马来西亚巴贡水电站施工供水系统设计与施工

摘要： 本文主要介绍了马来西亚巴贡水电站施工供水系统的设计原则、计算方法、布置和施工，分析了巴贡水电站施工供水系统在施工正常期和用水高峰期的供水能力，为巴贡项目的施工进度提供了有利的供水保障。

关键词： 巴贡；施工；供水；设计；计算

Abstract: this paper mainly introduces the Malaysia and gong hydropower station construction water supply system design principle, calculation method, arrangement and construction, this paper analyzes the construction water supply system, gong hydropower station in the construction period and normal water peak water supply ability, for the construction of the project progress and gong has provided the favorable water supply security.

Keywords: Bakun; Construction; Water supply; Design; calculation

中图分类号： TQ639.2 文献标识码：A文章编号：2095-2104（2013）

1工程概况

巴贡200m级混凝土面板堆石坝水电站位于马来西亚沙捞越州的巴雷河上，是马来西亚迄今最大的水电项目。电站装机240万千瓦，水库库容438亿立方米，被誉为东南亚的“三峡”工程。巴贡水电站主体土建工程（EPC项目）由中国水利水电建设集团和马来西亚当地公司组成的马中水电联营体于2002年10月8日中标承建。

2 供水系统选址

因坝址区降雨量丰富，巴雷河水位变化幅度较大，且坝址区地形复杂，取水点的选取干扰因素较多，经现场查看，拟采用在大坝右岸W13场地附近设置挡水墙，由此处集中供水，然后布置供水管路至各相关施工部位。

W13场地旁的小溪，流量较大，水流清澈，满足生产用水的需求。此外，至挡水墙、水泵房及发电机房等部位，已基本具备交通和运输条件，交通相对便利。

3 供水系统的组成、设计与施工

3.1 浆砌石挡水墙

浆砌石挡水墙位于W13场地下游200m左右，砌筑于一条小溪上，砌筑段基础面主要为砂岩。浆砌石挡水墙高不小于4.50m，长约14m，底部宽度不小于3.6m，顶部宽度为50cm。迎水面坡比为1∶0.2，背水面坡比为1∶0.6。底部铺设不小于10cm厚C20砼。因浆砌石挡水墙为坝顶溢流，在施工过程中，浆砌石的砂浆应饱满，并不低于75#。

3.2 水泵及水泵房

在小溪右侧EL87.00m平台布置抽水泵房，建筑面积21m2，为简易木结构，高2.5m。水泵基础采用砼结构，平面尺寸300*150cm2，厚度为30cm。水泵房内布置两台水泵，一用一备。选用150TSWA*9型水泵，其主要技术参数见表1。

表1 150TSWA*9水泵主要技术参数

3.3 发电机及发电机房

在水泵房右侧EL91.00平台，布置发电机房，建筑面积60m2，砖砼结构。发电机房高3.0m， 砖砌体高2.5m，砌体顶部至屋顶设置木制百叶窗，利于通风。发电机基础采用砼结构，平面尺寸2*400*150cm2，厚度为30cm。机房内布置250KW发电机两台，一用一备。

3.4 生产水池及抽水自动控制系统

生产水池位于右岸坝肩EL258.00m处，距离浆砌石挡水墙约2000m，水池底部为中风化砂岩。水池底部平面尺寸为20.20*25.20m，容积为1050m3。水池为浆砌石砌体结构，底部宽度不小于2.6m，顶部宽度为50cm，高度不小于3.5m，背坡采用1∶0.6，在水池底部及浆砌石底部均浇筑不小于10cm厚砼。水池埋设一条排污管和两条出水管，并在进水管至水池顶部后加设弯头，将钢管引至水池底部，以免水流直接冲刷水池底部。生产水池抽水自动控制系统由浮子、继电器和电缆组成。

3.5 取水管路

取水管采用Φ273钢管，壁厚6.5mm。管路主要沿施工道路内侧布置，至水池正下方后，由于坡度较陡，在坡度的底部和顶部均须设置镇墩。取水管路计算如下：

取水管路采用钢管，取水管路从水泵平台至水池，管路总长约2200m，高差达174.5m，另加吸水管长度，总高差约180.00m。

3.5.1砼浇筑强度

高峰期发生在2005年7月，砼浇筑量为25494m3（电站厂房：18512m3；大坝：6031m3；引水隧洞：2951m3）。

3.5.2 砼浇筑用水量

砼浇筑全部用水量一般取值为2000~2400L/ m3，养护用水量取值为400~600L/m3。本项目供水设计取二者之和的最大值，即砼用水量3000 L/ m3。

3.5.3 取水管路计算

3.5.3.1流速

根据规范要求，对取水管路直径小于300mm，其经济流速一般为1.1~2.0m/s，暂取1.5m/s作初步计算。

3.5.3.2 用水量

（1）砼浇筑Q=K1*Q1*N1*K2/（30*24*3600）=50.90L/s

其中，K1-未预计的用水系数，此处取K1=1.15；Q1-高峰月砼浇筑强度，取25494m3/月；N1-施工用水定额，取3000L/m3；K2-施工用水不均衡系数，取1.5。

（2）基础处理预计用水量90m3/h，即25L/s。

故Q总=50.9+25=75.9L/s。

3.5.3.3 取水网路管径

d==0.253m

选用DN250管路作取水管，可以满足施工需要。

3.5.3.4 管壁厚度

根据规范要求，地面钢管在基本荷载组合条件下，[σ]=0.55σs，考虑局部应力时，可提高到[σ]=0.67σs，其中σs为屈服点，针对Q235材质的钢材，σs=210~240Mpa。

引水钢管内径250mm，长度约2000m，管轴线与地面的倾角为6º，静水头压力为180m，钢材允许应力[σ]=120Mpa，考虑局部应力时允许应力[σ]=160Mpa。钢管焊缝系数取0.9。

1） 初步计算管壁厚度

首先根据主要荷载（内水压力）初估管壁厚度。采用降低允许应力75%，按《锅炉》公式估算。

H=H0+ΔH=H0+c*（V0-V）/g=333m

其中，H0表示静水头，ΔH表示水击产生的水头。C表示冲击波传播速度，此处选1000m/s。

相当压强 P=3.33mPa

初估管壁厚度 δ=PD/（2*0.75[σ]）=4.63mm

根据钢管制作的要求，选用管壁厚度6.5mm。其中考虑1mm的防锈层。

2）管壁应力计算

（1）径向内水压力产生的管壁环向应力σθ