水电站压力管道
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原则：
❖ 1.尽可能短而直 ❖ 2.选择良好的地形、地质条件 ❖ 3.应满足运行安全要求 ❖ 4.应满足施工要求
4.2 压力管道的线路选择和布置方式
4.2.2 压力管道的布置型式
1.压力管道的供水方式
单元供水
联合供水
分组供水
Next
单元供水
每台机组都有一根水管供水。 优点：结构简单，运行方便可靠，一根故障或检
❖ 钢管安装和混凝土浇筑干扰较大，不利于加快大坝 施工
平式布置
当坝不高且进口高程布置较低时，钢管可以水平 或接近水平布置，穿过坝体。
竖直式布置
多用于坝内式厂房。 对于一些比较薄的拱坝，如果要设埋管，也可采
用竖直式布置。但由于孔口对坝体有削弱作用， 对拱坝应力求避免采用此布置。
4.1 压力管道的功用和类型
1.镇墩及其构造——承受轴向力
❖ 镇墩是保持钢管段不发生位移、倾覆和扭转的支承 结构物。
❖ 作用：
依靠自身的重量来固定钢管 承受因钢管改变方向及管径变化而产生的轴向不平衡力 使钢管在任何方向均不产生位移和转角
4.3 明钢管的构造、附件及铺设方式
4.3.4 明钢管的支承结构
1.镇墩及其构造
❖ 类型：滑动式、滚动式、摆动式。
Next
(1) 滑动支墩
❖ 鞍式
钢管直接支承在鞍型的混凝土支墩 上，包角90~135°
结构简单，造价低，摩擦力大，支 承部位受力不均匀
适用：D<1m无支承环及D<2m有支 承环的钢管。
❖ 平面滑动式
在支墩处管身四周加刚性支承环。 摩擦力小，支承部位受力较均匀
❖ (3)钢衬钢筋混凝土管：应用：水头较高的情况 ❖ (4)玻璃钢管：水流摩阻系数小，重量轻。应用：水
头不高、流量较小的中小型水电站。
4.1 压力管道的功用和类型
4.1.2 压力管道的类型及适用条件
1.按管壁材料分类
钢管管节
钢筋混凝土管
4.1 压力管道的功用和类型
4.1.2 压力管道的类型及适用条件
4.3.2 明钢管的阀门和附件
1.闸门及阀门
❖ （3）闸阀：阀体在门槽中的滑动方式与一般的平 板闸门相似。
特点：安装和维修比较简单，止水严密，运行可靠；但启 闭力大，动作缓慢，封水环易被磨损，也容易产生空蚀现 象。
适用：只适用于直径较小的压力钢管。
4.3 明钢管的构造、附件及铺设方式
4.3.2 明钢管的阀门和附件
管道的轴线与厂房的纵轴线斜交。 特点：介于上述两者之间 适用：分组供水和联合供水。
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4.3 明钢管的构造、附件及铺设方式 什么是明钢管？
暴露在空气中的压力钢 管。
在中小型引水式水电站 中应用广泛。
4.3 明钢管的构造、附件及铺设方式
4.3.1 明钢管的构造
1.接缝与接头
❖ (1)无缝钢管
在工厂压轧成无纵缝的管节，运到现场后用横向焊缝或法 兰将管节连成整体。
适用：高水头，小流量的水电站。
4.3 明钢管的构造、附件及铺设方式
4.3.1 明钢管的构造
1.接缝与接头
❖ (2)焊接钢管
由辊卷成圆弧形的钢板，用纵缝和横缝焊接而成。 纵缝：焊缝交错排列，避开两个中心轴 纵缝与水平轴线和垂直轴线的夹角应大于15°
开
关
4.3 明钢管的构造、附件及铺设方式
4.3.2 明钢管的阀门和附件
1.闸门及阀门
❖ （2）球阀：球形外壳+可
世
旋转的圆筒形阀体+附件
界
优点：开启状态时没有水
上
头损失，止水严密，能承
最
受高压。
大
的
缺点：结构复杂，尺寸和
球
重量大，造价高。
阀
适用：高水头电站。
球阀
开
关
4.3 明钢管的构造、附件及铺设方式
适用：D=1~3m有支承环的钢管。
