第八章 水电站压力管道
? 一、压力管道的功用和类型
? 功用：从水库、压力前池或调压室将水流直接引入水轮机，
满足发电要求。
? 工作特点：压力管道不仅要承受较大的内水压强，而且还要
承受水击压强；铺设的坡度较陡（一般不大于 400）；压力管
道靠近厂房，若发生事故会威胁厂房安全。
? 布置方式
? 露天式（明管）；多为引水式地面厂房采用。
? 坝内式；多为坝后式及坝内式厂房采用。
? 地下式（隧洞式）；为地下厂房或地面厂房采用。
水 电 站 HYDROPOWER ENGINEERING
? 管道材料
? 钢管（适用于中高水头电站）
? 钢筋砼管（适用于内水压强不高 HD≤50m 2的中小型电站）
? 木管（适用 HD≤100m 2）
? 二、压力管道的布置
? 线路选择
? 选择短而直的线路；
? 选择地质条件良好的线路；
? 减少管道转折起伏，避免压力管道中出现负压，转弯半径
应不小于 3倍管径，管道顶线应在最低压强坡降线以下
2.0～ 3.0m。
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? 供水方式
? 单元供水：坝式电站多采用
? 联合供水：适用于水头较高、流量较小、水管较长的电站，
地下埋管通常采用
? 分组供水：适用于压力管道较长、机组台数较多和容量较
大的电站
? 引进方式
? 正向引水：水管轴线与厂房纵轴垂直，适用于中低水头电站
? 纵向引水：水管轴线与厂房纵轴平行。适用于水头较高的电站
? 斜向引水：水管轴线与厂房纵轴斜 交
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? 三、压力管道尺寸的拟定
? 经济直径
? 简化公式（ 8-1）
? 露天钢管的经济流速为 4.0～ 6.0m/s；钢筋砼管经济流速
为 2.5～ 4.0m/s
? 管壁厚度
? 露天钢管
? 综合考虑钢管的强度、刚度及稳定性要求，确定管壁厚度
? 钢筋砼管
? 一般不小于 10～ 15cm，可采用式（ 8-4）粗略估算
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? 四、钢筋砼管
? 铺设方式
? 轻型钢丝网水泥管支承在支墩上
? 其余钢筋砼管布置在连续式座垫上，在管道转弯和坡度改
变处设镇墩固定，斜坡段镇墩间距一般为 20～ 30m，当
管道平直段太长时一般也应每隔 150～ 200m设镇墩
? 两种铺设方式,1、直接铺设在土基上； 2、支承在刚性座
垫上
? 不设伸缩节，只设伸缩缝
? 为减小温度应力及防冻，对地埋管要考虑管顶以上覆土厚
度：管径小于 0.6m，管顶在冻土深度以下 0.3m；当管径
大于 0.6m，应在冻土深度以下 0.5m。一般管顶离地面不
小于 1.0m，在地震区不小于 1.5～ 2.0m
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? 钢筋砼管的构造
? 现浇管
?分段设伸缩缝
?接头及止水
– 接头有平口式和套管式
? 预应力钢筋砼管
?管节型式
– 平口式
– 承插式
?管节与阀门连接
?拆卸节
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? 五、钢管的材料、容许应力和管身构造
? 材料和容许应力
? 钢管的计算应力不大于钢材的容许应力
? 钢管的主要受力构件有管壁、加劲环、支承环及
支座的滚轮和支承板等
? 管身构造
? 无缝钢管
?一般在 0.6m以下，最大可达 1.2m，适用高水头、
小流量
?无纵缝，用环向焊缝或法兰连成整体
水 电 站 HYDROPOWER ENGINEERING
? 焊接管：应用最普遍
?纵缝
?环向缝
? 箍管：应用较少
?当 HD＞ 1000m2时，钢板厚度一般会超过 40mm，
对如此厚的钢板进行焊接和压卷很困难，常采
用箍管，由管壁与管箍共同承担内水压强。
?在光滑的无缝钢管或焊接管上套管箍，可减小
壁厚。
?直径一般不大于 3.0m
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课间休息
Let‘s have a break！
思考题
? 1、压力水管的功用、特点是什么?压力水
管的类型有几种?各适用什么条件?
? 2、压力水管的线路选择布置原则是什么?
