发电引水隧洞设计计算书
某水电站引水隧洞衬砌结构计算书
某水电站引水隧洞衬砌结构计算书目录1 计算总说明 (1)1.1 计算目的及要求 (1)1.2 基本资料 (1)1.3 计算原则和假定 (1)1.4 材料参数 (2)1.5 参考书目及资料 (2)2 计算过程 (3)2.1 围岩分担内压 (3)2.2 按初拟配筋计算钢筋应力 (8)2.3 按限裂标准复核钢筋应力 (9)2.4 抗外压计算 (11)3 计算成果及分析 (13)4 附图........................................... 错误！未定义书签。
引水隧洞衬砌结构计算书1 计算总说明1.1 计算目的及要求本算稿采用高压隧洞的透水衬砌方法（公式法）对某水电站引水隧洞进行内力和配筋计算，为施工详图设计阶段引水隧洞衬砌的施工图绘制提供合理的数据依据。
1.2 基本资料引水隧洞布置于XX河左岸，进水口至调压室引水隧洞长全长15541.226 m，为有压隧洞。
引水隧洞建筑物为3级，结构安全级别为Ⅱ级。
沿线山体雄厚，设计洞轴线与主要结构面呈较大角度相交，具备基本的地形地质条件，围岩类别以Ⅲ类为主，局部稳定性差，应及时采取支护措施；少部分洞段属Ⅱ类围岩，基本稳定，Ⅳ~Ⅴ类围岩不稳定。
Ⅱ、Ⅲ1类围岩段，采用马蹄形断面(喷锚支护方式)，Ⅲ2、Ⅳ、Ⅴ类围岩段采用马蹄形或圆形断面（钢筋混凝土衬砌支护方式），本算稿仅针对钢筋混凝土衬砌支护段进行结构计算。
围岩分类及参数详见附页互提资料单。
1.3 计算原则和假定高压隧洞的结构设计采用了透水衬砌方法进行计算，本工程采用公式法进行计算。
公式法：考虑变形协调，计算圆形断面在内水压力作用下围岩、混凝土、钢筋的应力和变形，以及混凝土裂缝开展宽度。
充水过程：初次充水，内水压力达到一定程度后，高压隧洞衬砌体开裂，内水压力以渗透压力，即体积力的形式作用在混凝土衬体和围岩上，使混凝土衬体内、外水压的压差逐渐降低或趋于平衡，从而在钢筋混凝土上产生的应力都较小。
(完整版)XX水库供水隧洞结构计算书.doc
龙洞河水电站有压引水隧洞结构计算书1工程概况公明供水调蓄工程供水隧洞是从鹅颈至公明水库连通隧洞L0+387 桩号接往石岩水库的一条供水隧洞，全长 6.397km，桩号为 G0+000~G6+397。
根据初步设计报告供水隧洞为 2 级建筑物，设计流量为 10.24m3/s，采用圆型断面，内径为 3.4m。
供水隧洞进口底高程为29.60m，出口底高程为 27.50m，隧洞全段纵坡为 -0.0328%。
供水隧洞Ⅱ类围岩 3576m、Ⅲ类围岩 1836m、Ⅳ类围岩 345m、Ⅴ类围岩 310m。
2设计依据2.1 规范、规程《水工隧洞设计规范》（ SL279-2002）（以下简称“隧洞规范”）《水工隧洞设计规范》（ DL/T 5195-2004）（电力行业标准，下称“电力隧洞规范”）《水工钢筋混凝土结构设计规范（试行）》（SDJ20-78）（以下简称“砼规” ）《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GB 50086-2001）2.2 参考资料《深圳市公明水库调蓄工程初步设计报告》（深圳市水利规划设计院， 2007.05）《G-12 隧洞衬砌内力及配筋计算通用程序》《PC1500 程序集地下结构计算程序使用中的几个问题》（新疆水利厅，张校正）《取水输水建筑物丛书－隧洞》《水工设计手册－水电站建筑物》（水利电力出版社， 1989）《水击理论与水击计算》（清华大学出版社， 1981）《水力学－下册》（吴持恭，高等教育出版社，1982）3计算方法隧洞支护及衬砌结构按新奥法理论进行设计，支护型式采用锚喷支护通过工程类比确定，喷锚支护类型及其参数参照电力隧洞规范附录 F 表 F.1 选取；衬砌型式采用钢筋混凝土衬砌。
根据隧洞规范 6.1.8 条第 2 点规定，围岩具有一定的抗渗能力、内水外渗可能造成不良地质段的局部失稳，经处理不会造成危害者，宜提出一般防渗要求，本工程按限制裂缝宽度设计，裂缝宽度短期组合不超过 0.3mm，长期组合不超过 0.25mm。
引水式水电站设计计算书
