新疆古尔图河八级水电站沟埋管道设计

摘 要：本文通过对古尔图河八级站沟埋管道设计的总结，探讨了新疆径流式水电站沟埋管道的横断面设计、管道结构设计、抗外压设计及管道防腐等问题，供类似工程借鉴。

关键词：古尔图河八级站 沟埋管道 横断面 结构设计 管道防腐

1.工程概况

古尔图河梯级水电站八级站是新疆建设兵团第七师古尔图河上的第6个梯级，属于径流式水电站。电站厂房位于乌伊公路以北约2.2km处。电站共装3台机组，总装机容量为7.0MW。

古尔图河梯级水电站八级站属小

（2）型Ⅴ等工程。电站总布置由取水口、引水渠、前池、压力管、主副厂房、尾水渠、升压站、尾水渠、退水渠等组成。工程区地震设防烈度为Ⅷ度。

2.压力管道设计

2.1基本地质

2.2总体布置

2.3压力管道管材选型

2.3.1管材比较

压力管道沿线在三级台地上，总长约1.73km，管道区内最大相对高差约34.7m，地势平缓。根据附近工程经验，在这种较为平缓地形里布置压力管，地埋压力管方案优势明显：投资省，占地小、施工方便。因此本工程压力管道拟采用地埋压力管方案。本工程拟采用三种管材进行比较：钢管、玻璃钢管、PCCP管。

2.3.2钢管

钢管的优点是结构安全可靠，各种压力下均能满足结构要求，管件质量较轻，运输费用低；缺点是需现场拼装管段，存在现场安装焊缝，对胸腔回填土的施工质量要求较高，需涂装内外防腐层。

2.3.3预应力钢筒混凝土管（PCCP管）

预应力钢筒混凝土管（PCCP管）的优点是结构可靠，造价较低，缺点是每段质量高，运输费用高，安装时需配有一定的起吊设备。

2.3.4玻璃管夹砂管

玻璃管夹砂管的优点是管段质量较轻，运输费用低，安装简便，管壁糙率小，其管径亦可相应缩小，造价低；缺点是对胸腔回填土的施工质量要求严格。

2.3.5管材比较

从上述内容可以看出，钢管是传统管材，施工工艺成熟，应用广泛，但造价偏高；玻璃钢管是一种较为新型的管材，具有自重轻、安装方便快捷、造价低等优点，但是玻璃钢管抗外压能力差，同时使用年限较PCCP管短；PCCP管具有造价低、安装方便等优点，但自重较大，限制在坡度平缓的场地施工。

2.4沟埋管道横断面设计（如图）

管沟开挖尺寸：底宽4.2m，开挖边坡为1：0.5；

由于回填土为砂砾石，为防止施工时破坏管道的外壁防腐，在管道外壁四周回填30cm厚的细砂垫层，管道其他部位分为三个区进行回填，Ⅰ区回填密度为0.75，Ⅱ区回填密度为0.7，Ⅲ区为松填。管道回填之前需对沟底进行平整，剔除软弱夹层、尖角砾石及超粒径材料。

2.5管道结构设计

（1）设计原则。本工程沟埋管道的结构设计包括钢管承受内压结构设计和钢管抗外压稳定设计。

（2）基本参数。①钢管管径：本工程全线主管管径均为3.0m；②钢材：全线管道均采用Q235C钢板，屈服点强度δs=235MPa，抗拉强度δb=235MPa；③内水压力：压力管最大内水压力为60.0m；④外部压力：压力钢管上部覆土厚度为2.0m。

3.压力管道防腐设计

3.1压力钢管内壁防腐

内壁防腐涂料用于管壁内与水流相接触的部位，采用超厚浆型无溶剂耐磨环氧漆，分为两层进行喷涂，每层厚400μm。

3.2压力钢管外壁防腐

4.结语

古尔图河八级站于2013年7月完工并开始发电，试运行过程中钢管运行良好，没有出现异常现象。当然沟埋管道的设计情况还可以根据运行后的观测情况进行进一步的评价。但是总体上古尔图河八级站作为首例在新疆建设兵团第七师水电站长压力管道的设计是值得总结回顾的。