水工隧洞的布置與構(gòu)造

水工建筑物水工隧洞與壩下涵管設(shè)計

主講人由金玉講師一級建造師2014.09溪洛渡右岸導流洞烏江發(fā)電引水隧洞溪洛渡水電站左岸泄洪洞小浪底多級孔板消能泄洪洞小浪底排沙洞小灣大壩左岸的泄洪洞進口水利水電建筑工程本項目包括以下教學內(nèi)容水工隧洞的構(gòu)造與布置水工隧洞的認知作用在水工隧洞襯砌上的荷載壩下涵管的認知圓形有壓隧洞的結(jié)構(gòu)計算水工隧洞與壩下涵管設(shè)計水利水電建筑工程水工隧洞與壩下涵管設(shè)計水工隧洞的布置與構(gòu)造（1）能正確理解水工隧洞的線路選擇原則和方法；（2）能夠初步擬定隧洞各組成部分的尺寸；（3）能夠正確使用設(shè)計規(guī)范、設(shè)計標準；

（1）掌握水工隧洞的線路選擇的原則和影響因素；（2）掌握水工隧洞的工程布置要求；（3）掌握水工隧洞各組成部分的形式和構(gòu)造。（1）按時到課，遵守課堂紀律，回答問題；（2）認真練習布置任務(wù)，按時上交作業(yè)；（3）認真完成預習任務(wù)。教學目標知識目標技能目標態(tài)度目標1.水工隧洞的線路選擇原則和工程布置4.課堂小結(jié)與訓練點評5.作業(yè)布置3.案例訓練2.水工隧洞各組成部分的構(gòu)造

教學任務(wù)

姓名問題回答情況成績XXX(1)XXX(3)XXX(3)XXX(2)XXX(1)XXX(2)（1）（2）（3）水工隧洞與泄水孔的區(qū)別？水工隧洞的特點？按承擔的任務(wù)水工隧洞分哪幾類？黃河小浪底工程中有哪幾類水工隧洞？課前復習提問

（1）水工隧洞線路原則？（2）水工隧洞選擇方法？

隧洞為什么線路是這樣的？工程案例一、水工隧洞的線路選擇隧洞的選線則是隧洞布置得首要問題，直接關(guān)系到施工期限，工程造價及工程運行的可靠性。

任務(wù)1、水工隧洞線路選擇的原則和工程布置一般原則：直、短、水流平順、安全經(jīng)濟。一、水工隧洞的線路選擇地質(zhì)條件

構(gòu)造簡單，巖體堅固完整，地下水微弱，盡量避開斷層及構(gòu)造破碎帶。

洞線要與巖層層面、破碎帶、節(jié)理面有較大的交角，不小于45°；高地應力區(qū)，隧洞的軸線與最大水平正應力方向一致。進出口應為覆蓋層或風化層較淺，巖石堅固完整的陡坡地段。（1）平面上盡量直線布置，R>5D，轉(zhuǎn)角小于60°；地形條件（2）應有足夠的埋置深度h。當埋置深度不足時：

1.不能很好地利用彈性抗力；2.漏水的隧洞h小會影響壩體的穩(wěn)定性；

3.爆破時h小對壩基穩(wěn)定不利；一般要求：

h>(2-3)D出口水流與下游河道順暢銜接，以減輕對河岸的沖刷，出口距壩址應有一段距離，150-200m，以防沖刷壩腳。水流條件進口水流平順、均勻，流態(tài)良好；

運輸出渣要求底坡i=3-5‰

不宜超過10‰，不宜做成平坡、反坡；出口處設(shè)反坡時，應考慮維修時的排水措施。施工條件（1）隧洞縱坡應滿足施工、水流條件以及運行、維修的要求。無壓洞：i>i臨界，以防在洞內(nèi)產(chǎn)生水躍。(2)長隧洞需增設(shè)施工支洞、斜洞或豎井；以增加工作面，加快施工進度，便于通風。施工支洞、斜洞、豎井的布置進口段出口段工程實例：流溪河水電站泄洪隧洞二、水工隧洞的工程布置水流順暢，進流均勻，出流平穩(wěn)，下泄安全。