目录第一章（空） (2)第二章枢纽布置、挡水及泄水建筑物 (2)第三章水能规划 (14)第四章水电站引水建筑物 (20)第五章水电站厂房 (32)第六章专题机墩结构动力计算 (35)第一章 （空）第二章 枢纽布置、挡水及泄水建筑物2．2挡水及泄水建筑物2.2.1坝高的确定2.2.1.1 设计状况2h l =0.0166×（1.5×16）5/4×61/3=1.6m 2L l =10.4×1.60.8=15.15mm L H cth L h ho L L L 53.0115.156.124212=⨯⨯==πππm h 83.27.053.06.1=++=∆设校核状况2h l =0.0166×165/4×61/3=0.9653m2L l =10.4×0.96530.8=10.11mm L H cth L h ho L L L 29.0111.109653.024212=⨯⨯==πππm h 76.17.029.09653.0=++=∆校2.2.1.2 坝顶高程m h H h H 76.24176.24176.124083.24083.2238max =⎭⎬⎫⎩⎨⎧=+=∆+=+=∆+=校校设设坝顶高程取坝顶防浪墙高为1.2m ，则坝顶高程为241.76-1.2=240.56m2.2.2 挡水建筑物2.2.2.1基本剖面应力条件 m HB c22.813.081.924119101=-=-=αγγ稳定条件 m f KH B c68.893.0081.92468.011910.1)(102=⎪⎭⎫⎝⎛-+⨯⨯=-+=αλγγ坝底宽度 m B B B 68.8968.8922.81max max 21=⎭⎬⎫⎩⎨⎧=⎭⎬⎫⎩⎨⎧= 取89.7m2.2.2.2实用剖面坝顶宽度(8%~10%)H=(0.08~0.1)×127.56=10.2～12.756m 取坝顶宽为12米。
输水涵管(隧洞)水力计算书
求得:Q=6.456m3/s
2. 水库设计水位 234.15m 时相应的泄流能力：
234.15 219.4 0.082605Q2 0.189292Q2 0.049564Q2
求得:Q=6.774m3/s
3．水库校核水位 235.0m 时相应的泄流能力：
235.0 219.4 0.082605Q2 0.189292Q2 0.049564Q2
n
数C
喇叭 段
2
1.5
闸首
矩形 1
1
段
闸井 段
3.6
1
渐变 段
1
1
管身 段
90
1
Σ 97.6
1.766 1.000 1.000 0.890 0.786
0.375 0.014 60.656 0.25 0.014 56.693 0.25 0.014 56.693 0.25 0.014 56.693 0.25 0.014 56.693
位差；
2 —动能修正系数；取2 1.0 ；
v —管道内断面平均流速 m / s， v Q ；
A
g —重力加速度 m / s2 ，hf
l 2 d 2g
hj
—局部损失， hj
2 2g
—管路中局部水头损失系数；
沿程阻 力系数
λ 0.021
0.024
0.024 0.024 0.024
沿程水头损失 hf
0.000464665 Q2
0.001244522 Q2
0.004480281 Q2 0.001571168 Q2 0.18153186 Q2 0.189292496 Q2
根据表 2-1 计算，总沿程损失 hf 0.189292Q2 2.2 沿程水头损失计算
水工隧洞优化设计计算书
式（1.1）
式（1.2）
式（1.3）
式中h—当 =20～250时，为累计频率5%的波高h5%；当 =250～1000时，为累计频率10%的波高h10%。g为9.8 m/s2。Cth=(e^x+e^-x)/(e^x-e^-x)。
v0为计算风速，m/s。设计洪水位和校核洪水位采用不同的计算风速值。设计洪水位时，采用多年平均最大风速的1.5倍即 ；校核洪水位时，采用多年平均最大风速12.7m/s。
1.00
0.200
0.200
12.522
出口断面
140.63
1.00
12.522
总和
0.662
96.57
0.145
12
13
14
15
16
17
vi2/2g
(m)
hji=(4)*(12)
(m)
hfi=(9)*(12)
(m)
Hwi
(m)
H=水位-出口底板高层-hwi（m）
zi+pi/γ=Hi-v2/2g(m)
根据《混凝土重力坝设计规范（SL319-2005）》规定:非溢流坝段的基本断面呈三角形，其顶点宜在坝顶附近。基本断面上部设坝顶结构。坝体的上游面可为铅直面、斜面或折面。实体重力坝上游坝坡铅直。下游坝坡可采用一个或几个坡度，应根据稳定和应力要求并结合上游坝坡同时选定。下游坝坡宜采用1∶0.6～1∶0.8，下游坝坡取1：0.75。
坝前水深H=正常蓄水位-河床底高程=718.00-674.5=43.5 m
此时 =9.8*218.7/12.72=13.29m为累计频率为5%的坡高
校核洪水位时沿风向的地址剖面面积S=2958.3072m2，
引水隧洞衬砌钢模台车受力计算书
XX引水隧洞土建工程（合同编号: MP2010/CⅡ）引水隧洞衬砌钢模台车受力计算书批准：审核：编写：中国水利水电第X工程局有限公司XX水电站项目部目录1、工程概况 (1)2、引水隧洞钢管脚手架受力分析 (1)2.1、刚筋钢拱架受力分析 (1)2.1.1、荷载取值 (1)2.1.2、荷载分项系数 (3)2.1.3、荷载计算 (3)2.1.4、受力分析 (3)2.2、脚手架受力分析 (5)2.2.1、荷载取值 (5)2.2.2、总荷载计算 (5)2.2.3、立杆长细比计算 (5)2.2.4、立杆稳定性计算 (6)1、工程概况引水隧洞边顶拱混凝土施工采用的模板支撑方案为：在顶拱部位采用Φ25的钢筋制作成刚筋拱架直接支撑模板，刚筋拱架间距0.3m ，顶拱跨度为5.6m 。
