第二节 输水建筑物的运行与维修

小型水电站的输水建筑物，主要包括进水闸、引水渠道、压力前池、压力水管以及渠系上的一些交叉建筑物。如涵洞、渡槽、倒虹吸管、无压引水隧洞等。这些建筑物的运用情况，直接影响机组的运行。因此，加强对它们的观测与维修工作，促使其充分发挥作用，具有重要意义。

一、引水渠道的观测与维修

（一）观测工作

1.流量观测

影响渠道过水流量大小的是渠道的纵坡、过水横截面积和表面粗糙程度。已经投入运行的引水渠道，其流量大小决定于过水深度。由于底宽和其他因素都已按设计施工完毕，过水深度越大，通过的流量也越大。因此，引水渠道的流量观测主要是渠道的过水深度。

观测渠道水深，通常是在渠道上设立水位观测点。对于1000m以下的渠道，只要在渠首和渠末各设立一个水位观测点就可以。对于地形复杂、渠线较长的渠道，应在中间地形变化较大的地段增加若干观测点。在观测水深时，应注意渠道水深维持正常水位，满足发电需要。

2.渗漏观测

引水渠道在坚实的粘土层或者岩石基础上开挖，渗漏是很小的。在一般土质或破碎岩石上开挖，都存在一定程度的渗漏问题。水电站在设计时，已经考虑了渠道的渗漏损失，一般渠道的引水流量要比水轮机的设计流量增加20%～30%。正常运行的引水渠道，其渗漏损失要在允许的范围内。如发现较大的渗漏情况，要及时处理，以免减少流量，影响出力，严重者还可能危及渠道安全，造成渠岸崩坍等事故。因此，要加强巡视、观测，如发现渗漏是清水，水量变化又不大，可能是从岩石裂隙（裂缝）里渗漏出来的，不会影响渠道的安全，只是损失部分流量，可在定期维护中处理。如果渗漏是混水（泥浆水），且水量不断增大，又是在外坡渠岸中渗漏，就要及时处理，以免造成渠道崩坍。

3.淤积观测

渠道淤积，可使流速、流量减小，严重的要阻水，甚至造成渠岸坍方。影响淤积的因素是渠道纵坡太缓，或者在渠道内山坡土质风化坍落。要加强检查观测，通常一个星期或半个月观测一次，在南方四月至九月的汛期和台风季节，或每逢大雨和雷阵雨后，都要认真观测，发现较大的坍方淤积，要及时处理；对一些泥沙沉积、杂草生长等一般性的淤积，可在定期维护时处理。

（二）运行要求

1.新渠道运行前的试放水工作

新建成的土渠第一次通水，老渠道修理以后重新放水，都应注意慢慢升高水位，细心观测水流动态。由于新建渠岸和建筑物附近的新回填土还不够密实，没有达到沉陷限度，如很快满渠过水，会引起严重变形和塌溃现象，甚至会冲开缺口。因此，放水由浅到深，并在浅水位维持一段时间，使渠岸缓慢吸水沉实，检查薄弱环节，发现问题进行修理，然后继续提高水位。一般在新渠道投入运行前一个星期，就要进行这一工作。

满渠放干也要缓慢，特别是过水流量较大的渠道，更应注意缓慢，有些土质渠道，当渠水骤然放空，会使渠坡受到损坏。

枯水期以后，重新投入运行的渠道，也应按上述要求，进行试放水工作，并查看隐患，检查动物洞穴，清理渠道内的淤物、杂草等。

2.对正常运行引水渠道的要求

（1）维护渠道的正常流量，满足发电需要。

（2）维持渠道的设计流速，防止淤积和冲刷。

（3）控制过大的流量，减少溢流，节约用水。

（三）渠道维护

运行人员应了解并熟悉有关设计资料。如断面尺寸、纵坡、各个渠段的过水能力及渠系建筑物的情况。沿渠线应设置交通道路，便于管理人员巡视、检查、携带维修材料和工具。对于农村小型电站，要确保在暴风雨情况下，渠顶道路畅通。

1.土渠维护

（1）不稳定渠段。渠道经过地质条件较复杂地带，如堆积地段等，容易发生较大沉陷和大量坍方，清理工作量大，造成困难。由于自然条件所限，改成缓坡又不可能时，根据不同情况，研究不同措施。有的采取换基的办法，有的采用挡土墙的办法，有的改用反拱底板衬砌明渠，如图1-12（a）所示，也有用三铰拱暗渠，如图1-12（b）所示。不论采取什么措施，在这样的地段，严格要求渠水不漏，对保持稳定是有好处的。