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(2) 滚动支墩
在支承环与墩座之间加圆柱形辊轴，摩擦系数f 小，适用于D>2m。
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(3) 摆动支墩
在支承环与墩座之间设一摆动短柱。摩擦系数f 很小，适用于大直径管道。
Back
4.3 明钢管的构造、附件及铺设方式
4.3.2 明钢管的阀门和附件
2.附件
❖ （1）伸缩节
功用：消除温度应力，且 适应少量的不均匀沉陷
位置：常在上镇墩的下游 侧
两镇墩之间一般要求布置 伸缩节，伸缩节间距不宜 超过150m。
伸缩节
(a)套筒式伸缩节
(b)波纹密封套筒式伸缩节
(c)压盖式限拉伸缩节
(d)波纹管伸缩节
伸缩节动画
4.3 明钢管的构造、附件及铺设方式
Back
分组供水
由多根水管供水，每根水管同时向两台以上机组 供水。
特点：介于以上两种供水方式之间。 适用：管道较长，机组台数较多，需限制管径过
大的水电站。
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4.2 压力管道的线路选择和布置方式
4.2.2 压力管道的布置型式
2.压力管道的引近方式
(a)、(b) 正向引进 (c)、(d) 侧向引进 (e) 斜向引进
4.3 明钢管的构造、附件及铺设方式
4.3.2 明钢管的阀门和附件
1.闸门及阀门
❖ （1）蝴蝶阀(Butterfly Valve)
优点：启闭力小，操作方便 迅速，体积小,重量轻，造价 低。 缺点：开启状态时，阀体对 水流有扰动，水头损失较大； 关闭状态止水不严。 动水中关闭，在静水中开启
蝴蝶阀
3.加劲环
❖ 为提高抗外压稳定，或为加强钢管制作、安装时的 刚度，在管外设置的环状结构。
❖ 加劲环常用T形或槽形的型钢制作。
4.3 明钢管的构造、附件及铺设方式
4.3.1 明钢管的构造
4.分岔管
❖ 当水电站采用联合供水或分组供水时，钢管进入厂 房之前必须设置分岔管。
对称分岔：钢管为正向进水时多用之。 非对称分岔：侧向和斜向进水时多用之。
❖ （1）弯管：钢管在水平或竖直方向内改变方向时， 需要装置弯管以保持水流顺畅。
每一折线段两端径向线的夹角以5~7度为宜。夹角越小， 水流条件越好。
弯管的曲率半径不宜小于3倍管径。 弯管首尾应为半节，使相邻管节在接缝处的相贯线形状相
同。
4.3 明钢管的构造、附件及铺设方式
4.3.1 明钢管的构造
4.3 明钢管的构造、附件及铺设方式
4.3.1 明钢管的构造
5.支承环：
❖ 钢管与支座之间起支承、加固作用的环状结构。 ❖ 作用：防止支墩直接接触管壁，加强支承处钢管的
强度和刚度。 ❖ 支承环沿管周箍设，断面可为工字形、T形、矩形、
槽形等。
4.3 明钢管的构造、附件及铺设方式
4.3.4 明钢管的支承结构
❖ 承受水电站大部分或全部水头 ❖ 内水压力大 ❖ 坡度陡 ❖ 靠近厂房 ❖ 承受动水压力
4.1 压力管道的功用和类型
4.1.2 压力管道的类型及适用条件
1.按管壁材料分类
❖ (1)钢管：强度高，抗渗性能好。应用：中/高水头水 电站
❖ (2)钢筋混凝土管：造价低，刚度较大、经久耐用， 能承受较大外压，管壁承受拉应力能力较差。应用： 水头较低的中小型水电站。
4.3.2 明钢管的阀门和附件
2.附件
❖ （2）通气孔和通气阀
作用：当阀门紧急关闭时，向管内充气，以消除管中负压； 水管充水时，排出管中空气。即：放空时补气，充水时排 气。
位置：阀门之后 当进水口较深时，可采用通气阀，在正常运行时保持关闭
状态，发生负压时开启，自动补气，充水时自动排气。
4.1 压力管道的功用和类型
4.1.2 压力管道的类型及适用条件