拱架下部采用Φ48mm 的钢管脚手架支撑拱架，钢管脚手架立杆横距0.5m ，立杆纵距0.5m ，步距0.5m 。
为确保该支撑系统安全可靠，我部对其进行了受力分析计算，证明该支撑系统满足施工安全要求，其受力分析过程如下。
2、引水隧洞钢管脚手架受力分析根据引水隧洞工程混凝土浇筑分仓情况，由于每仓边顶拱混凝土为2.8m 高，顶拱混凝土起拱位置的模板受水平压力最大，而顶拱中心点位置的模板受竖直压力最大，故取顶拱部位起拱点和顶拱中心点作为最不利位置进行受力分析。
2.1、 刚筋钢拱架受力分析2.1.1、 荷载取值（1）竖向荷载竖向荷载最大值出现在顶拱中心点位置。
① 混凝土侧压力计算混凝土最大侧压力按下列二式计算，并取两个计算结果中的较小值：1/20120.22c p =γt ββv ；c p =γH ；式中：p ——新浇筑混凝土对模板的最大侧压力，kN/m 2；c γ——混凝土的表观密度，根据本工程实际情况，钢筋混凝土取25kN/m 3；0t ——新浇筑混凝土的初凝时间，h ，可按实测确定。
当缺乏试验资料时，可采用0200/15t =T +（）计算（T 为混凝土的浇筑温度）。
某电站引水隧洞进水口板梁柱结构内力及配筋计算 Ver3.0
1 计算总说明 (2)1.1目的与要求 (2)1.2 设计依据资料 (2)1.3 计算原则和假定 (3)1.4 参考书目 (3)2 计算过程 (3)2.1 板B1、B2内力及配筋计算 (3)2.1.1荷载计算 (3)2.1.2 板B1内力计算 (4)2.1.3 板B2内力计算 (5)2.1.4配筋计算 (6)2.2 清污抓斗吊车梁内力及配筋计算 (7)2.2.1 梁DL1-1荷载计算 (7)2.2.2 梁DL1-1内力计算 (8)2.2.3梁DL1-1配筋计算 (11)2.3 拦污栅吊车梁内力及配筋计算 (13)2.3.1 梁DL2-1荷载计算 (13)2.3.2 梁DL2-1内力计算 (14)2.3.3 梁DL2-1配筋计算 (17)2.4 L1、L2、L3内力及配筋计算 (18)2.4.1 梁L2荷载计算 (18)2.4.2 梁L2内力计算 (20)2.4.3 梁L2配筋计算 (22)2.5PJ1及PJ2内力及配筋计算 (24)2.5.1PJ1荷载计算 (24)2.5.2PJ1 内力计算 (25)2.5.3PJ1 配筋计算 (27)2.6 事故检修门启闭平台板内力及配筋计算 (30)2.6.1 荷载计算 (30)2.6.2 内力计算 (31)2.6.3配筋计算 (32)2.7 梁L6内力及配筋计算 (33)2.7.1 梁L6荷载计算 (33)2.7.2 梁L6内力计算 (34)2.7.3 梁L6配筋计算 (37)2.8PJ3内力及配筋计算 (38)2.8.1PJ3荷载计算 (38)2.8.2PJ3 内力计算 (40)2.8.3PJ3 配筋计算 (43)3. 成果分析 (45)4.附表、附图及资料 (47)4.1互提资料单（203.01-02[2008]） (47)4.2DL1-1移动集中荷载内力计算表 (47)4.3DL2-1移动集中荷载内力计算表 (47)4.4引水隧洞进水口排架结构布置图（2张） (47)4.5金元-金结-14 (47)金元进水口板梁柱结构计算1 计算总说明1.1目的与要求该项计算属于施工详图的设计阶段，对进水口板梁柱进行结构计算，通过对板梁柱的内力和配筋的计算，确保工程安全运行。
输水涵管(隧洞)水力计算书
沿程阻 力系数
λ 0.021
0.024
0.024 0.024 0.024
沿程水头损失 hf
0.000464665 Q2
0.001244522 Q2
0.004480281 Q2 0.001571168 Q2 0.18153186 Q2 0.18929292Q2 2.2 沿程水头损失计算
l —管长 m ；
d —管径 m ；
8g
—沿程阻力系数， ＝ C 2 ；
C
1
1
R6
C —谢才系数， n ；
n —糙率，混凝土管取 n ＝0.014；
R —水力半径 m 。
2.过流能力计算
计算校核、设计、正常三个工况的过流能力。水库校核水位 235.0m， 设计水位 234.15m，正常水位 232.8m，由于缺少资料，下游水位均按 219.4m 计算，为淹没出流。输水涵管简图见图 2-1。
输水涵管（隧洞）过流能力计算书
1、计算条件