（2）渠水漫顶。有的渠线较长，沿渠线的山坡地面进水，往往进到渠道。一到山洪来临，渠水上涨，有漫顶失事危险。防止的办法是：凡是与渠道交叉的溪水坑流，应设涵洞或越渠溢水堰排出；沿渠山坡开设截流沟，导山洪客水排出渠外。有的渠道沿大河大溪修建，洪水时很可能要漫顶淹渠，严重的要毁损渠身。为了安全运行，建议在顶冲地段采用浆砌块石保护。

（3）渠道清淤。对于任何渠道，清淤都是一项经常性工作。根据水电站的运行季节，分别在枯水期或冬季，进行有计划地清淤，以保持有良好的过水能力。

2.渠道防渗

山区、半山区的引水渠道，多数在岩石基础上开挖，渠岸采用块石砌筑以后，都存在不同程度的渗漏，防止渗漏的有效办法就是进行渠道衬砌。

（1）粘土防渗护面。以较好的粘土填入渠道，分层夯实。许多水电站的渠道采用这个办法后，渗漏损失明显减小。但必须注意，在维护清淤时，要了解防渗层情况，土层厚度，以免破坏防渗层。

（2）石板衬砌。石板厚度5cm左右，高度和长度根据过水深度和石板重量而定。一般不能过长，1.5～2.0m为宜。石板衬砌要注意，两块石板的接头处留15～20cm的间隙，用混凝土浇灌，防止连接处渗漏。石板与渠道侧墙间，灌注粘土泥浆，必须密实，以期达到两者结合良好，如图1-13所示。

这种衬砌办法就地取材，节省资金，效果良好，渠线美观。对于过水深度低于1.2m的小流量渠道，有一定的实用意义。

（3）混凝土护面防渗。混凝土衬砌厚度5～8cm，根据设计流量的大小而定。投入运用的混凝土护面，如有损伤、开裂，可用沥青混凝土修补，或喷水泥浆修补。

渠道防渗除上述方法外，还有群众惯用的干砌块石水泥砂浆勾缝、干砌块石石灰砂浆抹面、双石“夹合”型侧墙，即在两边干砌块石之间夹有粘土以及灰土类、沥青类等防渗材料。

3.控制水生杂草

水生杂草阻碍水流，对倒虹吸管、拦污栅都会形成堵塞，减小输水能力。对于小型渠道，可由运行人员定期清除。对于较大、较长的渠道，在允许的情况下，放干渠水，使水生杂草旱死，再以清除；反之，对陆生杂草，放满渠水，使杂草淹没水中，使根、叶缺氧而死。

对于山区渠道，渠道沿线严禁放木、放柴、放草，使渠水保持清洁。

4.混凝土结构的维护

渠道建筑物的混凝土结构，经多年运用以后，会发生冲蚀、脱壳、裂缝等缺陷，维护和修补办法有以下几方面：

（1）水泥砂浆修补。用来修补脱壳的部分，修补前应将有缺陷和损坏了的混凝土凿除，凿出新面，冲洗干净后，在润湿的表面上铺砂浆振实。压光后，按普通混凝土的要求进行养护。

（2）环氧树脂材料的修补。可使新老混凝土结合良好，特别是对于裂缝有显著的效果。现将环氧树脂胶粘剂的配比、配料方法及施工操作工艺叙述如下：

1）配方。环氧树脂胶粘剂目前配方较多，用途与使用方法也略有不同，配合比（重量比）见表1-1。

一般常用的配合比为1∶4，使用时可根据用途选择。常用的环氧砂浆修补混凝土裂缝配合比（重量比）如下：

6101号环氧树脂 100

水泥 100～125

乙二胺8～10

二丁酯 20

黄砂（粒径小于1.2mm）300～375

在配制环氧树脂胶粘剂时，各种材料的配合比，主要是依据修补对象而定，有时也因某种材料无货而改用代用材料。

2）工艺流程如下：

先将环氧树脂加热至20～25℃，加入二丁酯，拌和均匀，加入硬化剂乙二胺或多乙烯多胺，再拌和均匀，即成环氧基液。将所配制的环氧基液倒入含有已混合均匀的填料（水泥或黄砂）的拌和锅中，并充分拌和，直到每个填料颗粒包含环氧基液，即成环氧砂浆。