2.按管道布置方式分类
❖ （3）坝体压力管道
斜式布置
平式布置 坝内埋管
竖直式布置
斜式布置
这种布置多用于混凝土重力坝坝后式厂房 当进水口高程较高时，一般用斜管和水轮机相连 特点：
❖ 管线较短，造价较低，管道在混凝土中埋得较深， 可以考虑钢管和混凝土联合受力。
地下埋管：压力管道埋入岩体中，内水压力由管壁和周围 岩体分担。
回填管：地面开挖沟槽，压力管道铺设在沟槽内后，再以 土石回填，内水压力全部由管壁承担。
4.1 压力管道的功用和类型
4.1.2 压力管道的类型及适用条件
2.按管道布置方式分类
地下埋管施工中
4.1 压力管道的功用和类型
4.1.2 压力管道的类型及适用条件
4.1.2 压力管道的类型及适用条件
2.按管道布置方式分类
❖ （3）坝体压力管道
坝 后 背 管
4.2 压力管道的线路选择和布置方式
4.2 压力管道的线路选择和布置方式
4.2.1 压力管道线路的选择
压力管道路线选择应符合水电站枢纽总体布置要 求，并考虑地形、地质、水力学、施工及运行等 条件，经技术经济比较之后确定。
2.弯管和渐缩管
❖ （2）渐缩管：不同直径钢管段连接时需设置渐缩 管。
渐缩管的收缩角不宜过大，宜采用：θ=10°~16° 渐缩管与相邻管段之间常以横向焊缝连接。
当渐缩管与弯管位置相近时，宜合并成渐缩弯管。 分段式钢管的弯管和渐缩管均须埋于镇墩中。
4.3 明钢管的构造、附件及铺设方式
4.3.1 明钢管的构造
4.3.4 明钢管的支承结构
1.镇墩及其构造
封闭式
开敞式
4.3 明钢管的构造、附件及铺设方式
4.3.4 明钢管的支承结构
2.支墩（支座）及其构造——支承管、水重在法 向的分力
❖ 功用：承受水重和管重的法向分力。相当于连续梁 的滚动支承，允许水管在轴向自由移动(温度变化 时)。
❖ 布置：间距L=6~12m，D特别大时，L取3m。L小 →M、Q小→支墩造价高。两相邻镇墩之间，支墩 宜等间距布置，设伸缩节的一跨，间距宜缩短。
2.按管道布置方式分类
❖ （1）地面压力管道（明管、露天式压力管道）： 露天铺设。应用：引水式地面厂房。
4.1 压力管道的功用和类型
4.1.2 压力管道的类型及适用条件
2.按管道布置方式分类
❖ （2）地下压力管道：布置在地面以下成为地下管 道。应用：电站厂房布置在地下或地形地质条件不 宜布置成明管时采用。
4.3 明钢管的构造、附件及铺设方式
4.3.1 明钢管的构造
1.接缝与接头
❖ (3)箍管
在无缝钢管或焊接钢管外套上无缝钢环（钢箍）而成。 特点：管壁和钢箍共同承受内水压力，以减小管壁厚度。 适用：水头极高的电站。
4.3 明钢管的构造、附件及铺设方式
4.3.1 明钢管的构造
2.弯管和渐缩管
Next
正向引近
管道的轴线与厂房的纵轴线垂直。 特点：水流平顺、水头损失小，开挖量小、交通
方便。钢管发生事故时直接危机厂房安全。 适用：低水头电站。
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侧向引近
管道的轴线与厂房的纵轴线平行。 特点：避免水流直冲厂房。管材用量增加，开挖
工程量较大。 适用：高、中水头电站。
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斜向引近
1.闸门及阀门
❖ 压力管道进口设快速闸门(事故门)——在前池、调 压室、水库等位置。
❖ 对于联合供水或分组供水的管道，在水轮机进口前 应设快速阀门(事故阀)，紧急切断水流，防止机组 产生飞逸。
❖ 对于单元供水的电站，当水头高于120m或管道较 长时，经技术经济比较，也可设置主阀。
❖ 其型式有蝴蝶阀、球阀，小型水电站有时用平板阀
第四章 水电站压力管道