1.1、计算采用的规程规范及主要文件资料 （1）《水工隧洞设计规范》SL279-2002； （2）《水工隧洞和调压室》（水利电力出版社，潘家铮主编）； （3）《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252—2000）
1.2、计算依据及采用的公式
1.2.1 工程等别、建筑物级别及洪水标准
2.1 沿程水头损失计算 2.1.1 各参数取值 涵管为混凝土涵管取糙率 n＝0.014； 喇叭段估计 d＝1.5m
2.1.2 沿程水头损失计算
沿程损失
hf
l 2 d 2g
l d
Q2 2gA2
表 2-1 沿程水头损失计算表
长度
断面面 水力半 糙率 谢才系
引水隧洞ansys有限元分析计算书.doc
1.工程概况**水电站位于省**县**河上游主源上，是以发电为主的高水头引水式电站，其中引水隧洞长约18.05km，布置在河流左岸，洞线均处于中高山区，隧洞埋深大，一般在350～450之间，最浅处在火石溪沟，垂直覆厚约为25m，隧洞底坡按2.03‰控制，进水口底板高程为1326m，末端底板高程为1289.42m。
，建筑物级别为3级。
计算目的：本计算仅针对尾部水头116米的高水头钢筋砼衬砌段进行内力分析及配筋计算，断面形式为外马蹄形开挖、过水断面为圆形的衬砌形式。
⑴分别建立2维、3维有限元进行分析，并进行结果合理性分析比较。
⑵根据建立的模型，分析砼和围岩的在受到内水压力和自重应力情况下，其应力应变分布规律。
⑶分别根据3维钢筋应力成果及采用线弹性beam3单元模拟砼的2维内力计算成果，进行裂缝计算和结构配筋分析。
⑷合理性论证：采用本次计算方法，对86米水头马蹄形衬砌断面进行2维线弹性分析，并与理工大计算成果进行比较，进行合理性论证；⑸对于圆形钢筋砼衬砌以外的马蹄形开挖回填砼，采用按照实际情况计算同将该部分作为安全储备，等同围岩考虑的计算进行比较，分析应力差别，论证通常计算将该部分作为安全储备，等同围岩考虑的计算的思路的合理性。
2.不同模拟计算方法的理论常用的钢筋砼有限元有分离式、组合式和整体式3种，分离式是把钢筋和混凝土各自划分为足够小的单元，两者之间使用联结单元模拟其粘结滑移；组合式模型把钢筋和混凝土包含在一个单元中，分别计算钢筋和混凝土对单元的贡献；整体式模型也钢筋和混凝土包含在一个单元中，但统一考虑钢筋和混凝土的作用。
在ansys中对3维钢筋混凝土提供了solid65单元，其concr属性通过定义砼的极限受拉强度和受压强度，就可以确定混凝土在多向应力状态下的破坏准则，计算采用(William and Warnke 1975[4])准则。
用来模拟混凝土的破坏，而且通过定义单元中不同方向的钢筋体积比和钢筋材料属性，模拟钢筋混凝土的材料。
XX引水隧洞水力计算1
XXX引水隧洞水力计算1、引水系统水头损失计算XX工程引水隧洞设计采用钻爆法开挖、光面爆破成形，隧洞总长度12217.76m，开挖断面为D=2.8m的马蹄形断面，底宽2.50m。
隧洞开挖后根据不同地质条件，洞室围岩分别采取不同的衬砌结构，其中C30喷射混凝土（含素喷、锚喷断面）衬砌洞长3417m，不衬砌断面5730m，采用DN1500钢板衬砌及管桥断面长850m，DN1800钢板衬砌断面长度469.27m，其余为C25钢筋混凝土衬砌断面。
引水系统的水头损失包括局部水头损失和沿程水头损失，其中局部损失按《水力计算手册》中所列公式和参数进行计算，沿程水头损失采用曼宁公式计算。
公式如下：（1）沿程水头损失计算公式：式中：L——引水隧洞长度，m；V——水流流速，m/s；n——糙率值；R——水力半径，m。
引水隧洞及压力钢管的糙率n取值考虑工程规模及施工质量，取值见表1-1。
引水建筑物断面糙率系数表1-1根据上述的糙率n 计算沿程水头损失，经计算，沿程水头损失在设计流量Q=4.56m 3/s 、2.28 m 3/s 时的水头损失值见表1－2。
引水系统水头损失值表1－2 （2）局部水头损失 局部水头损失计算公式为：∑=gv h j 22ξ式中：ξ——局部水头损失系数。
引水系统局部水头损失系数取值结果见下表1-3。
引水系统局部水头损失系数表1－3经计算，局部水头损失在设计流量Q=4.56m3/s、2.28 m3/s时的水头损失值见表1－4。
引水系统局部水头损失值表1－4从以上计算，当两台机满发Q=4.56m3/s时，由进水口至蜗壳进口总的水头损失为16.362m，当一台机满发Q=2.28m3/s时，总水头损失为4.09m。
从水头损失计算成果看出，每km的隧洞水头损失1.34m，隧洞沿程不会出现负压现象，隧洞纵断面布置基本合理。
2 引水系统水击压力计算1）计算工况工况1: 机组在最大工作水头下，丢弃全部负荷。
工况2: 机组在最小工作水头下，一台机由空转突然增荷至满发。
输水洞工程量计算书
工程项目：延安市南沟门水利枢纽工程设计阶段：初步设计