3）混凝土的处理。用环氧树脂材料修补混凝土裂缝时，老混凝土面应先进行凿毛，以增加粘结力。一般沿裂缝凿嵌槽，嵌槽用人工手钎开凿，要求平整而粗糙，其形状为V形，宽度、深度视裂缝大小而定。

凿完嵌槽，用钢丝刷刷去石粉和松动颗粒，然后用清水冲洗干净。如混凝土面含有油污，可用丙酮、甲苯、二甲苯等有机溶剂洗净，洗净后的嵌槽进行干燥处理。如裂缝中的渗水，则应设法止住渗水后，再干燥之，否则要影响粘结力。

4）修补工艺。先在槽内用油漆刷上一层环氧基液（即不加填料的环氧胶粘剂，由环氧树脂、硬化剂、增韧剂、稀释剂组成），厚度控制在1mm之内，涂刷基液要求均匀全面，洼洞及槽侧壁不可疏忽。已涂刷基液表面，应注意保护，严防杂物、灰尘掉在上面。涂刷基液后，须隔一定时间，使基液中的气泡消除后，再涂抹环氧砂浆。平面涂抹时应铺摊均匀，每层厚度不宜超过1.0～1.5cm，底层厚度应在0.5～1.0cm，并用铁抹反复压抹，使表面翻出浆液，如有气泡必须刺破压紧。斜、立面涂抹时，由于浆液流淌，应用铁抹不断压抹，厚度以0.5～1.0cm为宜，如过厚应分层涂抹，超过4cm时，最好立模浇筑。顶面涂抹时极易下脱，环氧砂浆层的厚度以0.5cm为宜，每次涂抹均需用力压紧。环氧砂浆涂抹后，最后再刷一次环氧基液。

为了增加修补面的粘结抗拉强度及耐水流冲刷能力，可用环氧基液粘贴玻璃丝布1～2层。粘贴方法有两种：一是在已回填环氧砂浆面涂一层环氧基液，厚度小于1mm，然后在环氧基液面粘贴一层玻璃丝布，最后涂刷一道环氧基液。若粘贴第二层玻璃丝布，则在已涂刷环氧基液的第一层玻璃丝布上粘贴第二层玻璃丝布，最后涂刷一层环氧基液。二是当发生回填材料流淌时，进行模板支撑，待硬化拆模后，按上述的方法粘贴玻璃丝布，如果硬化后的回填砂浆不平整，可在砂浆面上涂抹一层厚2～3mm的环氧胶水泥，再按上述的同样方法粘贴玻璃丝布。粘贴面应大于回填砂浆面，粘贴时要注意贴实、刮平，避免玻璃丝布内存有气泡。

5）养护。环氧胶粘剂修补后，要进行养护硬化。一般在20℃左右，经24h可达强度的80%～90%，3～7天后即可硬化完毕。硬化时间与温度有关，最重要的是控制温度，一般养护温差不宜超过5℃，夏天要搭棚防晒，冬天要加温保暖。温度高，硬化时间短，反之则长。在较高温度下养护硬化，能保证环氧树脂的机械强度和各种性能。但是水电站的水工建筑物，一般处于敞开空间，加温困难，而采用的硬化剂是常温硬化，故养护温度通常控制在15～35℃之间，同时要避免雨、水侵入。

二、进水闸的运行与维修

（1）对于闸门，要注意观察有无歪扭，门槽有无堵塞，闸门吊点结构是否牢固，止水设备是否完好，漏水是否在允许范围内。

（2）对于启闭设备，应观察运转是否正常，有无异常的声响和别劲。传动机件和承重构件有无磨耗损坏，齿轮咬合是否符合要求，连接螺丝特别是地脚螺丝是否松动，制动设备是否灵活有效，润滑油是否充足，安全防护设备是否完好。