4.1 压力管道的功用和类型 4.2 压力管道的线路选择和布置方式 4.3 明钢管的构造、附件及敷设方式 4.4 压力管道的水力计算与尺寸拟定
4.6 钢岔管
4.1 压力管道的功用和类型
4.1 压力管道的功用和类型
4.1.1 压力管道的功用与特点
作用：从水库、前池或调压室向水轮机输送水量。 特点：
2.按管道布置方式分类
❖ （3）坝体压力管道Hale Waihona Puke Baidu坝式水电站厂房紧靠坝体布 置，压力管道穿过坝身成为坝体压力管道。应用： 坝后式、坝内式、地下式厂房。
坝内埋管：埋设于混凝土坝体内的压力管道，常采用钢管。 坝内埋管的安装与大坝施工干扰较大，且影响坝体强度。
坝后背管：将压力钢管穿过上部混凝土坝体后布置在下游 坝坡上。布置较坝内式的稍长，且管壁要承受全部内水压 力，管壁厚度较大，用钢量多。应用：宽缝重力坝、支墩 坝及薄拱坝的坝后式厂房。
❖ 镇墩为重力式结构。基础为软基时，底面宜做成水 平；若为岩基，底面宜做成台阶式。
❖ 布置：在水管转弯处，直线段不超过150m。 ❖ 类型：一般由混凝土浇制，靠自重维持稳定。
封闭式：应用广泛。结构简单，节约钢村，固定效果好。 开敞式：采用较少。易于检修，但受力不均匀。
4.3 明钢管的构造、附件及铺设方式
修不影响其他。 缺点：费材，工程量大，造价高 适用：坝式电站，明管
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联合供水
多台机组共用一根总水管。 优点：机组多时水管数量少，管理方便，较经济 缺点：总管发生故障或检修时，由它供水的机组
都要停止，每台机组都要安设阀门以便检修该机 组时不影响其他机组运行。 适用：水头较高，流量较小的电站、地下厂房。
❖ 1.尽可能短而直 ❖ 2.选择良好的地形、地质条件 ❖ 3.应满足运行安全要求 ❖ 4.应满足施工要求
4.2 压力管道的线路选择和布置方式
4.2.2 压力管道的布置型式
1.压力管道的供水方式
单元供水
联合供水
分组供水
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单元供水
每台机组都有一根水管供水。 优点：结构简单，运行方便可靠，一根故障或检
❖ 钢管安装和混凝土浇筑干扰较大，不利于加快大坝 施工
平式布置
当坝不高且进口高程布置较低时，钢管可以水平 或接近水平布置，穿过坝体。
竖直式布置
多用于坝内式厂房。 对于一些比较薄的拱坝，如果要设埋管，也可采
用竖直式布置。但由于孔口对坝体有削弱作用， 对拱坝应力求避免采用此布置。
4.1 压力管道的功用和类型
1.镇墩及其构造——承受轴向力
❖ 镇墩是保持钢管段不发生位移、倾覆和扭转的支承 结构物。
❖ 作用：
依靠自身的重量来固定钢管 承受因钢管改变方向及管径变化而产生的轴向不平衡力 使钢管在任何方向均不产生位移和转角
4.3 明钢管的构造、附件及铺设方式
4.3.4 明钢管的支承结构
1.镇墩及其构造
❖ 类型：滑动式、滚动式、摆动式。
Next
(1) 滑动支墩
❖ 鞍式
钢管直接支承在鞍型的混凝土支墩 上，包角90~135°
结构简单，造价低，摩擦力大，支 承部位受力不均匀
适用：D<1m无支承环及D<2m有支 承环的钢管。
❖ 平面滑动式
在支墩处管身四周加刚性支承环。 摩擦力小，支承部位受力较均匀
❖ (3)钢衬钢筋混凝土管：应用：水头较高的情况 ❖ (4)玻璃钢管：水流摩阻系数小，重量轻。应用：水
头不高、流量较小的中小型水电站。
4.1 压力管道的功用和类型
4.1.2 压力管道的类型及适用条件
1.按管壁材料分类
钢管管节
钢筋混凝土管
4.1 压力管道的功用和类型
4.1.2 压力管道的类型及适用条件
4.3.2 明钢管的阀门和附件
1.闸门及阀门