计算书名称：输水洞工程量计算书
计算：
校核：
审查：
陕西省水利电力勘测设计研究院
2010年05月
一、工程概况
引洛入葫输水隧洞主要由进口放水塔、洞身段和出口明渠段等三部分组成。
进口放水塔位于右坝肩冲沙闸上游约10m处，进口底板高程852.5m，塔基础高程为851.0m，启闭机平台高程867.9m，塔体尺寸为7.6m×6m，塔内设有平面工作闸门和事故检修闸门各一扇，工作门孔口尺寸2.0×2.0m。
洞身段总长6026m，比降1/1500，出口高程为848.42m，断面型式采用3.0×3.6m（宽×高）的圆拱直墙型，对洞身段进行固结灌浆，顶拱进行回填灌浆。
出口明渠段总长24m，断面型式为矩形，底宽3.0m，侧墙高3.0m，采用C20钢筋砼衬砌。
二、输水隧洞部分工程量：
1、输水隧洞洞身石方开挖：
(1)
(2)
(3)、洞进口开挖量
3、喷护C20砼量：
4、
5、Φ22锚杆量：
8
10
12
13、钢拱架：
（1）HZ200钢拱架：
（2）管棚：
合计53t，阶段系数1.03，工程量取55t 14、聚乙烯泡沫板：
15、M7.5浆砌石量
16、铅丝笼石量：
17、排水孔
三、放水塔工程量
四、工程量汇总表：。
毕业设计(黄土湾水电站水能计算及引水隧洞设计)[管理资料]
![毕业设计(黄土湾水电站水能计算及引水隧洞设计)[管理资料]](https://img.taocdn.com/s3/m/6fb4df1b6294dd88d1d26b52.png)
毕业设计（论文）题目黄土湾水电站水能计算及引水隧洞设计专业水利水电工程班级学生指导教师2 0 11 年摘要黄土湾水电站是疏勒河梯级开发中的第三座水电站，位于酒泉市肃北蒙古族自治县鱼儿红乡境内，为一座中坝引水式无调节水电站，，距玉门镇约91km，枢纽距上游青羊沟水电站厂房约4km。
枢纽采用一条引水隧洞，作为发电引水建筑物。
引水系统的进水口长30m，其后的引水隧洞总长度为1366m，，引水隧洞末端设置调压井，直径13m，高度41m，、长177m,，主压力管道设垂直弯道，采用内衬钢管外包钢筋砼衬砌。
设计内容包括枢纽的水能计算，引水隧洞设计，调压室设计，压力管道设计，水锤计算及其他辅助设施计算。
关键词：黄土湾水电站水能计算引水隧洞压力管道Abstrac tHuangtuwan Hydropower Station of loess is the development of the Shule's third station, located in Subei Mongolian Autonomous County of Jiuquan City, the red fish rural territory, as a regulation-free water in the hydropower dam and power station installed capacity of power plant site from Yumen Chang Ma Xiangzheng government about 22km, from the town of Yumen about 91km, hub upstream from the hydropower plant, Qingyang ditch about 4km.Hub with a diversion tunnel, diversion structures as power generation. Water intake system, long 30m, followed by the total length of the diversion tunnel is 1366m, tunnel diameter of , water diversion tunnel at the end set the surge tank, diameter 13m, height 37m, then take the diameter , length 177m, Dong . m of the main pressure pipe, turn the main pressure pipe set vertically, the use of outsourcing of reinforced concrete lined steel pipe lining. Designs include the hub of energy calculation, diversion tunnel design, surge tank design, pressure piping design, water hammer and other ancillaryfacilities calculations.