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HDPE波紋管在水電站渠道改造中的應(yīng)用

文檔作者：羅應(yīng)培1 金誠2 文檔來源： 1 . 云南省水利水電科學(xué)研究院 2 華能瀾滄江水電有限公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2023年10月08日
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收稿日期：2018 － 04 － 16
作者簡(jiǎn)介 ：羅應(yīng)培 （1969 － ） ，男 ，高級(jí)工程師 ，主要從事 水利水電工程設(shè)計(jì)、科研與管理工作。
E mail ：243167131＠ qq.com
HDPE 波紋管在水電站渠道改造中的應(yīng)用
羅應(yīng)培1 ，金 誠2
（1 . 云南省水利水電科學(xué)研究院，云南昆明650228 ；2 . 華能瀾滄江水電有限公司， 云南昆明650214）
摘 要： 通過HDPE 波紋管在豐甸河二級(jí)水電站矩形渠道改造中的成功應(yīng)用， 分析管徑選擇的方法， 對(duì)比常規(guī)改造項(xiàng)
目投資，總結(jié)波紋管在改造搶險(xiǎn)項(xiàng)目中的優(yōu)勢(shì)，為類似水利工程或引水式電站提供參考和借鑒。表1 個(gè)。
關(guān)鍵詞： 水電站； 渠道改造；渠道加固；HDPE 波紋管
1 概 述
豐甸河二級(jí)水電站位于云南省蘭坪縣兔峨鄉(xiāng)境
內(nèi)，為無調(diào)節(jié)引水式小型水電站。發(fā)電引用流量
1.9 m3 ／s ，毛水頭928.6 m ，裝機(jī)容量12.6 MW ，年平
均發(fā)電量5 487 萬kW·h ，年利用小時(shí)數(shù)4 355 h 。該電
站于2007 年3 月建成投產(chǎn)發(fā)電， 主要水工建筑物
有攔河壩、取水口、簡(jiǎn)易沉沙池、引水渠道、壓力
前池、壓力鋼管和主副廠房、升壓站等。引水渠道
布置于豐甸河右岸半山腰， 由原灌溉水渠改造而
成，渠道全長(zhǎng)4 422 m ，沿程底坡坡比和斷面變化較
多，主要采用M7.5 漿砌石砌筑，過水面砂漿抹面。
2016 年8 月， 渠道K3 ＋ 280 ～ K3 ＋ 340 長(zhǎng)60 m
段外邊坡出現(xiàn)裂縫， 最大裂縫寬度達(dá)20 cm ，經(jīng)停機(jī)
停水檢查， 渠道結(jié)構(gòu)大面積出現(xiàn)裂縫， 須采取修復(fù)
或改造措施后保證渠道的正常運(yùn)行。
該段渠道斷面為1.2 m × 1.3 m （凈寬× 凈高） ，
位于沖溝古堆積體上， 厚度大于8 m ，溝內(nèi)常年有地
下水出露， 上邊坡有明顯出水點(diǎn)一處， 下邊坡有明
顯出水點(diǎn)兩處， 出水量匯集后約1 L／s 。渠道上邊坡
坡度約1∶0.8 ；下邊坡分二級(jí)臺(tái)地， 綜合坡比約
1∶1.3 ～ 1.4 ，臺(tái)地至渠道斜坡長(zhǎng)約80 ～ 120 m 。
渠道結(jié)構(gòu)損壞的主要原因?yàn)椋?由于該期間電站
區(qū)域連續(xù)降雨， 地下水位抬高， 且水量明顯加大，
同時(shí)渠底不均勻沉降， 導(dǎo)致渠道漿砌石結(jié)構(gòu)多處開
裂， 并出現(xiàn)較大漏滲水； 長(zhǎng)時(shí)間大量水流外滲使得
渠道下邊坡土壤水分充分飽和， 局部細(xì)顆粒被大量
帶走， 出現(xiàn)管涌及架空現(xiàn)象， 破壞了邊坡穩(wěn)定的臨
界狀態(tài)， 渠道外側(cè)路面也出現(xiàn)裂縫。
2 渠道改造初步方案比較
綜合現(xiàn)場(chǎng)地形、地質(zhì)條件及原渠道布置形式，
充分考慮地基不均勻沉降變形， 為滿足運(yùn)行安全、
投資、工期的要求， 推薦兩方案比選。
方案一： 鋼筋混凝土箱涵改造方案。該段基礎(chǔ)
采取0.4 m厚M7.5 漿砌石做墊層， 平面約40 m需向
山體內(nèi)側(cè)重新開挖布置。斷面采用0.4 m厚鋼筋混
凝土箱涵結(jié)構(gòu)， 每隔6 m設(shè)銅止水。
方案二：HDPE 埋管方案。即采用HDPE 鋼帶
增強(qiáng)螺旋波紋管， 以高密度聚乙烯（PE） 為基體，
表面涂敷粘接樹脂的鋼帶成型為波形作為主要支撐
結(jié)構(gòu)， 并與聚乙烯材料纏繞復(fù)合成整體的雙壁螺旋
波紋管， 使用年限長(zhǎng)達(dá)30 ～ 50 a ， 廣泛使用于市政
供水、管網(wǎng)改造等工程領(lǐng)域。
原渠道過水面積為1.23 m2 ，為保持該段過流水
力條件和原渠道兩端的良好銜接， 避免該段過流時(shí)
出現(xiàn)回流漫過上游渠道邊墻， 產(chǎn)生不必要的破壞，
因此選擇管外徑1.2 m ，內(nèi)徑1.17 m ，壁厚9.5 mm 。同
時(shí)，考慮地基沉降影響和波紋管允許變形的要求，
需對(duì)該段渠道基礎(chǔ)進(jìn)行改造。原渠底適當(dāng)擴(kuò)挖適應(yīng)
基礎(chǔ)要求， 設(shè)置可靠的基礎(chǔ)墊層， 從下到上分別采
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