Các nhà máy thủy điện dòng trục, thường được trang bị tua bin Kaplan, lý tưởng cho các địa điểm có lưu lượng nước thấp đến trung bình và lưu lượng lớn. Các tua bin này được sử dụng rộng rãi trong các dự án đập nước chảy và đập nước đầu thấp do hiệu suất cao và khả năng thích ứng của chúng. Sự thành công của các công trình thủy điện như vậy phụ thuộc rất nhiều vào các công trình dân dụng được thiết kế tốt và thi công cẩn thận, tạo thành nền tảng cho hiệu suất tua bin, tính ổn định vận hành và sự an toàn.
1. Chuẩn bị mặt bằng và chuyển hướng dòng sông
Trước khi bắt đầu bất kỳ công trình xây dựng lớn nào, việc chuẩn bị mặt bằng là điều cần thiết. Bao gồm dọn sạch khu vực xây dựng, thiết lập đường tiếp cận và thiết lập hệ thống chuyển hướng sông để chuyển hướng nước và tạo ra môi trường làm việc khô ráo. Cofferdams—khu vực bao quanh tạm thời được xây dựng bên trong hoặc bên kia sông—thường được sử dụng để cô lập công trường xây dựng khỏi nước.
2. Cấu trúc đầu vào
Cấu trúc đầu vào kiểm soát lượng nước đi vào nhà máy điện và đảm bảo dòng chảy ổn định, không có mảnh vụn đến tua bin. Cấu trúc này bao gồm giá đựng rác, cổng và đôi khi là các cơ sở xả cặn. Thiết kế thủy lực phù hợp là rất quan trọng để ngăn ngừa sự hình thành xoáy, giảm thiểu tổn thất áp suất và bảo vệ tua bin khỏi các mảnh vụn trôi nổi.
3. Penstock hoặc kênh hở
Tùy thuộc vào cách bố trí, nước từ cửa hút được dẫn đến tua bin qua các ống dẫn (ống kín) hoặc các kênh hở. Trong nhiều thiết kế dòng chảy trục—đặc biệt là ở các nhà máy có cột nước thấp—một cửa hút hở được kết nối trực tiếp với tua bin được sử dụng. Độ ổn định về mặt cấu trúc, tính đồng nhất của dòng chảy và giảm thiểu tổn thất thủy lực là những mối quan tâm chính trong giai đoạn này.
4. Cấu trúc Powerhouse
Nhà máy điện chứa tổ máy phát điện tua bin, hệ thống điều khiển và thiết bị phụ trợ. Đối với tua bin Kaplan, thường được lắp đặt theo chiều dọc, nhà máy điện phải được thiết kế để chịu được tải trọng trục lớn và lực động. Độ ổn định rung, khả năng chống thấm nước và dễ dàng tiếp cận để bảo trì là những khía cạnh quan trọng của thiết kế kết cấu.
5. Ống hút và ống xả
Ống hút đóng vai trò quan trọng trong việc thu hồi năng lượng động học từ nước thoát ra khỏi tua bin. Một ống hút được thiết kế tốt sẽ tăng hiệu suất tổng thể. Kênh xả nước an toàn đưa nước trở lại sông. Cả hai cấu trúc đều cần định hình chính xác để giảm nhiễu loạn và hiệu ứng nước ngược.
6. Phòng điều khiển và các tòa nhà phụ trợ
Ngoài các công trình chính, công trình dân dụng còn bao gồm việc xây dựng các phòng điều khiển, khu nhà ở cho nhân viên, xưởng và các tòa nhà hoạt động khác. Các cơ sở này đảm bảo hoạt động đáng tin cậy của nhà máy và bảo trì lâu dài.
7. Những cân nhắc về môi trường và địa kỹ thuật
Khảo sát đất, ổn định độ dốc, kiểm soát xói mòn và bảo vệ môi trường là những phần thiết yếu của quy hoạch dân dụng. Hệ thống thoát nước thích hợp, đường đi của cá (nếu cần) và công việc cảnh quan giúp giảm thiểu tác động môi trường của dự án.
Thành phần kỹ thuật xây dựng của nhà máy thủy điện dòng trục là yếu tố cơ bản đối với hiệu suất và tuổi thọ tổng thể của nhà máy. Mỗi cấu trúc—từ cửa hút đến đường ống xả—phải được thiết kế và xây dựng cẩn thận để chịu được lực thủy văn, điều kiện địa chất và nhu cầu vận hành. Sự hợp tác chặt chẽ giữa các kỹ sư xây dựng, nhà cung cấp thiết bị thủy điện và các chuyên gia môi trường là chìa khóa để cung cấp giải pháp thủy điện an toàn, hiệu quả và bền vững.
Thời gian đăng: 11-06-2025