（3）闸门的水下部分，应在闸门启闭或水位下降较低时，抓紧进行观察。淹没深度较深的闸门，必要时，可作潜水检查或抽水检查。

（4）对于有钢丝绳装置的闸门，应检查钢丝绳悬吊装置两端接头是否牢固，钢丝绳有无扭转、打结、锈蚀、断丝，防锈黄油有无流失或变质，绳芯是否缺油，起重时有无渗油，通过滑轮间有无压边及偏角过大，以及松紧是否适度等。如发现不正常现象，应及时调整。钢丝绳外表粘附灰尘、砂粒，不仅影响润滑脂的作用，而且还会加速对钢丝绳的磨损。因此，对露天装置的启闭机，卷筒上应设罩壳，不绕筒的部分应设置防尘套保护。经常淹没水下部位的钢丝绳，往往易于锈蚀断丝，为了延长钢丝绳的使用年限，可调头使用。对于不合格的钢丝绳，应予更换。

（5）对于金属结构，特别是钢板组合的闸门、金属闸门的框架和面板，注意观察有无变形、气蚀和磨损。

（6）金属结构的表面，应观察其有无油漆剥落、生锈现象，有无裂缝或焊缝开焊等。如发现裂缝或焊缝开焊，应立即用油漆划上标记，并采取适宜的焊补或加强措施。

（7）对铆接的金属结构，应观察铆钉有无松动现象，对于松动铆钉，应立即划上标记，进行处理。

（8）运行期间，应对闸门及启闭设备等金属结构经常擦洗，定期加油保养，保证整洁完好不漏水。开机前，应保证闸门和启闭设备处于良好状态。

（9）闸门和启闭设备一般2～3年油漆整修一次，以防表面腐蚀。油漆前仔细除锈，清洗干净，然后涂上红丹漆或第一遍涂红丹漆，第二遍涂防锈漆。防锈漆可采用胺固环氧沥青漆，使用方法见压力钢管防锈。

（10）木闸门应定期油漆，一般1～2年一次，以防腐蚀。水下或经常出入水中的木结构，可采用涂热沥青的办法防腐。同时注意门面是否变形，开启是否方便，止水是否严密。一般当腐蚀面积大于原断面面积的20%以上时，应考虑更换新木。此外，还应定期检查木闸门上的铁件、螺栓等是否拧紧、锈蚀。

（11）钢丝网水泥闸门是一种薄壳结构，容易露网露筋。完整无损的钢丝网水泥结构，其网、筋是在氢氧化钙的强碱性（pH值为12～13）作用下，生成氢氧化铁保护膜保护着，防止网、筋受到腐蚀。露筋露网后，筋、网就很容易受到腐蚀。其次钢丝网水泥闸门结构较为单薄，运用中闸门下坠、漂浮物撞击，都易受损伤。因此，要定期检查门面有无裂缝、破损，发现损伤及时修复；铁、附件有无变形、松动，发现问题，及时矫正。

（12）电动闸门应加强电气部分的管理和维护，使之处于随时可用的状态。

（13）开启闸门接近最大开度或关闭闸门接近闸门底时，应注意闸门指示器或标志，否则会引起事故。最常见的是螺杆顶压弯曲和启闭机台破坏。

（14）闸门应避免停留在容易发生振动的开度上。如闸门和启闭机发生不正常的振动声响时，应停下来检查处理，不得强行启闭。

（15）为了防止冰冻，保证闸门安全，在冬季要经常开闸放水，使水面流动，破坏水面冻结能力。对冬季不能运行的闸门，闸门内不能存水，特别不能存满水，以防结冰膨胀、闸门冻裂。对于较大的水电站闸门，水较深、水温在零摄氏度以下时，可放进压缩空气使水面波动而不结冰。

（16）进水闸、沉沙池前后容易发生泥沙淤积，应定期清淤。

三、压力前池的观测与维护

（一）前池的观测

1.前池的控制水位

机组在运行时，负荷增减，流量就随着变化，前池水位也跟着升降。为了确保机组正常运行、前池安全使用，压力前池的几个水位就要加以控制。

（1）正常水位。水轮机通过设计流量时，进水室的正常水位，就是压力前池的正常水位。对于农村小型水电站，前池的正常水位，可近似地采用通过设计流量时的引水渠道末端的水位。

（2）最低水位。水轮机负荷突然增加，进水室水位要骤然降低。为了保证不使压力水管进口处形成漩涡，不使空气带入压力水管，机组能正常运行，建议进水室的最低水位高出压力水管进口处顶部1m以上。

