วิธีการสร้างโรงไฟฟ้าพลังน้ำกังหันคาปลัน

โรงไฟฟ้าพลังน้ำแบบไหลตามแนวแกนซึ่งมักติดตั้งกังหันน้ำแบบคาปลันนั้นเหมาะอย่างยิ่งสำหรับพื้นที่ที่มีแรงดันน้ำต่ำถึงปานกลางและอัตราการไหลสูง กังหันน้ำประเภทนี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในโครงการเขื่อนน้ำไหลและเขื่อนแรงดันน้ำต่ำเนื่องจากมีประสิทธิภาพสูงและปรับเปลี่ยนได้ ความสำเร็จของการติดตั้งโรงไฟฟ้าพลังน้ำดังกล่าวขึ้นอยู่กับงานโยธาที่ออกแบบอย่างดีและดำเนินการอย่างระมัดระวัง ซึ่งเป็นรากฐานของประสิทธิภาพของกังหัน ความเสถียรในการทำงาน และความปลอดภัย
1. การเตรียมพื้นที่และการเปลี่ยนเส้นทางแม่น้ำ
ก่อนจะเริ่มก่อสร้างขนาดใหญ่ใดๆ การเตรียมพื้นที่เป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่ง ซึ่งได้แก่ การเคลียร์พื้นที่ก่อสร้าง การวางถนนทางเข้า และการสร้างระบบเบี่ยงน้ำเพื่อเปลี่ยนเส้นทางน้ำและสร้างสภาพแวดล้อมการทำงานที่แห้ง เขื่อนกั้นน้ำชั่วคราวที่สร้างขึ้นภายในหรือข้ามแม่น้ำ มักใช้เพื่อแยกพื้นที่ก่อสร้างออกจากน้ำ
2.โครงสร้างช่องรับอากาศ
โครงสร้างช่องรับน้ำทำหน้าที่ควบคุมการป้อนน้ำเข้าสู่โรงไฟฟ้าและช่วยให้น้ำไหลไปยังกังหันได้อย่างสม่ำเสมอและปราศจากเศษขยะ ซึ่งประกอบด้วยชั้นวางขยะ ประตู และบางครั้งยังมีระบบชะล้างตะกอน การออกแบบระบบไฮดรอลิกที่เหมาะสมมีความสำคัญอย่างยิ่งในการป้องกันการเกิดกระแสน้ำวน ลดการสูญเสียแรงดันน้ำ และปกป้องกังหันจากเศษขยะที่ลอยอยู่ในน้ำ

3. ท่อส่งน้ำหรือท่อเปิด
ขึ้นอยู่กับเค้าโครง น้ำจากท่อไอดีจะถูกส่งไปยังกังหันผ่านท่อส่งน้ำ (ท่อปิด) หรือช่องทางเปิด ในการออกแบบการไหลตามแนวแกนหลายๆ แบบ โดยเฉพาะในโรงงานที่มีแรงดันต่ำ จะใช้ท่อไอดีแบบเปิดที่เชื่อมต่อโดยตรงกับกังหัน เสถียรภาพของโครงสร้าง ความสม่ำเสมอของการไหล และการลดการสูญเสียของไฮดรอลิกเป็นข้อกังวลสำคัญในระยะนี้
4.โครงสร้างโรงไฟฟ้า
โรงไฟฟ้าประกอบด้วยชุดกังหัน-เครื่องกำเนิดไฟฟ้า ระบบควบคุม และอุปกรณ์เสริม สำหรับกังหันแบบคาปลันซึ่งมักติดตั้งในแนวตั้ง โรงไฟฟ้าจะต้องได้รับการออกแบบให้รองรับน้ำหนักแนวแกนและแรงไดนามิกขนาดใหญ่ เสถียรภาพต่อการสั่นสะเทือน การกันน้ำ และความสะดวกในการเข้าถึงเพื่อการบำรุงรักษาเป็นประเด็นสำคัญของการออกแบบโครงสร้าง
5. ท่อร่างและท่อท้าย
ท่อร่างมีบทบาทสำคัญในการกู้คืนพลังงานจลน์จากน้ำที่ไหลออกจากกังหัน ท่อร่างที่ออกแบบมาอย่างดีจะเพิ่มประสิทธิภาพโดยรวม รางระบายน้ำท้ายน้ำจะส่งน้ำกลับคืนสู่แม่น้ำอย่างปลอดภัย โครงสร้างทั้งสองแบบต้องมีการขึ้นรูปที่แม่นยำเพื่อลดการปั่นป่วนและผลกระทบจากน้ำไหลย้อนกลับ
6. ห้องควบคุมและอาคารเสริม
นอกจากโครงสร้างหลักแล้ว งานโยธายังรวมถึงการก่อสร้างห้องควบคุม หอพักพนักงาน โรงงาน และอาคารปฏิบัติการอื่นๆ สิ่งอำนวยความสะดวกเหล่านี้ช่วยให้มั่นใจได้ว่าโรงงานจะทำงานได้อย่างน่าเชื่อถือและบำรุงรักษาได้ยาวนาน
7. ข้อพิจารณาด้านสิ่งแวดล้อมและธรณีเทคนิค
การสำรวจดิน การปรับปรุงความลาดชัน การควบคุมการกัดเซาะ และการปกป้องสิ่งแวดล้อมเป็นส่วนสำคัญของการวางแผนงานโยธา ระบบระบายน้ำที่เหมาะสม ทางผ่านปลา (หากจำเป็น) และงานจัดภูมิทัศน์ช่วยลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมของโครงการ

ส่วนประกอบทางวิศวกรรมโยธาของโรงไฟฟ้าพลังน้ำแบบไหลตามแกนมีความสำคัญต่อประสิทธิภาพโดยรวมและอายุการใช้งานของโรงไฟฟ้า แต่ละโครงสร้าง ตั้งแต่ท่อรับน้ำจนถึงท่อท้ายน้ำ ต้องได้รับการออกแบบและก่อสร้างอย่างระมัดระวังเพื่อทนต่อแรงทางอุทกวิทยา สภาพทางธรณีวิทยา และความต้องการในการดำเนินงาน ความร่วมมืออย่างใกล้ชิดระหว่างวิศวกรโยธา ซัพพลายเออร์อุปกรณ์พลังงานน้ำ และผู้เชี่ยวชาญด้านสิ่งแวดล้อม ถือเป็นกุญแจสำคัญในการส่งมอบโซลูชันพลังงานน้ำที่ปลอดภัย มีประสิทธิภาพ และยั่งยืน