1.進口高程要求隧洞進口高程應根據(jù)隧洞用途及實際運用要求確定。（一）隧洞進、出口布置原則：★灌溉隧洞★發(fā)電引水隧洞頂部高程：★排沙洞保證引入設(shè)計流量，盡量與灌區(qū)布置在同一側(cè)。與發(fā)電洞、灌溉洞布置在附近，且高程低于淤沙高程。1.進口高程要求底部高程：位于水庫最低工作水位以下0.5~1.0m。高出水庫的淤沙高程1.0m。引水高程，自流灌溉。較低但不必在水庫底部，既滿足運用要求,又減輕作用荷載。利于閘門開啟。小浪底3條孔板泄洪洞就是這種形式?！锓趴账畮鞂Я鞫础镄顾磁c導流洞可改造成“龍?zhí)ь^”。黃河小浪底工程隧洞進口高程示意圖與溢洪道相似，隧洞代替了泄槽，無壓洞進口流量大，洞內(nèi)流量小。

2.進水方式表孔溢流式深式進口式

與底孔相似，根據(jù)洞的類型可為有壓，也可無壓。

表孔溢流式深式進口式

應保證下泄安全、出流平穩(wěn)。3.出口布置要求對有壓隧洞出口斷應適當收縮，以保持洞壁有較大的正壓。隧洞沿程體形無急劇變化：A出=（85%~90%）A洞隧洞沿程體形變化較多：A出=（80%~85%）A洞特點：1.有壓洞（二）隧洞洞身布置2.無壓洞特點：布置：有均勻的內(nèi)水壓力，流態(tài)穩(wěn)定。地質(zhì)條件好或有彎曲段時，可布置有壓洞。布置：沒有均勻的內(nèi)水壓力，流態(tài)復雜。地質(zhì)條件差，無彎曲段，可布置成無壓洞?？v坡與進出口高程有關(guān)。要求最不利條件下洞頂有2m水頭的壓力，全線洞頂≥2m的壓力水頭。宜采用順坡，不宜平坡和逆坡，以便檢修排水。0.3‰～1‰。（三）隧洞的縱坡i選擇如果洞線短，可采用平坡；渠道上的隧洞縱坡應大于渠道縱坡，防止洞內(nèi)泥沙淤積。下游水位較高時，要防止洞內(nèi)產(chǎn)生水躍。★無壓洞:i>ik，陡坡＞0.2％，泄洪洞i=0.01左右?！镉袎憾矗盒顾矶?，一般設(shè)兩道閘門，即工作閘門和檢修閘門。

設(shè)置于進口段，用來擋水或檢修，靜水中啟閉動水中關(guān)閉，靜水開啟。調(diào)節(jié)流量，封閉孔口，動水中起閉。可設(shè)置于進口、中間任意部位、出口位置。（四）隧洞閘門位置布置檢修閘門：工作閘門：工作閘門位置有壓隧洞布置在隧洞出口處無壓隧洞布置在隧洞進口處工作閘門布置于進口工作閘門布置于出口（1）泄洪洞與導流洞合一布置（2）泄洪洞與發(fā)電洞合一布置（3）其他任務(wù)隧洞合一布置一洞多用例如：“龍?zhí)ь^”布置方式一是主洞泄洪、支洞發(fā)電；二是主洞發(fā)電、岔洞泄洪。例如：發(fā)電與灌溉隧洞合一布置，導流洞改建為排沙洞等。發(fā)電與灌溉隧洞合一布置，水輪機尾水后接灌溉渠道，利用發(fā)電尾水進行灌溉。由于發(fā)電是經(jīng)常性的，而灌溉用水是季節(jié)性的，所以應在發(fā)電尾水的后面設(shè)置一棄水設(shè)施，將不需灌溉時的發(fā)電尾水排入下游河道。工程實例：河南省陸渾水庫灌溉發(fā)電洞劉家峽泄洪隧洞工程實例:一洞多用響洪甸泄洪洞工程實例:一洞多用（一）進口建筑物的形式一、進口段的形式和構(gòu)造任務(wù)2、水工隧洞各組成部分的構(gòu)造豎井式塔式斜坡式岸塔式組合式優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單，不受風浪和冰的影響，抗震及穩(wěn)定性好等。