（3）最高水位。当水轮机停机时，前池水位必然立即上升，水流从溢流堰溢出。当溢流堰溢流最大流量时，池顶要有0.3～0.5m的安全超高，以保证前池安全。

2.压力前池水位的遥控遥测

压力前池的水位升降，直接反映出水轮机用水的供需关系。在正常运行中，及时观察到前池的水位变化，并能调整、控制这些水位，才能防止发生断水事故或多水废弃现象。引水式电站，有些前池与水库的距离比较远，同时高、中水头的电站，前池与厂房都具有一定的高度，靠人操作，既花费时间，又不能及时地适应负荷的变化。在运行实践中，各地运行人员开展科学管理，大搞技术革新，创新出许多遥控遥测的办法，下面介绍几种比较常用的遥控遥测方法。

（1）压力前池水位的测定。

1）浮筒法。利用浮筒、滑块、铜条、电阻、毫伏表、小滑轮等，按图1-14的接线原理，进行电测。当前池水位变化，池水涨落带动浮筒升降（注意浮筒不能漂动，以防误动作），同时使滑块移动，因滑块与铜条及铜丝同时接触构成回路。滑块上下移动引起回路电阻的变化，反映到厂房的毫伏表上（即水位表），就可以直接读出前池的水位标高。2）电容法。像测量电容的方法那样，将水布置成一个电容器。在水中垂直安装一根绝缘导线，下部封口，和水不接通。导线和水之间，就形成了一个电容器，介质就是导线上的绝缘层，水是一个电极，导线是另一个电极。当水面上涨或下降时，水对导线的浸没深度发生了变化，两个极板面积发生了变化，电容量也就发生了变化，在指示部分就可读得不同数值，因而显示出水位的变化。

读电容的仪表，可以在表盘上直接写成水位深浅的读数。为了使读数精确到0.01m的范围，可以用毫伏表。如果有条件，可以采用脉冲信号，采用数码计，直接由数字报出水位。这些可根据当地水位情况和安装地形情况通过实验而决定。

①安装方法。根据安装地点的地形条件，导线可垂直水面，也可以倾斜，但不要放在坡地上，否则导线和地之间的电容就会超过水位变化时的电容。不需增加任何工程设备。水中的绝缘导线，用一般的胶质线即可，将其底部封闭。

②注意事项。和水连接可用裸铝线，但一定要接供电线路的零线。水中所用的绝缘胶质线，随着水位的升降和日晒，容易干裂，失去严密绝缘，影响观测，应及时检查，予以更新。供电电压要稳定，每次观测时，电压都在220V，不然要造成误差，必要时，可加用调压器。

此种方法，较采用浮筒法方便准确，可以直接测量流动的水位，不需建立竖井，减少投资。同样也可以作远距离传送和自动记录。测量范围可由0.01m读到100m。

（2）压力前池流量的遥控。知道压力前池的水位变化以后，可以按图1-15的接线原理，进行水库启闭机的电动控制，使水库按前池水位变化要求放水，满足发电需要。其电控动作说明如下：

1）放水时，接通开关2Q，揿下按钮S₁，这时接触器KM₁动作，开启水库电动启闭机顺转，带动螺杆按需要上升，水库闸门打开。在螺杆带动闸门开始上升时，应接通回路开关1Q。

2）要减少或停止放水时，接通开关2Q，揿下按钮S₂，这时接触器KM₂动作，使电动机倒转，启闭机螺杆下降，水库闸门关小或关闭。在螺杆开始下降时，也应接通回路开关1Q。

3）螺杆上升或下降即将完成时，由于误操作或控制失灵，螺杆仍继续升降，此时，活动接头r₂即与接地的行程触头T₁、T₂接通，使中间继电器K自动脱开回路（电源中心点亦接地）。于是常闭触点K打开，接触器KM₁与KM₂失去电源，电动机停止工作，保护启闭机构不致损坏。

4）电路红灯RD亮着，表示控制系统情况正常，回路绿灯GN亮着，表示启闭机构接地回路正常。

（3）启闭机开度的遥测。为了使水库放水量准确及时地适应机组负荷的变化，遥测和遥控水库启闭机、闸门开度的大小很有必要。

开度变换器是利用螺杆带动的活动触头r₁，在一个木匣内滑动。木匣的胶合板上嵌有许多铜条，间距每厘米一根，每两铜条之间，有一只炭质电阻，电阻之间又互相串联一起。随着r₁的升降，电测回路的电阻值就不断增减，而回路中的直流电源H的电压是恒定不变的，因此，回路中的电流就随着变化。反映到电站毫伏表（mV）（改装后用作毫安表）的数值也随之变化。经过核对之后，毫伏表的读数就直接表示出启闭机开度的数值。

