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设计方案是首先在百仞滩九级瀑布的上游开挖了一条引水渠。引水渠的宽度和深度是根据水流和坡度的进行计算的,幸好这些是有现成的数据表可查的,最后确定为引水渠道的规模为底宽
.
米,水深
米。
引水渠将水注入压力前池,这个池子连接着引水渠和压力管。由前室、拦污栅、闸门、进水室、溢水道和排沙口组成。
压力前池是水电站的一个重要组成部分,不仅用来沉淀泥沙和拦截漂流杂物,以免进入水轮机造成损坏,在有多台机组的时候还能起到分配水量的作用。此外,它的最主要作用就是调节进入水轮机的水量大小。
当水电站负荷增大,水轮机所需要流量增加的时候,前室的蓄水池可以补充渠道来水不足,以免水位下降造成空气吸入压力水管,降低机组出力;反之,当负载突然减小,或者上游来水过多造成洪水时,渠道中的多余流量可以通过溢水道排出,以免影响建筑物安全。
水渠的闸门则是用来控制流量和截水,设置在压力前池的送水室内,因为是小型的水电站,这个闸门就决定使用了木材来制造。符迪才根据自己在老家时的见闻,推荐使用了一种特殊时期期间推广流行的木制弧形闸,它开启的时候使用滑轮组和手摇木绞车,关闭靠重力矩,结构简单,启闭快捷,使用起来极为方便。
压力水管是建筑者们遇到的一个主要难题,它作为水电站用来造成压力水头驱动水轮机做功的重要部件,不仅要承受水头的压力,还要承受关闭水轮机导叶或者闸门时造成压力水管内水流骤然停止所产生的水锤压力。因此压力水管要有较大的强度,否则容易造成裂管事故。但是现在既然是一座半临时性的小水电站,执委会便不愿意使用混凝土材料,毕竟水泥现在是用一点少一点。而另一选择的陶管性能较差,
米水压下就会破裂,而且这么大的陶瓷件没人做过,在临高当地恐怕也不见得有人会烧制。
符迪才考虑再三,最后决定使用木管。这种木制管道用厚
~
厘米的木板料拼接成,用铁箍箍紧,它的强度比混凝土管都要好,可在
米以下的水头高度使用,相比之下,混凝土管只能用于
米以下水头。木管保养的好的话,寿命也并不逊色,用上
~
年没有问题。
木料的问题比较容易解决,这些天伐木的工作一天也没有停止过,虽然缺少干燥设备,邓坤还是造了一个土窑,用枝叶慢熏的方式干燥木材,这种方法效率很低,干燥程度还不一致,不过总算是能提供足够的可用的木材了。
问题是用木板拼接管道并不容易,它有点象箍桶,这门手艺本来就快要失传了,更不用说制造这样大口径的木管道了。还好孙良宇的本行就是
建模,玛雅、
什么的都拿手,执委会把他找来帮忙,很快就解决了数据问题。
有了数字,根据图纸的数据,又经过几天摸索,终于拼接出了第一根管道,当然由于伐木队的精度并不能达到图纸精度,做出来的东西还是略有偏差,但是好歹是可以用了。第一根木管长
米,直径
.