缺點：豎井開挖困難，檢修門前一段隧洞檢修不便。

適用：河岸巖石堅固，開鑿豎井無塌方危險。濕井：壓力洞平面閘門的豎井，關(guān)門后有水；干井：無壓洞弧形閘門的豎井，關(guān)門后無水。（一）進口建筑物的形式豎井式塔式斜坡式岸塔式組合式洪家度水電站的豎井式進水口豎井式塔式斜坡式岸塔式組合式布置比較緊湊，閘門開啟比較方便可靠。豎井式塔式斜坡式岸塔式組合式岸坡巖石較差，覆蓋層較薄，不宜修建靠岸進口建筑物的情況。塔的結(jié)構(gòu)形式有封閉式和框架式兩種。適用：受風浪、冰、地震的影響大，穩(wěn)定性相對較差，需要較長的工作橋。

缺點：優(yōu)點：塔式進口建筑物（封閉式）三板溪水庫進口建筑物豎井式塔式斜坡式岸塔式組合式塔式進口筑物（框架式）陸渾水庫進口建筑物豎井式塔式斜坡式岸塔式組合式靠在山體開挖后洞口巖坡上的進水塔，根據(jù)巖坡的穩(wěn)定情況，塔身可以是直立的或傾斜的。穩(wěn)定性比塔式好，造價比塔式省，施工方便，地形、地質(zhì)條件許可時優(yōu)先選用。豎井式塔式斜坡式岸塔式組合式進口處巖石堅固，可開挖成近于直立的陡壁時。若傾斜，閘門也斜，啟門力增加，不易靠自重關(guān)閉閘門。缺點：優(yōu)點：適用：岸塔式進口建筑物某水庫岸塔式進口建筑物豎井式塔式斜坡式岸塔式組合式結(jié)構(gòu)簡單，施工、安裝方便，穩(wěn)定性好，工程量小。豎井式塔式斜坡式岸塔式組合式斜坡式進口一般只用于中、小型工程，或只用于安裝檢修閘門的進口。適用：由于閘門傾斜，閘門不易依靠自重下降，閘門面積加大。缺點：

優(yōu)點：斜坡式進口建筑物某水庫斜坡式進口建筑物豎井式塔式斜坡式岸塔式組合式（a）三門峽泄洪洞進水口；（b）麥加放水隧洞進口豎井式塔式斜坡式岸塔式組合式進口段的組成進水喇叭口閘門室漸變段通氣孔平壓管攔污柵（二）進口段的組成及構(gòu)造1、進水喇叭口流線型，水流平順，不產(chǎn)生有害負壓，水頭損失要小。體型：平底板，頂板與側(cè)墻采用四分之一橢圓。a——長半軸；b——短半軸；對于頂板曲線，可用H/3，對于邊墻曲線約為（1/3～1/5）B。對于頂板曲線，約等于閘門處的孔口高度H，對于邊墻曲線，約等于閘門處的孔口寬度B；原則：為了增加隧洞靜水壓力，常在進口段頂部設(shè)置壓坡。深式無壓隧洞進水口，常用短管型壓力段。進口段洞頂壓坡布置為近似1/4橢圓曲面；直線段（緩）直線段1:4，1:5，1:6壓坡段，長度應滿足塔頂啟閉機布置，閘門檢修的要求1:4.5，1:5.5，1:6.5EF段：BC段：AB段：L段：1、進水喇叭口通氣孔承擔著補齊、排氣雙重任務(wù)。在工作閘門快速關(guān)閉時承擔補氣作用，以防產(chǎn)生負壓，穩(wěn)定流態(tài)，避免閘門振動。

2、通氣孔檢修時，檢修門下放洞內(nèi)補氣，檢修完畢，平壓管充水，通氣孔排氣。①通氣孔進口必須單獨設(shè)置，以便不影響正常工作。②通氣孔在洞內(nèi)的出口應在洞頂最高處，閘門下游側(cè)任何流態(tài)都能充分通氣。③通氣孔設(shè)計要應盡量順直，使用時避免通氣孔阻塞。為了減小檢修門的啟門力，在檢修門與工作門間設(shè)平壓管，與水庫相通，使檢修門能在靜水中開啟。平壓管布置3、平壓管面積由充水時間決定。進口處的攔污柵是為了防止水庫中的漂浮物進入隧洞而設(shè)置。泄水隧洞一般不設(shè)攔污柵；