❖ （3）闸阀：阀体在门槽中的滑动方式与一般的平 板闸门相似。
特点：安装和维修比较简单，止水严密，运行可靠；但启 闭力大，动作缓慢，封水环易被磨损，也容易产生空蚀现 象。
适用：只适用于直径较小的压力钢管。
4.3 明钢管的构造、附件及铺设方式
4.3.2 明钢管的阀门和附件
管道的轴线与厂房的纵轴线斜交。 特点：介于上述两者之间 适用：分组供水和联合供水。
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4.3 明钢管的构造、附件及铺设方式 什么是明钢管？
暴露在空气中的压力钢 管。
在中小型引水式水电站 中应用广泛。
4.3 明钢管的构造、附件及铺设方式
4.3.1 明钢管的构造
1.接缝与接头
❖ (1)无缝钢管
在工厂压轧成无纵缝的管节，运到现场后用横向焊缝或法 兰将管节连成整体。
适用：高水头，小流量的水电站。
4.3 明钢管的构造、附件及铺设方式
4.3.1 明钢管的构造
1.接缝与接头
❖ (2)焊接钢管
由辊卷成圆弧形的钢板，用纵缝和横缝焊接而成。 纵缝：焊缝交错排列，避开两个中心轴 纵缝与水平轴线和垂直轴线的夹角应大于15°
开
关
4.3 明钢管的构造、附件及铺设方式
4.3.2 明钢管的阀门和附件
1.闸门及阀门
❖ （2）球阀：球形外壳+可
世
旋转的圆筒形阀体+附件
界
优点：开启状态时没有水
上
头损失，止水严密，能承
最
受高压。
大
的
缺点：结构复杂，尺寸和
球
重量大，造价高。
阀
适用：高水头电站。
球阀
开
关
4.3 明钢管的构造、附件及铺设方式
适用：D=1~3m有支承环的钢管。
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(2) 滚动支墩
在支承环与墩座之间加圆柱形辊轴，摩擦系数f 小，适用于D>2m。
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(3) 摆动支墩
在支承环与墩座之间设一摆动短柱。摩擦系数f 很小，适用于大直径管道。
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4.3 明钢管的构造、附件及铺设方式
4.3.2 明钢管的阀门和附件
2.附件
❖ （1）伸缩节
功用：消除温度应力，且 适应少量的不均匀沉陷
位置：常在上镇墩的下游 侧
两镇墩之间一般要求布置 伸缩节，伸缩节间距不宜 超过150m。
伸缩节
(a)套筒式伸缩节
(b)波纹密封套筒式伸缩节
(c)压盖式限拉伸缩节
(d)波纹管伸缩节
伸缩节动画
4.3 明钢管的构造、附件及铺设方式
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分组供水
由多根水管供水，每根水管同时向两台以上机组 供水。
特点：介于以上两种供水方式之间。 适用：管道较长，机组台数较多，需限制管径过
大的水电站。
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4.2 压力管道的线路选择和布置方式
4.2.2 压力管道的布置型式
2.压力管道的引近方式
(a)、(b) 正向引进 (c)、(d) 侧向引进 (e) 斜向引进
4.3 明钢管的构造、附件及铺设方式
4.3.2 明钢管的阀门和附件
1.闸门及阀门
❖ （1）蝴蝶阀(Butterfly Valve)
优点：启闭力小，操作方便 迅速，体积小,重量轻，造价 低。 缺点：开启状态时，阀体对 水流有扰动，水头损失较大； 关闭状态止水不严。 动水中关闭，在静水中开启
蝴蝶阀
3.加劲环
❖ 为提高抗外压稳定，或为加强钢管制作、安装时的 刚度，在管外设置的环状结构。