米,外用铁箍箍紧,经过简单的加水测试之后发现拼接强度还不够,在制造第二根管子时候又增加了铁箍和木料的厚度。试验合格之后,锯木厂立刻生产了
米的压力木管,其中
米为备用。事实证明这个备份是有必要的,在施工阶段报废了
根。管道之间的接口用水泥砂浆连接封固。压力管之间的支墩和镇墩则用石料加上水泥砂浆固定。
压力管的底部就是发电厂房,它的基座要求比较高,所以不惜工本用了碎石砂浆混凝土,部分用的是采石场里不知用途的各种各样尺寸的石条。
尽管基建组的人以前没造过水电站,不过为农村设计的电站设备有详尽易懂的说明书。一群富于工程经验的人仔细研究,再加上各自对所目睹过的水电站的回忆,搞明白具体的建设方法的不难。开挖土方、沟渠,建造厂房,乃至架设电杆都是驾轻就熟。水渠是土渠,其他建筑物则都使用水泥砂浆石砌。
在某些石质的地段开挖比较费力,但是有空压机和风镐这些工具,也比较容易的克服了。本来执委会还拨给了一些硝氨和煤油,准备必要的时候用炸药施工,不过最后大家还是觉得少用这种大杀器为妙――他们都没有使用炸药的工程经验。
水轮机安装要求则比较高,要测水平,最好是一次性吊装到位,所以用上了汽吊,经过一下午的折腾,终于把水轮机吊装到位。发电机房因为没有砖瓦可用,暂时就先搭建了一个棚子作为遮盖。
工程队冒着细雨清理干净工地上碎石和垃圾,安装好引水渠闸门,最后将取水口的土石完全挖开。弧形木闸门发挥了它的作用,水没有涌入,现在就等混凝土完全干透即可发电。
这座水头
米,水流量每秒两立方米的小水电站,可以为基地提供
的电力。当然,未来的水电站肯定是要按照原时空百仞滩电站的规模来的,只不过谁也说不清那是什么时候。
因为即将有二台发电机同时发电,原先简单的拉电线供电的模式就要有所改变。能源组计划建立起新的电网系统。系统是成套采购的,这个电力网将采用
千伏电压高压送电,用电则采用工业
伏和民用
伏,这都是本时空现成的电压标准,也符合他们带来的各种机械设备的用电需求。
电网的输电线路为了安全起见原打算都安装在地下,但是没有合适的耐腐蚀的电缆套管,所以继续采用电线杆架空输电,好在从水电区到主城区的线路全长才
米,完全在视线范围之内。如果有必要,可以用城墙把两个区域之间连接起来,不过暂时还没这个必要。
有了电,接下来的项目是供水系统。文澜河的水质主要是受到上游县城居民区和农田的废水废物的污染,故而有机质含量比较高,水藻较多,泥沙含量反而很小。对于这样的水质,仅仅依靠传统的泥沙沉淀、消毒的方法是不够的,水藻会带来难闻的臭味,连氯气的味道都掩盖不了,太湖无锡段的蓝藻大爆发的时候,当时自来水厂出厂的水质在理化标准上完全合格,但是臭味却始终不能消除。
在查堪过水文地形后,符迪才决定采取渗滤式取水口――河水通过河边土壤的渗滤再进入到蓄水池,这种形式取到的水通常不受污染,不需要太多的处理。
最简单的模式是挖掘渗滤井。不过考虑到要供应的人口数量多,现代人的生活习惯用水量也较大。所以采用的是比较复杂一些的渗滤廊道给水系统。
首先在沿河
米的地方,平行着河岸开挖一条集水管沟,集水沟的的开挖深度要低于最低水位线
米,管沟内是由多层不同规格的砂、砾石和小碎石组成的滤床,&#
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;滤床中间埋设集水管道,这种管道在现代一般是用
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直径的打孔
塑料管,田九九没这种
塑料管,所以采用了混凝土管,用
圆径的圆木作为内模,用砾石、细纱和水泥混合后现场浇注成型。这种管道不需要太密实,而是要求疏松多孔,管道接口的地方也不用密封――以便到进入集水沟里的地下水能渗透进管道里去。整个管沟用不少于
厚度的泥土进行覆盖。
最后,在管沟的北面尽头,地势最低处,用混凝土砂浆砌石修筑清水井,渗入集水管的清水最终被流淌到这里沉淀。建筑工程组为这个水井做了一个钢筋混凝土盖子。沉淀后的清水用泵泵入高架水塔。水塔的基座是用石块和水泥砂浆砌起来的,上面安装了一个从船上拆下来的十吨水箱,水箱外面涂上了一层用作防水防锈的水泥砂浆。水塔外安装有一个臭氧发生器,这个装置用高频电子装置产生臭氧用于杀菌。臭氧杀菌效果并不比氯气差,而且不需要复杂的电解装置和管道,对人体也没有很大危害。在电解食盐装置没有上马前,这个东西能顶很长时间。这样总共修建了三个水塔,三十吨的用水量也算勉强勉强能支持所有人的饮用问题,只是洗澡的话还不能敞开用。
为了防备台风,整个高塔水箱用粗大的船用缆绳牢牢斜拉在地面上。通往主城区的主输水管道是
材质的,因为建筑组规模宏大的地下市政暗沟工程还没开工,这条输水管道暂时埋设在浅沟里。