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某水電站工程深埋式壓力鋼管結構設計

文檔作者：張利平,朱穎儒文檔來源：中國電建集團西北勘測設計研究院有限公司		點擊數：	更新時間： 2023年10月07日
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文章編號:1006—2610(2017)05—0036—03
某水電站工程深埋式壓力鋼管結構設計
張利平,朱穎儒
(中國電建集團西北勘測設計研究院有限公司,西安710065)
摘　要:某水電站布置5 條埋藏式壓力鋼管,文章基于ASCE Manuals and Reports on Engineering Practice No. 79
《Steel Penstocks》(Second Edition,2012)規(guī)范對該水電站壓力鋼管設計進行了總結,包括結構設計及灌漿排水設計
等。通過計算,鋼管壁厚滿足鋼管抗內水、外水壓力穩(wěn)定要求。
關鍵詞:壓力鋼管;結構設計;壁厚;灌漿
中圖分類號:TV732. 41　　　　文獻標志碼:A　　　　DOI:10. 3969/ j. issn. 1006-2610. 2017. 05. 009
Structural Design of Deeply Embedded Penstock of A Hydropower Project
ZHANG Liping, ZHU Yingru
(Northwest Engineering Corporation Limited, Xi'an　710065,China)
Abstract:Five penstocks deeply embedded are designed for one hydropower project. Based on ASCE Manuals and Reports on Engineering
Practice No.79 《Steel Penstocks》(Second Edition, 2012), design of the deeply embedded penstocks is analyzed and concluded including
structural design and grouting &amp;amp; drainage design. Through calculation, the wall thickness of the penstock satisfies requirements on stability
of the penstock against internal and external hydraulic pressure.
Key words:penstock; structural design; wall thickness; grouting
　　收稿日期:2017-04-01
　　作者簡介:張利平(1984- ),女,山東省臨沂市人,工程師,從事
水電站水工設計工作.
1　工程概況
某水電站為混合式電站,工程主要任務是發(fā)電。
水庫正常運行水位(F. S. L. )為579. 00 m,相應庫容
為82. 96×106 m3,最低運行水位(M. O. L)為530. 00
m,相應的調節(jié)庫容為61. 20×106 m3;電站總裝機容
量750 MW(5×150 MW),多年平均凈電量2 439
GWh,年利用小時3 653 h。
該電站引水系統(tǒng)主要建筑物包括進水口、引水
隧洞、調壓室和壓力管道。壓力管道主要由5 條直
徑均為4. 8 ~4. 1 m 的圓形管道組成。壓力管道鋼
襯段、外包混凝土厚度為0. 6 m,5 條壓力鋼管布置
相同,上部覆蓋巖層厚度60 ~260 m,大部分屬Ⅲ類
圍巖,出口段局部為Ⅳ類圍巖,其布置見圖1。
2　結構設計
2. 1　鋼材選擇
該水電站正常運行水頭206. 30 m,水錘壓力時
為386. 30 m,考慮到運行水頭及滿足業(yè)主要求的前
提下,選擇Q345D 鋼材,其強度指標見表1。
表1　Q345D 強度特性表
鋼材牌號
厚度t
/ mm
屈服強度σs
/ (N·m-2 )
抗拉強度σb
/ (N·m-2 )
Q345-D
≤16 345
>16 ~35 325
>35 ~50 295
470
2. 2　設計準則
2. 2. 1　荷載及荷載組合
根據ASCE Manuals and Reports on Engineering
Practice No. 79 《Steel Penstocks》(Second Edition,
2012),計算荷載包括內水壓力、地下水壓力、灌漿
壓力和管道放空時通氣設備造成的氣壓差等[1-3] 。
壓力鋼管荷載及工況組合見表2。
36 張利平,朱穎儒. 某水電站工程深埋式壓力鋼管結構設計

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