❖ 加劲环常用T形或槽形的型钢制作。
4.3 明钢管的构造、附件及铺设方式
4.3.1 明钢管的构造
4.分岔管
❖ 当水电站采用联合供水或分组供水时，钢管进入厂 房之前必须设置分岔管。
对称分岔：钢管为正向进水时多用之。 非对称分岔：侧向和斜向进水时多用之。
❖ （1）弯管：钢管在水平或竖直方向内改变方向时， 需要装置弯管以保持水流顺畅。
每一折线段两端径向线的夹角以5~7度为宜。夹角越小， 水流条件越好。
弯管的曲率半径不宜小于3倍管径。 弯管首尾应为半节，使相邻管节在接缝处的相贯线形状相
同。
4.3 明钢管的构造、附件及铺设方式
4.3.1 明钢管的构造
4.3 明钢管的构造、附件及铺设方式
4.3.1 明钢管的构造
5.支承环：
❖ 钢管与支座之间起支承、加固作用的环状结构。 ❖ 作用：防止支墩直接接触管壁，加强支承处钢管的
强度和刚度。 ❖ 支承环沿管周箍设，断面可为工字形、T形、矩形、
槽形等。
4.3 明钢管的构造、附件及铺设方式
4.3.4 明钢管的支承结构
❖ 承受水电站大部分或全部水头 ❖ 内水压力大 ❖ 坡度陡 ❖ 靠近厂房 ❖ 承受动水压力
4.1 压力管道的功用和类型
4.1.2 压力管道的类型及适用条件
1.按管壁材料分类
❖ (1)钢管：强度高，抗渗性能好。应用：中/高水头水 电站
❖ (2)钢筋混凝土管：造价低，刚度较大、经久耐用， 能承受较大外压，管壁承受拉应力能力较差。应用： 水头较低的中小型水电站。
4.3.2 明钢管的阀门和附件
2.附件
❖ （2）通气孔和通气阀
作用：当阀门紧急关闭时，向管内充气，以消除管中负压； 水管充水时，排出管中空气。即：放空时补气，充水时排 气。
位置：阀门之后 当进水口较深时，可采用通气阀，在正常运行时保持关闭
状态，发生负压时开启，自动补气，充水时自动排气。
4.1 压力管道的功用和类型
4.1.2 压力管道的类型及适用条件
2.按管道布置方式分类
❖ （3）坝体压力管道
斜式布置
平式布置 坝内埋管
竖直式布置
斜式布置
这种布置多用于混凝土重力坝坝后式厂房 当进水口高程较高时，一般用斜管和水轮机相连 特点：
❖ 管线较短，造价较低，管道在混凝土中埋得较深， 可以考虑钢管和混凝土联合受力。
地下埋管：压力管道埋入岩体中，内水压力由管壁和周围 岩体分担。
回填管：地面开挖沟槽，压力管道铺设在沟槽内后，再以 土石回填，内水压力全部由管壁承担。
4.1 压力管道的功用和类型
4.1.2 压力管道的类型及适用条件
2.按管道布置方式分类
地下埋管施工中
4.1 压力管道的功用和类型
4.1.2 压力管道的类型及适用条件
4.1.2 压力管道的类型及适用条件
2.按管道布置方式分类
❖ （3）坝体压力管道
坝 后 背 管
4.2 压力管道的线路选择和布置方式
4.2 压力管道的线路选择和布置方式
4.2.1 压力管道线路的选择
压力管道路线选择应符合水电站枢纽总体布置要 求，并考虑地形、地质、水力学、施工及运行等 条件，经技术经济比较之后确定。
2.弯管和渐缩管
❖ （2）渐缩管：不同直径钢管段连接时需设置渐缩 管。
渐缩管的收缩角不宜过大，宜采用：θ=10°~16° 渐缩管与相邻管段之间常以横向焊缝连接。
当渐缩管与弯管位置相近时，宜合并成渐缩弯管。 分段式钢管的弯管和渐缩管均须埋于镇墩中。
4.3 明钢管的构造、附件及铺设方式
4.3.1 明钢管的构造
4.3.4 明钢管的支承结构
1.镇墩及其构造
封闭式
开敞式
4.3 明钢管的构造、附件及铺设方式
4.3.4 明钢管的支承结构
2.支墩（支座）及其构造——支承管、水重在法 向的分力
❖ 功用：承受水重和管重的法向分力。相当于连续梁 的滚动支承，允许水管在轴向自由移动(温度变化 时)。