目录前言 (1)1 综合说明 (3)工程概况 (3)设计依据 (5)2 水文 (5)流域概况 (5)气象 (6)洪水 (6) (6) (7) (7) (8)3工程地质和建筑材料 (9)工程地质 (9)区域地质构造 (9)水库区工程地质条件 (10) (10) (10) (11) (11) (11)4 工程布置 (11)设计依据 (11)工程等级及建筑物级别 (11)设计基本资料 (12)工程总体布置 (12)泄水建筑物 (13)挡水建筑物 (13) (14)、排水设计 (16) (16) (16) (16) (17) (21) (22) (24) (24) (25) (25) (25) (26) (26) (27) (27)设计依据文件和规范 (27)有关本工程的文件 (27)主要设计规范 (27)主要参考资料 (28)设计基本资料 (28)工程等别与建筑物级别 (28)地震烈度 (28)洪水标准 (29)取水口水位流量及泥沙含量 (29)气温 (29)风速、风向 (29)冻土情况 (29)年降雨量 (29)地质资料 (29).隧洞洞径及洞线选择 (31) (31) (31)进水口设计 (31) (31) (32) (33) (34)引水隧洞 (35)线路与坡度的确定 (35)断面形式与断面尺寸 (36)洞身衬砌 (36)调压室设计 (37)是否设置调压室判断 (37)调压室位置的选择 (38)调压室的布置方式与型式的选择 (38) (39) (42) (42) (42) (43) (45)压力管道的布置 (45)压力管道直径的选择 (45)压力管道的结构设计 (45)压力钢管构造设计 (46) (46) (47) (47)灌浆系统设计 (47)防锈设计 (47) (47) (48)不良地质段处理的原则 (48) (48)结论 (49)毕业设计小结 (49)致谢 (49)参考文献 (51)前言黄土湾水电站是疏勒河梯级开发中的第三座水电站，位于酒泉市肃北蒙古族自治县鱼儿红乡境内，为一座中坝引水式无调节水电站。
发电引水隧洞设计计算书(43页)
编号：隧洞-01工程名称：电站工程设计阶段：施工图设计发电引水隧洞设计计算书签名日期审查：校核：计算：目录1 引言....................................................................................................................... 错误!未指定书签。
2 设计依据文件和规范........................................................................................... 错误!未指定书签。
2.1有关本工程的文件 ....................................................................................... 错误!未指定书签。
2.2主要设计规范 ............................................................................................... 错误!未指定书签。
2.3主要参考资料 ............................................................................................... 错误!未指定书签。
3 设计基本资料....................................................................................................... 错误!未指定书签。
3.1工程等别与建筑物级别 ............................................................................... 错误!未指定书签。
隧洞布置图设计计算书