溪洛渡水電站左岸進水口攔污柵4、攔污柵引水發(fā)電的有壓隧洞進口應設(shè)置較密的細格柵。4、攔污柵閘門斷面為矩形斷面需漸變?yōu)槎瓷矶蔚膱A型或城門洞形。需設(shè)漸變段。漸變段的長度約為1.5~2倍洞徑收縮率小于1：5－1：8。5、漸變段、閘室（1）漸變段a.設(shè)弧形門情況：

需門槽，槽中有回流，易空化、振動等；啟門力大；止水設(shè)在后部，門井內(nèi)有水稱為“濕井”。不需門槽，水流平順，啟門力小，應力集中嚴重；止水設(shè)在前部，后部無水無壓力；稱為“干井”。

b.設(shè)平板閘門情況：（2）閘門室5、漸變段、閘室1、無壓洞斷面形式（一）洞身斷面形式及尺寸無壓洞常為城門洞形，頂拱中心角90°-180°之間，斷面高寬比為1-1.5。二、洞身段的形式及構(gòu)造當?shù)刭|(zhì)圍巖差、地下水壓力大時，可采用圓形斷面。當側(cè)向圍巖壓力較大時，也采用馬蹄形斷面。斷面尺寸主要由泄流能力及洞內(nèi)水面線確定；洞身斷面形式：無壓洞馬蹄形斷面城門洞形斷面1、無壓洞斷面形式及尺寸為了保證洞內(nèi)是無壓流狀態(tài)，水面以上應有足夠的凈空。①流速較低、通氣良好的隧洞：A空≥15%A洞且h空≥0.4m②流速較高應考慮摻氣和沖擊波，且A空=（15%~25%）A洞當洞內(nèi)的水流流速大于15~20m/s時，應考慮由于高速水流引起的摻氣和沖擊波的影響。沖擊波波峰高不應超過城門洞形斷面的直墻范圍。1、無壓洞斷面形式及尺寸常采用圓形斷面，圓形斷面流態(tài)好，受力條件好，過水力強。

2、有壓洞斷面形式及尺寸為減免空蝕，可通過縮小出口面積增加壓力。

為保證洞內(nèi)處于有壓流態(tài)，由能量方程求出壓坡線，洞頂一般保持2m以上的余幅。有壓隧洞的泄流能力按管流公式計算：式中：μ——考慮進口段局部水頭損失的流量系數(shù)，約為0.9；

ω——工作閘門處的孔口面積，m2H——作用水頭，m為了保證洞內(nèi)一直為有壓狀態(tài)，在隧洞出口設(shè)置壓坡段和閘門。2、有壓洞斷面形式及尺寸隧洞最小尺寸圓形斷面：

非圓形斷面：

寬×高D≥2m≥1.8×2m圓形斷面2、有壓洞斷面形式及尺寸襯砌是指沿開挖洞壁而做的人工護壁，主要作用是：（二）洞身襯砌的類型及構(gòu)造⑥滿足環(huán)境保護的要求。⑤平整圍巖，減小表面糙率，增大過流能力；④保護圍巖免受水流、空氣、溫度、干濕變化等的沖蝕破壞作用；③防止?jié)B漏；②根據(jù)需要，承受圍巖壓力、內(nèi)水壓力和其它荷載；①阻止圍巖變形的發(fā)展，保證圍巖的穩(wěn)定；作用：單層整體混凝土襯砌厚度不宜小于20cm，漿砌石襯砌厚度一般不小于50cm。1、襯砌類型——（1）平整襯砌（護面）適用于：水頭低、巖層較好的情況減糙但不承載，防止?jié)B漏，風化作用：1、襯砌類型——（2）鋼筋混凝土襯砌適用于：隧洞為受力襯砌。承載、減糙、防沖防滲等；中等地質(zhì)條件、斷面較大、水頭較高的情況?；疽髥螌愉摻罨炷烈r砌厚度不宜小于30cm；采用配有Ⅱ、Ⅲ級鋼筋的鋼筋混凝土襯砌時，混凝土強度等級不宜低于C20。