❖ 布置：间距L=6~12m，D特别大时，L取3m。L小 →M、Q小→支墩造价高。两相邻镇墩之间，支墩 宜等间距布置，设伸缩节的一跨，间距宜缩短。
2.按管道布置方式分类
❖ （1）地面压力管道（明管、露天式压力管道）： 露天铺设。应用：引水式地面厂房。
4.1 压力管道的功用和类型
4.1.2 压力管道的类型及适用条件
2.按管道布置方式分类
❖ （2）地下压力管道：布置在地面以下成为地下管 道。应用：电站厂房布置在地下或地形地质条件不 宜布置成明管时采用。
4.3 明钢管的构造、附件及铺设方式
4.3.1 明钢管的构造
1.接缝与接头
❖ (3)箍管
在无缝钢管或焊接钢管外套上无缝钢环（钢箍）而成。 特点：管壁和钢箍共同承受内水压力，以减小管壁厚度。 适用：水头极高的电站。
4.3 明钢管的构造、附件及铺设方式
4.3.1 明钢管的构造
2.弯管和渐缩管
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正向引近
管道的轴线与厂房的纵轴线垂直。 特点：水流平顺、水头损失小，开挖量小、交通
方便。钢管发生事故时直接危机厂房安全。 适用：低水头电站。
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侧向引近
管道的轴线与厂房的纵轴线平行。 特点：避免水流直冲厂房。管材用量增加，开挖
工程量较大。 适用：高、中水头电站。
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斜向引近
1.闸门及阀门
❖ 压力管道进口设快速闸门(事故门)——在前池、调 压室、水库等位置。
❖ 对于联合供水或分组供水的管道，在水轮机进口前 应设快速阀门(事故阀)，紧急切断水流，防止机组 产生飞逸。
❖ 对于单元供水的电站，当水头高于120m或管道较 长时，经技术经济比较，也可设置主阀。
❖ 其型式有蝴蝶阀、球阀，小型水电站有时用平板阀
第四章 水电站压力管道
4.1 压力管道的功用和类型 4.2 压力管道的线路选择和布置方式 4.3 明钢管的构造、附件及敷设方式 4.4 压力管道的水力计算与尺寸拟定
4.6 钢岔管
4.1 压力管道的功用和类型
4.1 压力管道的功用和类型
4.1.1 压力管道的功用与特点
作用：从水库、前池或调压室向水轮机输送水量。 特点：
2.按管道布置方式分类
❖ （3）坝体压力管道Hale Waihona Puke Baidu坝式水电站厂房紧靠坝体布 置，压力管道穿过坝身成为坝体压力管道。应用： 坝后式、坝内式、地下式厂房。
坝内埋管：埋设于混凝土坝体内的压力管道，常采用钢管。 坝内埋管的安装与大坝施工干扰较大，且影响坝体强度。
坝后背管：将压力钢管穿过上部混凝土坝体后布置在下游 坝坡上。布置较坝内式的稍长，且管壁要承受全部内水压 力，管壁厚度较大，用钢量多。应用：宽缝重力坝、支墩 坝及薄拱坝的坝后式厂房。
❖ 镇墩为重力式结构。基础为软基时，底面宜做成水 平；若为岩基，底面宜做成台阶式。
❖ 布置：在水管转弯处，直线段不超过150m。 ❖ 类型：一般由混凝土浇制，靠自重维持稳定。
封闭式：应用广泛。结构简单，节约钢村，固定效果好。 开敞式：采用较少。易于检修，但受力不均匀。
4.3 明钢管的构造、附件及铺设方式
修不影响其他。 缺点：费材，工程量大，造价高 适用：坝式电站，明管
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联合供水
多台机组共用一根总水管。 优点：机组多时水管数量少，管理方便，较经济 缺点：总管发生故障或检修时，由它供水的机组
都要停止，每台机组都要安设阀门以便检修该机 组时不影响其他机组运行。 适用：水头较高，流量较小的电站、地下厂房。