目录第一章调洪计算................................... - 2 -1.1 调洪演算原理 ................................ - 2 -1.2 调洪演算与方案选择........................... - 3 -第二章大坝高程的计算.............................. - 13 -2.1坝顶高程的计算.............................. - 13 -第三章土料的设计................................. - 17 -3.1粘土土料设计................................ - 17 -3.2坝壳砂砾料设计.............................. - 19 -第四章渗流计算................................... - 23 -4.1 渗流计算应包括以下内容....................... - 23 -4.2 渗流计算应包括以下水位组合情况................ - 23 -4.3 计算方法................................... - 24 -4.4 计算断面与计算情况.......................... - 24 -4.5渗透稳定分析................................ - 28 -第五章稳定分析................................... - 29 -5.1 程序说明................................... - 29 -5.2 源程序..................................... - 31 -第六章细部结构计算................................ - 39 -6.1 反滤层的设计计算........................... - 39 -6.2 护坡设计................................... - 41 -第七章泄水建筑物的计算........................... - 42 -7.1隧洞的水力计算.............................. - 43 -7.2隧洞水面曲线的计算........................... - 43 -7.3 出口消能计算 ............................... - 47 -第八章施工组织设计............................... - 50 -8.1计算分界点.................................. - 50 -8.2计算拦洪水位................................ - 52 -8.3 有效工日的确定.............................. - 54 -8.4 主工程量计算 ............................... - 56 -8.5 封孔日期的确定.............................. - 57 -第一章调洪计算主要建筑物为2级，次要建筑物为3级，临时建筑物为4级。
引水隧洞施工中期通风计算
引水隧洞施工中期通风计算本文主要针对引水隧洞施工中期通风系统设计进行详述风量要求:洞内风量要求：每人每分钟供应新鲜空气不少于3m3。
洞内使用柴油机械施工时，每马力每分钟供风3m3,并与同时工作人员所需的通风量相加。
洞内空气中的氧气含量不低于20%。
TBM施工风量计算(1）掌子面需求风量计算：最小风速： 0.5m/s隧洞直径： 12。
4 m隧洞断面面积： 120.76 m2风管直径： 3000 mm风管面积: 7.07 m2网内面积: 113.69 m2每千瓦动力空气需求量： 4。
50 m3/min列车数量： 2每列车柴油机的功率: 250kW其他设备： 0其他设备柴油机功率： 0 kW风量： 60。
38 m3/sQ = 67 m3/s ，在掌子面的风量；v = 4% ，每公里管道漏风率；Φ = 3000 mm 风管直径；Lt = 14700 m ，隧洞掘进长度；L = 14700 m ，最大通风长度;k = 2 ，风管粗糙度（1—非常平滑；2—平滑；3—粗糙；4—非常粗糙）。
(2）计算风压损失:掌子面的风量：67 m 3/s 起始的风量： 120 m 3/s 风管总长度： 14700 m风管直径： 3000 mm风压损失： 5476 Pa钻爆法施工风量计算1、风量需求计算(1）按允许最小风速计算根据招标文件中要求隧洞内平均风速应大于0.25m/s 的要求，工作面风量：m in)/(20556013725.0v 6031m S Q o =⨯⨯=⋅⋅= (式1） 式中:S-—钻爆法隧洞断面面积为137m 2。
（2)按照施工人员计算每人每分钟供应新鲜空气不少于3。
0m 3/minm in)/(8642402.13333m m k Q =⨯⨯=⋅⋅= （式2） 式中：k --风量备用系数，取1.2。
m --洞内同时工作的最多人数，240人。
