第八章水工隧洞水工建筑物一、水工隧洞的类型隧洞的功能隧洞的类型泄洪，引水发电、输水，排沙，放空水库，施工导流(图)按功能分：泄洪、引水输水、灌溉供水、放空排沙、施工导流等隧洞。按流态分：有压隧洞、无压隧洞。按衬砌方式分：不衬砌隧洞，喷锚、混凝土衬砌或钢筋混凝土衬砌等。按流速大小分：高速隧洞（>16m/s）,低速隧洞(<16m/s)8.1概述8.1概述二、水工隧洞的工作特点水力特点泄水能力与H的1/2成正比，超泄能力较表孔弱。进口位置低，能预泄。承受的水头较高，流速大，易引起空化、空蚀。水流脉动会引起闸门等振动。出口单宽流量大，能量集中，会造成下游冲刷。8.1概述结构特点施工特点洞室开挖后，引起应力重分布，导致围岩变形甚至崩塌，为此常布置临时支护和永久性衬砌。承受较大的内水压力的隧洞，要求围岩具有足够的厚度和必要的衬砌。断面小，洞线长，工序多，干扰大，施工条件差，工期较长。8.1概述三、水工隧洞的组成进口段：控制水流，含拦污栅、喇叭口、闸门室、渐变段洞身段：输送水流出口段：连接消能设施，无压隧洞仅设门框，有压隧洞含渐变段和工作闸门室8.1概述8.1概述8.1概述一、总体布置和线路选择1总体布置应根据枢纽的任务，对泄水建筑物进行总体规划。在合理选定洞线的基础上，根据地形、地质、水流条件，选定进口位置及进口结构形式，确定闸门在洞口中的位置。确定洞身纵坡及洞身断面形状及尺寸。根据地形、地质、尾水位等条件及建筑物之间的相互关系，选定出口位置，底板高程及消能方式。8.2水工隧洞的布置8.2水工隧洞的布置世界最大规模水工隧洞--锦屏二级水电站8.2水工隧洞的布置8.2水工隧洞的布置2线路选择隧洞的线路应尽量避开不利的地质构造，围岩可能不稳定及地下水位高、渗流量丰富等地段，以减少作用于衬砌上的围岩压力和外水压力。洞线在平面上应力求短直，这样可减少工程量、方便施工、减少水头损失；必须转弯时，需满足弯曲半径、直线过渡段的长度、转角的要求。隧洞应有一定的埋藏深度(围岩厚度)，需满足成洞条件。隧洞的纵坡，应根据运用要求、上下游衔接、施工和检修等因素综合分析而定。8.2水工隧洞的布置对于长隧洞，选择洞线时应注意利用地形、地质条件、布置一些施工支洞、斜井、竖井，以增加工作面，加快施工进度。要考虑进出口与其它建筑物的关系对于土石坝，进出口与坝坡应保持一定距离，以免水流冲刷坝坡。对于排沙洞，进口设在靠近电站进口的上游侧，高程比电站进水口低，以使电站进口在其拉沙漏斗范围内，为了保证电站进水口免受泥沙淤积威胁。泄水隧洞的出口方向要与下游的河道衔接顺畅，减轻对岸边的冲刷。8.2水工隧洞的布置二、闸门在隧洞中的位置闸门类型及位置工作闸门：调节流量、封闭孔口，能在动水中启闭①布置在进口：常为无压洞,也可是有压洞②布置在出口：有压洞③布置在洞身某适宜位置检修闸门：检修工作闸门或隧洞，动水关闭、静水开启①一般位于进口②有时需于出口设检修门以挡下游水8.2水工隧洞的布置三、多用途隧洞的位置优点泄洪洞与导流洞合一布置一洞多用或临时任务与永久任务相结合，可减小工程量，降低造价，也可解决枢纽中单项工程过多造成总体布置的困难。常作成“龙抬头”式水头高，流速大,反弧及下游易遭空蚀破坏,应做好体形设计,控制施工质量，限制不平整度,并选用适当的掺气减蚀措施。8.2水工隧洞的布置泄洪洞与发电洞合一布置存在问题①洞内岔尖处的水流流态复杂，容易产生不利负压和空蚀②泄洪时影响发电能力8.2水工隧洞的布置布置形式①主洞(干洞)泄洪、支洞(岔洞)发电：洞内流态好，岔尖附近负压较小，发电支洞回流强度弱、范围小，但泄洪时发电洞有效水头降低，出力减小。②支洞(岔洞)泄洪、主洞(干洞)发电：相反分岔角的确定①与水力条件、岔尖施工、岔尖结构强度有关。②分岔角小，则流态好，分离区小，水头损失小，但洞壁薄，强度低。③经验分岔角：30～60°减少发电洞空蚀的有效措施①收缩泄洪洞的出口面积②减少泄洪洞闸门开度。设计内容分岔位置、洞径比例、分岔角度、主支洞连...
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