當隧洞采用不承載混凝土襯砌或采用配有Ⅰ級鋼筋的鋼筋混凝土襯砌時，混凝土強度等級不宜低于C15；雙層鋼筋混凝襯砌土厚度不宜小于40cm；1、襯砌類型——（2）鋼筋混凝土襯砌錨噴襯砌是利用錨桿和噴混凝土加固圍巖的總稱。根據(jù)不同的工程地質(zhì)條件和對支護的要求，可以單獨或聯(lián)合使用，還可在噴層中加設(shè)鋼筋網(wǎng)。

糙率較大，施工質(zhì)量難以控制，有可能引起滲漏及沖蝕。能及時對圍巖進行加固，充分發(fā)揮圍巖的自承作用，可節(jié)省材料和勞力，降低造價等。1、襯砌類型——（3）錨噴襯砌優(yōu)點：缺點：可以有效地限制圍巖的變形發(fā)展，改善支護的受力條件。混凝土在噴射壓力下，部分砂漿滲入圍巖的節(jié)理、裂隙，可以重新膠結(jié)松動巖塊，能起到加固圍巖、堵塞滲水通道、填補缺陷的作用。

要求：厚度：砼強度等級不應低于C20；最小厚度不應低于5cm；最大厚度不宜大于20cm。①噴混凝土支護：1、襯砌類型——（3）錨噴襯砌②錨桿支護：利用錨桿可將不穩(wěn)定的巖塊錨固于穩(wěn)定的巖體上(懸吊作用）對層狀圍巖，垂直于層面布置的錨桿起組合作用，可將巖層組合起來形成“組合梁”；（組合作用）對于軟弱巖體通過系統(tǒng)布置的錨桿，可以加固節(jié)理、裂隙和軟弱面，形成承重環(huán)，使圍巖變形受到約束，達到圍巖自承狀態(tài)。（固結(jié)作用）②錨桿支護：對軟弱、碎裂的圍巖，可加設(shè)一層鋼筋網(wǎng)，以改善圍巖應力，使支護受力趨于均勻，提高噴層的整體性及強度，并可減少溫度裂縫。此種支護，用于強度不高和穩(wěn)定性較差的巖體。③噴混凝土錨桿聯(lián)合支護：④噴錨加鋼筋網(wǎng)支護：1、襯砌類型——（3）錨噴襯砌廣東省韶關(guān)市樂昌峽水利樞紐排水洞工程：進出口明挖全部完成，完成土石方開挖6750m3，C20噴錨襯砌，共用混凝土121m3。工程實例根據(jù)開挖斷面周邊不同部位襯砌受力特點和運用要求，采用襯砌材料組合而成。1、襯砌類型——（4）組合式襯砌組合１：組合２：組合３：頂部拱用噴錨支護；邊墻、底板用混凝土頂部拱用砼；邊墻用漿砌石內(nèi)層用鋼板或鋼絲網(wǎng)噴漿；外層用砼或鋼筋砼適用于：砼的強度等級應不低于C30，施加預應時襯砌砼的強度應大于設(shè)計強度的75%。1、襯砌類型——（5）預應力襯砌優(yōu)點：缺點：抵消拉應力，減小襯砌厚度，增強抗裂等。工序多，施工繁瑣，技術(shù)要求高。高水頭圓形有壓隧洞。最小襯砌厚度不宜小于30cm，注漿壓力值不宜小于最大內(nèi)水壓力的2倍。施工工藝：襯砌分兩層，層間留有3~5cm空隙，以便灌漿預加應力，灌漿用膨脹水泥，對層間襯砌預加應力。

①壓漿式預應力砼襯砌：

②環(huán)錨式預應力砼襯砌：襯砌厚度應根據(jù)運行中襯砌的拉應力小于砼允許拉應力的原則決定，其最小厚度≥0.6m。1、襯砌類型——（5）預應力襯砌1、襯砌類型——（5）預應力襯砌工程實例:襯砌施工2、襯砌的分縫及止水縱縫——設(shè)在頂拱與邊墻、底板的交界處；橫縫(伸縮縫)——間距一般為6~12m；沉陷縫——設(shè)在地質(zhì)條件較差的斷層處或破碎帶處；一般情況下各類縫內(nèi)均應設(shè)止水。①施工縫（臨時）間距由澆筑能力定（一般與伸縮縫、沉降縫合二為一）；橫向（垂直軸線）：縱向（平行軸線）：根據(jù)澆筑能力，縫設(shè)在頂拱，邊墻及底板分界處或是內(nèi)力較小的部位。為防止混凝土干縮和溫度應力而產(chǎn)生裂縫，在相鄰分段間設(shè)有環(huán)向伸縮縫。②伸縮縫沿洞線的澆筑分段長度應根據(jù)澆筑能力和溫度收縮等因素分析決定，一般可采用6~12m。有壓隧洞需在縫中設(shè)止水。當破碎帶較寬，為防止因不均勻沉降而開裂，在襯砌厚度突變處，應設(shè)沉降縫。