? 3、压力水管的供水方式、引进方式、敷设
方式有哪几种?各自的优缺点和适用条件是
什么?
? 一、压力管道的功用和类型
? 功用：从水库、压力前池或调压室将水流直接引入水轮机，
满足发电要求。
? 工作特点：压力管道不仅要承受较大的内水压强，而且还要
承受水击压强；铺设的坡度较陡（一般不大于 400）；压力管
道靠近厂房，若发生事故会威胁厂房安全。
? 布置方式
? 露天式（明管）；多为引水式地面厂房采用。
? 坝内式；多为坝后式及坝内式厂房采用。
? 地下式（隧洞式）；为地下厂房或地面厂房采用。
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? 管道材料
? 钢管（适用于中高水头电站）
? 钢筋砼管（适用于内水压强不高 HD≤50m 2的中小型电站）
? 木管（适用 HD≤100m 2）
? 二、压力管道的布置
? 线路选择
? 选择短而直的线路；
? 选择地质条件良好的线路；
? 减少管道转折起伏，避免压力管道中出现负压，转弯半径
应不小于 3倍管径，管道顶线应在最低压强坡降线以下
2.0～ 3.0m。
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? 供水方式
? 单元供水：坝式电站多采用
? 联合供水：适用于水头较高、流量较小、水管较长的电站，
地下埋管通常采用
? 分组供水：适用于压力管道较长、机组台数较多和容量较
大的电站
? 引进方式
? 正向引水：水管轴线与厂房纵轴垂直，适用于中低水头电站
? 纵向引水：水管轴线与厂房纵轴平行。适用于水头较高的电站
? 斜向引水：水管轴线与厂房纵轴斜 交
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? 三、压力管道尺寸的拟定
? 经济直径
? 简化公式（ 8-1）
? 露天钢管的经济流速为 4.0～ 6.0m/s；钢筋砼管经济流速
为 2.5～ 4.0m/s
? 管壁厚度
? 露天钢管
? 综合考虑钢管的强度、刚度及稳定性要求，确定管壁厚度
? 钢筋砼管
? 一般不小于 10～ 15cm，可采用式（ 8-4）粗略估算
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? 四、钢筋砼管
? 铺设方式
? 轻型钢丝网水泥管支承在支墩上
? 其余钢筋砼管布置在连续式座垫上，在管道转弯和坡度改
变处设镇墩固定，斜坡段镇墩间距一般为 20～ 30m，当
管道平直段太长时一般也应每隔 150～ 200m设镇墩
? 两种铺设方式,1、直接铺设在土基上； 2、支承在刚性座
垫上
? 不设伸缩节，只设伸缩缝
? 为减小温度应力及防冻，对地埋管要考虑管顶以上覆土厚
度：管径小于 0.6m，管顶在冻土深度以下 0.3m；当管径
大于 0.6m，应在冻土深度以下 0.5m。一般管顶离地面不
小于 1.0m，在地震区不小于 1.5～ 2.0m
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? 钢筋砼管的构造
? 现浇管
?分段设伸缩缝
?接头及止水
– 接头有平口式和套管式
? 预应力钢筋砼管
?管节型式
– 平口式
– 承插式
?管节与阀门连接
?拆卸节
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? 五、钢管的材料、容许应力和管身构造
? 材料和容许应力
? 钢管的计算应力不大于钢材的容许应力
? 钢管的主要受力构件有管壁、加劲环、支承环及
支座的滚轮和支承板等
? 管身构造
? 无缝钢管
?一般在 0.6m以下，最大可达 1.2m，适用高水头、
小流量
?无纵缝，用环向焊缝或法兰连成整体
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? 焊接管：应用最普遍
?纵缝
?环向缝
? 箍管：应用较少
?当 HD＞ 1000m2时，钢板厚度一般会超过 40mm，
对如此厚的钢板进行焊接和压卷很困难，常采
用箍管，由管壁与管箍共同承担内水压强。
?在光滑的无缝钢管或焊接管上套管箍，可减小
壁厚。
?直径一般不大于 3.0m
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Let‘s have a break！
思考题
? 1、压力水管的功用、特点是什么?压力水
管的类型有几种?各适用什么条件?
? 2、压力水管的线路选择布置原则是什么?
? 3、压力水管的供水方式、引进方式、敷设
方式有哪几种?各自的优缺点和适用条件是
什么?
