为解决钢管安装与坝体混凝土浇筑的矛盾,一些大型坝后式水电站将钢管布置在混凝土坝的下游坝面上从而形成下游面管道(或称坝后背管),下游面管道除进水口后一小段管道穿过坝体外,其主要部分均沿坝下游面铺设(见图4-46)。与坝内埋管比,下游面管道的优点是便于布置;可减少管道空腔对坝体刚度的削弱(有利于坝体安全);坝体施工不受管道施工及安装的干扰(可提高坝体施工质量、加快施工进度、提前发电);管道可随机组投产的先后分期施工(有利于合理安排施工进度、减少投资积压,机组台数较多时其效益更为显著)。混凝土坝下游面管道有两种结构形式,即坝下游面明敷钢管和坝下游面钢衬钢筋混凝土管。

图4-46　坝下游面管道(www.daowen.com)

(1)坝下游面明敷钢管　坝下游面明敷钢管的优点是现场安装工作量小、进度快、对坝体施工干扰小。其缺点是当钢管直径和水头很大时会引起钢管材料和工艺上的技术困难,另外,敷设在下游坝面上的明管一旦失事其水流将直冲厂房,后果严重。

(2)坝下游面钢衬钢筋混凝土管　该类管道是内衬钢板外包钢筋混凝土的组合结构,通常用坝下游面的键槽及锚筋与坝体固定,其钢衬与外包混凝土间不设垫层紧密结合(二者共同承受内水压力等荷载)。这种管道结构的优点是管道位于坝体外、允许管壁混凝土开裂(从而可使钢衬和钢筋充分发挥其承载作用利用);钢筋承载减少了钢板厚度(因而也避免了采用高强钢引起的技术和经济问题);环向钢筋接头是分散的,故工艺缺陷不会集中(因而可避免钢管材质及焊缝缺陷引起的集中破裂口带来的严重后果);减少了外界因素对管道破坏的可能性且在严寒地区有利于管道的防冻。