在制作开度变换器时，用实验方法配焊相应的电阻，使得毫伏表mV的读数直接表示闸门的开度数值（一般以cm为单位）。

3.前池裂缝、位移的观测

压力前池的失事，影响到压力水管、厂房和机电设备。有些高、中水头的电站，由于前池存在一些问题，在运行时又没有及时对裂缝、渗漏进行观测，逐步发展到前池位移、倒塌，冲毁厂房和机电设备，这样的教训不少，要引起运行人员的高度重视。运行期间，对前池墙身、基础各部位都要细心观测，如停机水位下降，并发现有漩涡，或干池池底有陷坑，都是漏水的象征，应及时处理。

前池运行期间，还要观测通气孔的工作情况，使其处在良好的通气状态。

（二）前池的维修

水电站的压力前池有岩基，有压缩性土层，建筑材料不一。由于它的位置关系，失事影响涉及面广，损失大。因此，如发现问题，就要及时处理。

1.防渗处理

发现漏水，分析原因。如果是建筑体本身漏水，应进行防漏修补；如果是建筑体与基础等原地面接触不良，应在前池进水口前加筑截水墙，并加厚池底，密封池水不得外漏；如果是基础松散、破碎、裂隙等造成，必要时，可采取灌浆处理。在压力水管与压力前池接头处，结合不好容易漏水，因此可在这些部位加厚砌筑断面或提高建筑材料强度。

2.滑坡处理

前池的滑坡多数是地基问题造成。地基是堆积层之类，又因地形条件限制无法避开时，在不影响机组运行的条件下，建议放大基础断面，缩小前池高度，即采取减小地基承载力的方法来解决。

四、拦污栅的观察与维修

（1）水电站在开机前，应彻底清除拦污栅的漂浮物以及淤积物。运行期间，每交接班都要做一次认真观察，清除污物，保持水轮机用水清洁，减少拦污栅前的水头损失。

（2）当拦污栅被淤塞或折断而失去效用时，应停机处理。否则，污物进入机室，危及水轮机安全。

（3）一般的小型水电站，拦污栅有铁制栅条，也有铁框竹栅条，容易生锈、腐烂、通常每年维修1～2次。维护整修时，调整变形栅条，除去铁锈，涂上防锈漆。

（4）多污物的河流，拦污栅上的污物容易积厚。污物多不仅减小流量，还会增加水头损失。对于低水头电站，将会明显地影响机组出力。如能采用带钩拦污栅，如图1-16所示，会给清污工作带来不少方便。

电动带钩拦污栅，底部有弯钩，采用电动机、蜗轮蜗杆和钢丝绳起吊。清污程序是：先放下第一道拦污栅，这时第二道拦污栅在水上；清污时，提起第一道拦污栅，下部的弯钩将污物全部带出水面，由人工在工地上进行清理，同时放下第二道拦污栅，一起一落，调换进行。浙江省仙居县河埠水电站采用这种清污方法，经过多年运行，效果良好。

（5）拦污栅工作要有安全措施，如设置栏杆和照明等，以保证清污时的操作安全。

五、压力水管观测与维护

（一）观测工作

压力水管是水电站的重要组成部分。它承受较大的内水压力，并且在稳定的水流下工作，如在运行时发生事故，则将影响发电，严重的会使整个电站遭受破坏。因此，应认真加强观测，如遇暴雨、冰雹、五级以上地震、低于历年最低气温的天气，以及甩去较大负荷或紧急停机后，都要进行特殊检查。

压力水管的观测，管体部分包括管身的开裂、渗漏水、管壁变形、异常杂音、管内结冰，振动的幅度和频率，保护涂料的剥落和锈蚀。其他部分包括伸缩节的行程和漏水、进人孔的变形、通气孔的堵塞、安全阀的失灵、支墩和镇墩的位移等。

