输水系统连接上水库和下水库,实现水体的输送和调节,通常包括进出水口、引水、尾水、岔管、调压井等结构,水道系统布置在地质构造简单、岩体完整稳定、岩层覆盖厚实、水文地质有利、施工布置方便的山体内。洞线要和地质上主要构造断裂带及软弱带走向有较大的夹角,洞线的布置最好是线路最短、工程量最少得方案。
抽蓄电站的输水系统包括引水系统和尾水系统,具有双向过流的特点,水道系统长度约为2.5km,隧洞洞径在8~2.5m变化,采用钢衬、钢筋混凝土衬砌等方式进行加固,以承受高压水流带来的压力,靠近厂房的高压段需要用钢衬加固。
比如某抽蓄电站,水头400多米,距高比7左右,安装4台单机30万千瓦的机组,采用一洞两机布置,它的引水系统总长2000米左右,尾水系统1000米左右。水体沿着水道流动,必然存在沿程损失和局部损失,该电站水道系统的水头损失14米左右,水头损失率在3%左右。
它的一条引水隧洞挖出来的石头有10万方,一条尾水隧洞挖出来的石头有9万方,这有多大一堆呢,假如万良有很多房子,其中有一套是100平米,他那个楼有100米高,那么一条引水隧洞挖出来的石头堆起来,相当于他家小区的10栋楼那么多。
隧洞挖完后要支护,该电站的一条引水隧洞打了6万根锚杆,喷射混凝土1万平米。一条尾水隧洞打了1万根锚杆,喷射混凝土7千平米。
输水系统安装了大量的压力钢管进行衬砌,该电站压力钢管总重在1.2万吨左右,一条引水隧洞从上库到厂房,压力越来越大,材料强度越来越高,钢管直径由6米逐渐变为2.3米,Q345R、600MPa级、800MPa级钢板用量分别2000吨;尾水隧洞Q345R钢板用量1000吨。
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作者简介:喻冉,研究生学历,高级工程师,主要从事抽水蓄能电站前期规划、水机设备选型、工程建设管理、电站运维管理等工作。拥有10项各级政府行业或企业奖励荣誉、近10项专利、参编1项国家行业标准规范、发表学术论文约20篇。
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【2】小喻说抽蓄:抽水蓄能,蓄势待发