③沉降縫在進口閘門室與漸變段、漸變段與洞身交接處以及襯砌的形式、厚度改變，也需要設(shè)置環(huán)向沉降縫。沉降縫的縫面不鑿毛，分布鋼筋也不穿過，但縫內(nèi)應填1~2cm厚的瀝青油氈或其他填料。有壓隧洞還應在縫內(nèi)設(shè)止水。2、襯砌的分縫及止水縱向施工縫2、襯砌的分縫及止水2、襯砌的分縫及止水填充襯砌與圍巖之間的空隙，使之緊密結(jié)合，共同受力，改善傳力條件和減少滲漏。3、灌漿回填灌漿固結(jié)灌漿目的:灌漿范圍：頂拱中心角90°~120°；灌漿壓力：0.2~0.3Mpa；孔排距：2~6m；深度：深入圍巖10cm。加固圍巖，提高圍巖整體性，減小圍巖壓力，保證圍巖彈性抗力，減小滲漏。

回填灌漿固結(jié)灌漿目的:全斷面；灌漿范圍：灌漿壓力深度一般為0.4~1.0MPa或更大，對于有壓隧洞可用1.5~2.0倍內(nèi)水壓力；孔排距孔排距2~4m，每排不少于6孔，對稱布置，相鄰斷面錯開列；灌漿孔一般深入巖石2~5m，有時可達l0m，或為0.5D固結(jié)灌漿應在回填灌漿7~14d之后進行。回填灌漿固結(jié)灌漿3、灌漿目的降低作用在襯砌外壁上的外水壓力。有壓隧洞排水布置圖對于有壓圓形隧洞，外水壓力一般不控制襯砌設(shè)計。當外水位很高，對襯砌設(shè)計起控制作用時設(shè)置。在襯砌底部外側(cè)設(shè)縱向排水管，通至下游。必要時，還可增設(shè)環(huán)向排水槽，每隔6~8m設(shè)一道，收集的滲水匯集后由縱向排水暗管排向下游。