1.渗漏观测

正常运用的压力水管，不允许发生渗漏。当它充水时，要认真观测。如发现有渗漏水，要继续观测并分析原因，钢管的渗漏一般都发生在法兰连接处，可调整好橡皮垫，拧紧接管螺丝；钢丝网水管的渗漏通常出现在管壁渗漏、接头脱壳渗漏，都要认真观测记录，以便在维修时处理。有时由于山坡塌方，岩石打破管壁而严重渗漏，要及时停机处理，保持运行期间的不渗漏状态。

2.支墩和镇墩的观测

露天式压力水管，作用在水管上的力是很多的，都要由压力水管的支墩、镇墩传给基础。因此，要定期观测支墩、镇墩是否出现沉陷、冲动位移、拉裂等情况。气温变化时，会使压力水管发生伸缩，会引起支墩、镇墩拉裂；大雨或暴雨以后，山洪暴发造成严重塌方、滑坡，会使支墩、镇墩冲动位移，因此，气温变化和大雨以后应进行检查，发现问题及时处理。

3.伸缩节的观测

伸缩节的常见事故是渗漏，因此，对每个伸缩节都要定期检查。如发现有渗漏水等不正常情况，应及时调整修配，使其处于正常工作状态。

（二）压力水管的维修

压力水管经过整体水压试验，验收合格投入运行后，还应定期检查，及时维修。

1.钢筋混凝土压力水管

预制的钢筋混凝土压力水管，接头处要具有足够的柔性，以适应温度变化和时干时湿而引起的纵向移动。如发现接头柔性不足，或管道变形损坏，应及时处理好柔性连接。

压力水管开裂漏水的修补办法是：将裂缝修成V形槽，深度1.5cm左右，用钢丝刷洗刷干净，干燥后，灌注环氧树脂砂浆，并抹光表面，裂缝严重的外加钢环。

在南方不冰冻地区，对钢筋混凝土压力水管可以进行四季充水保护。但在有冰冻的地区，冬季要完全将水放空，以防冻裂水管。

2.钢丝网水泥管

近几年来，水电站使用的变通钢丝水泥管和自制预应力钢丝网水泥管越来越多。广东省肇庆地区，已安装的2700台水轮发电机组，绝大部分都是采用自制预应力钢丝网水泥管，总长达76km，最高水头218m，工作压力达270N/cm²，最大内径1300mm。采用自制预应力水泥管，比钢管可节约钢材70%～80%，节约资金25%～30%，使用寿命长，可以就地取材，目前被广泛采用。常见的问题是管体开裂、渗漏、碰撞划痕、管壁脱壳、筋网外露、接头崩角等。一般修补办法是：采用环氧胶粘剂补强防渗。环氧胶粘剂的配比，各地略有不同，应视补强的对象和环境而定，常用的配比（重量比）如下：

6101号环氧 100

邻苯二甲酸二丁酯 20～22

乙二胺 8～10

补强操作方法，先把压力水管的水放干，沿裂缝及缺陷除毛。用钢丝刷把粉末刷擦干净，然后用清水冲洗。采用自干的办法干燥。在使用较急时，可用红外线灯泡烘干，处理好管壁表面以后，涂刷环氧胶粘剂。补强后在气温30℃的情况下，一般经2～3h开始硬化，一两天以后可以充水试验。

对于有严重裂缝的钢丝网水泥管的补强，可以贴上几层玻璃丝布，或裂缝处加扁钢做成钢圈；对于大管径的压力管可在内壁补强，损坏和缺陷严重的管段，要重新调换一段。

钢丝网水泥管的接头均为柔性接头，用橡胶圈或塑料圈止水，能够自行伸缩，止水性能良好。维修时，要注意支墩的支承状态，其位置应离两段水管承接处净距离15～20cm，不能靠在承接处，以适应伸缩的要求。

3.钢管

压力钢管发生脆性破坏的现象是管壁、焊缝或有关构件突然发生断口，其发展速度极快，断口呈晶粒均匀的平面，并与构件表面垂直。如水头为189m的一个水电站，在试车前1s时间内（刚开阀门），将长约100m的一段钢管断成十多段，最短一段长仅1.2m。

压力钢管脆性破坏的原因与选材、结构型式和工作时的温度有关。在选用含锰、硅、硫、磷含量较大和脱氧不完全的钢材时，其韧性、延伸性降低，会使钢材产生脆性破坏。在叉管交接处，进人孔加强板附近等急剧变形处和钢管表面有损坏处，在重复应力作用下，容易产生疲劳裂缝。当断面被削弱、抗拉（压）强度不足、遇冲击荷载作用时，将发生脆性破坏。

