基础。每隔100ITI内的发电机组。设一个跌井排水，主要用于将渠道右侧边坡上截水3-3．2结构设计沟收集的水排出。渠道左侧布置一条3．5In宽的检压力钢管采用一管两机的供水方式，主管管径修道路，沿渠道全长布置，作为渠道日常维护检修为1．5113，长1630m，管壁厚度为8