（1）有壓隧洞排水4、排水（2）無壓隧洞排水

洞內(nèi)水面線以上設(shè)置排水孔孔距與排距：2~4m；

洞內(nèi)水面線以下也有設(shè)置排水孔（劉家峽電站導流洞）：隧洞放空后，底板及側(cè)墻難以滿足抗浮要求時設(shè)置。孔深：2~4m；無壓隧洞排水布置圖4、排水（一）出口段結(jié)構(gòu)體型出口處設(shè)閘門，因此設(shè)閘室，用以布置閘門及相應的啟閉備，門前設(shè)漸變段，門后接消能設(shè)施。三、水工隧洞出口段及消能設(shè)施出口處無閘門，因此其型式相對簡單，僅設(shè)門框，以防洞臉及其上部巖體崩塌，洞身直接與消能設(shè)施相連。1、有壓隧洞：2、無壓隧洞：（a）有壓隧洞；（b）無壓隧洞1—剛梯；2—混凝土壓重；3—啟閉機室（一）出口段結(jié)構(gòu)體型（二）消能方式1、挑流消能2、底流消能3、窄縫式挑坎消能4、孔板消能（二）消能方式挑流消能底流消能突擴消能窄縫消能挑流消能底流消能突擴消能窄縫消能挑流消能底流消能突擴消能窄縫消能在有壓隧洞中設(shè)置孔板，利用突然收縮和擴散時的漩滾流態(tài)，水流內(nèi)部產(chǎn)生摩擦和碰撞，消減大量能量，動能轉(zhuǎn)化成熱能，達到消能的目的。挑流消能底流消能突擴消能窄縫消能黃河小浪底水利樞紐洞中孔板消能挑流消能底流消能突擴消能窄縫消能一、無壓隧洞斷面尺寸計算某水利樞紐工程為大（2）型工程，主要建筑物按2級建筑物設(shè)計。該工程設(shè)計洪水流量為3500m3/s，校核洪水流量為4700m3/s，均由左岸泄洪隧洞與右岸溢洪隧洞共同承擔。任務(wù)3、案例講解左岸泄洪隧洞為深式進水口明流洞，由導流洞改建而成，其設(shè)計流量為1900m3/s，校核流量為2500m3/s，隧洞全長650m。緩坡段縱坡坡率i=0.015。右岸溢洪隧洞進口由引渠段、溢流堰（水頭20）、陡坡段（1：2）、緩坡段（1：100）及出口挑流鼻坎組成。其設(shè)計流量為1600m3/s，校核流量為2200m3/s，溢洪隧洞全長為390m。泄水建筑物的最大落差為105m。試確定左岸泄洪隧洞的洞身斷面尺寸。一、無壓隧洞斷面尺寸計算洞身段均為混凝土（抹面）襯砌，其厚度為1~1.5m。（1）先確定洞身斷面型式。由于泄洪隧洞為無壓隧洞，確定洞身斷面為圓拱直墻型斷面。（2）糙率n。由于是混凝土（抹面）襯砌，選n=0.013（3）確定過水斷面尺寸。假設(shè)隧洞過水斷面的寬高比：假設(shè)隧洞過水斷面的寬高比：b/h=1.0，b=10m則經(jīng)過校核，斷面的實際過流能力為Q0=2102m3/s設(shè)計流量為Q=1900m3/s，滿足要求。（4）考慮摻氣情況下的水深；取近似?。?）初步擬定斷面尺寸高寬比：H/B=1.0~1.5需滿足的條件：在摻氣水面以上的空間，一般為斷面面積的15％~25％。圓拱的中心角為900~1800。取斷面的寬×高＝10×15m。斷面尺寸如圖示：（6）校核過流能力

Q校=2500m3/s，通過計算，直墻段斷面能通過的流量為2856m3/s滿足要求。（一）工程概況地下引水發(fā)電系統(tǒng)洞室群規(guī)模巨大，技術(shù)難度高。由于左岸存在不利的地質(zhì)構(gòu)造，為減少對左岸巖體擾動的不利影響、為左岸拱壩基礎(chǔ)處理提供便利及避免施工干擾，引水發(fā)電系統(tǒng)及泄洪洞均布置在右岸。二、隧洞結(jié)構(gòu)認知——錦屏一級水電站的泄洪隧洞錦屏一級水電站位于四川省涼山彝族自治州鹽源縣和木里縣境內(nèi)，是雅礱江干流上的重要梯級電站，其下游梯級為錦屏二級、官地、二灘和桐子林水電站。錦屏一級水電站樞紐由擋水、泄水及消能、引水發(fā)電等永久性建筑物組成。（一）工程概況（二）泄洪洞總體布置泄洪洞進口布置在普斯羅溝下游壁，緊靠廠房進水口右側(cè)。進口設(shè)事故檢修門和通氣孔，進水口底高程1830.00m。鑒于檢修門的運行及設(shè)計要求，進口流道斷面及孔口為窄深式，孔口尺寸為12.00m×15.00m（寬×高），進水塔沿水流向長25.00m，后接有壓隧洞。有壓洞由直段和平面彎段組成，總長560.19m，縱坡0.00934。后接弧形工作閘門室。泄洪洞出口洞身段洞軸線方位為NW0°，根據(jù)泄洪洞出口方位與下游河道的關(guān)系，挑流鼻坎采用斜切挑坎。工作閘門室安裝弧形工作閘門，孔口尺寸13.00m×10.50m（寬×高），閘室后接無壓隧洞段。無壓隧洞段始于弧形工作閘門室后，由上直坡段、渥奇曲線段、斜坡連接段、反弧曲線段以及下直坡段等組成，無壓洞斷面尺寸為13.00m×16.00m（寬×高），斷面形式為圓拱直墻型。（二）泄洪洞總體布置錦屏一級泄洪洞進水口采用岸塔式，底板高程1830.00m，開挖底高程1825.00m。進水塔頂高程1886.00m，塔體底部順水流向長25.00m，寬25.00m，塔高61.00m。