修理脆性破坏的措施是：钢管外壁加设钢箍，分担内水压力；改变构件外形，过渡段代替外形突变，减少局部应力集中；对一些间断焊缝改为连续焊缝等。

压力钢管的失稳破坏，是因为钢管是一种薄壳结构，在外部压力作用下，管内产生负压时，容易失去弹性稳定，发生皱曲破坏。发生失稳破坏与钢管的设计、制造和管理有关。在压力钢管使用期，要保持通气孔畅通，及时补充空气，就能改善条件。

修复失稳破坏的措施是：当发现管壁有小鼓包时，顶压复原（隧洞式压力钢管还应在鼓包处钻孔放水，减卸外压力，并在管壁、洞隙间灌水沙浆），管外加加劲环，加强钢管刚性，严重的可更换原钢板。

压力钢管的环向和纵向裂缝，是因为破坏应力大大超过材料的屈服强度造成。裂缝呈纤维状的，称为韧性裂缝。凡是应力集中部位开裂的，称为疲劳裂缝。不论哪种裂缝，处理的办法都是补焊。

压力钢管发生气蚀、磨损，是因为结构形状不良、表面不平整造成。处理办法是将不平部分修整平顺，避免水流产生负压，用抗蚀、抗冲性能好的材料修补损坏部分。

压力钢管发生振动，主要是高速水流引起水管振动的频率接近钢管自振频率的共振。防振措施是尽量避免水轮机车在振动较大负荷下运转；尾水管发生涡流时，进行补气；增加水支墩，增加地脚锚栓等。

压力钢管防锈漆的种类很多，根据各地的使用情况，以胺固化环氧沥青漆作为钢管的防锈效果较好。

胺固化环氧沥青漆是一种新型的防锈蚀涂料。它具有较高的附着力和较好的耐潮性、耐水性、耐化学腐蚀性。其基本成分是环氧树脂与煤焦沥青的混合液，掺以其他填料，用乙二胺做固化剂配制而成。天津油漆厂的产品分为成分一和成分二两种分罐包装。成分一为环氧沥青漆，成分二为乙二胺固化剂，按比例配合使用。涂刷成本约2元/m²。

防锈分管壁内、管壁外进行。管壁内，先以油性红丹防锈漆打底，然后再涂上胺固化环氧沥青漆。管壁外，锈擦干净后，均匀涂上胺固化环氧沥青漆。

（三）压力水管的其他防保措施

（1）大部分电站在设计时已经考虑修建沿管便道，在水头较高、管线较陡时可将便道铺设成踏步台阶。便道宽1.2～1.8m。修建便道，不仅便于管理人员来往工作，还有利于保护管道。有些高水头电站没有踏步的设置，在维修时可结合管道修理重新铺设。在铺设时，应注意使管道底高于便道面30cm以上，以防泥砂冲击管道。

（2）修排水沟。为了排除山坡水对压力管道基础的冲刷，应在管道两边修排水沟，把水排到管道以外的山坡，定期清除压力水管附近山坡的滑动、崩塌等危险物。

（3）自应力钢丝网水泥管使用后，枯水期管内无水可充，管体干缩后自应力消失，强度降低，恢复使用时应充水养护数日，待自应力恢复后，才能投入运行。但小型水电站往往没有养护的条件，因此，建议将其埋设于土中，既免干缩，又能防止撞击受伤，严寒地区还能防冻。管身盖土厚度按各地气温而定，一般不宜太厚，以减少管体承受的土压力。埋设土中的管道应先做好防漏工作，以免埋设后处理渗漏不便。

（4）设安全阀。安全阀用于压力水管上，是为了在压力超过规定数值时，能够自动排除过剩压力，防止发生事故，是保证运行安全的自动装置。安全阀有杠杆、弹簧式和脉冲式三种，前两种使用较广，对水头高，管道长的电站，尤其需要。安全阀要注意维护，防止失灵。对杠杆安全阀，在使用前要调整好平衡的位置，如安全阀过动作，应使其恢复原来位置。除了安全阀外，还有调压阀、爆破膜等都是防止机组甩负荷、水管产生过大水压的保安措施。

（5）当压力水管发生严重沉陷、裂缝、位移等任一情况时，都应立即停机，关闭水管进水口的闸门，放空管内存水进行处理。