(3)按稀释爆生有害气体计算按压入式通风30分钟内将掌子面爆破产生的有害气体浓度稀释到允许浓度计算min)/(2754)10089(264308.7)(8.7332324m SL A t Q =⨯⨯=⋅= （式3）式中: S --断面开挖面积，89m 2;L --通风区段长度，取100m ，即掌子面向洞口方向100m 范围内；A -—同时爆破的炸药消耗量,264kg ；b -—一公斤炸药爆破时所构成的有害气体体积，40L ；t ——通风时间，按30min 计。
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编号：SG-隧洞-01工程名称：xxx电站工程设计阶段：施工图设计发电引水隧洞设计计算书签名日期审查：校核：计算：目录1 引言 (3)2 设计依据文件和规 (3)2.1有关本工程的文件 (3)2.2主要设计规 (4)2.3主要参考资料 (4)3 设计基本资料 (4)3.1工程等别与建筑物级别 (4)3.2洪水标准 (5)3.3地震烈度 (5)3.4工程地质及水文地质资料 (5)3.5取水口水位流量及泥沙含量 (5)3.6风速、风向 (5)4 隧洞线路布置设计 (5)4.1洞线平面布置 (5)4.2洞线纵、横剖面布置 (6)5 隧洞水力学计算 (9)5.1洞身段过流能力 (9)5.2正常运用情况隧洞水面线计算 (9)5.3设计洪水情况隧洞水力学计算 (16)5.4非常运用情况（校核洪水）隧洞水力学计算 (20)6 结构计算 (23)6.1计算程序与方法 (23)6.2有关的计算系数 (23)6.3计算工况和荷载组合 (23)6.4桩号0+000～0+060段结构与配筋计算成果 (24)7 工程量计算 (37)7.1桩号0+000～0+060段 (37)7.2桩号0+060～0+070段 (38)7.3桩号0+070～0+120段 (38)7.4桩号0+120～0+450段 (39)7.5工程量汇总 (39)8 本次设计方案与XXX方案工程量、投资、发电量比较 (40)8.1 XXX方案正常运行情况水面线计算 (40)8.2工程量及投资比较表 (40)8.3发电量比较 (41)9 隧洞取水口与出口压力前池设计方案的初步考虑 (43)9.1隧洞取水口 (43)9.2压力前池 (43)1 引言xx水电站位于xx县境的舞阳河中下游河段上，工程任务以发电为主。
电站装机容量2×3200kW，年发电量3455万kW·h。
发电无压隧洞长450m，引水流量57m3/s。
xx电站工程原由xxx院（以下简称xxx院）设计，2004年8月，受业主单位委托，由本项目组承担该工程发电引水系统和厂房枢纽工程的施工图设计。
根据xxx设计，xx电站水库正常蓄水位412m，大坝采用水力自控翻板闸坝，闸门坝段总长120m，固定坝堰顶高程407m，闸门高度5m，单扇宽度10m，共12扇。
发电引水系统布置于右岸，设计引用流量57m3/s。
发电引水隧洞后接压力前池，压力前池直接接厂房（相当于河床式厂房）。
发电引水隧洞采用无压隧洞，按自动调节渠道设计（即前池未设溢流堰）。
隧洞洞长L=450m，底坡i=1/2000，进口洞底高程405.3m，出口洞底高程405.07m。
隧洞断面型式采用圆拱直墙型（城门洞型），衬砌后断面尺寸为B×H=5.5×8.188m（直墙高度6.6m）。
隧洞进口未设检修闸门。
上述发电引水系统布置存在的主要问题：隧洞进口未设拦污栅和检修闸门，闸坝固定坝堰顶高程407m，隧洞进口高程405.3m，即隧洞底板比固定坝堰顶低1.7m，隧洞无检修维护条件。
目前发电引水隧洞已按照xxx的设计完成了隧洞0+000～0+120段的开挖施工，通过对施工单位实测的隧洞断面资料（0+000～0+085）复核，隧洞平均开挖宽度为7m，平均开挖高度8.1m，隧洞洞底开挖高程405.3m。
经征询业主意见，本次设计维持无压隧洞方案，但结合本工程实际情况，本次设计对发电引水系统进行了优化设计：⑴隧洞进口设拦污栅和平板检修闸门；⑵根据57m3/s的设计引用流量对未开挖段隧洞断面进行优化调整。
2 设计依据文件和规2.1 有关本工程的文件⑴《xx省xx县xx水电站项目建议书》（xxx 编写）⑵《xx省xx县xx水电站初步设计阶段工程地质勘察报告》根据设计项目部与业主签订的合同书，本次设计所需的：①工程任务、枢纽布置、水库（河道）特征水位、隧洞引用流量、隧洞级别和防洪标准资料、②区域地质资料，地震基本烈度，隧洞进、出口及沿线的地形地质和水文地质资料、③有关的水文、气象资料及水文、水能设计成果等均采用《xx省xx县xx水电站项目建议书》、《xx省xx县xx水电站初步设计阶段工程地质勘察报告》相关部分资料。
2.2 主要设计规⑴《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252-2000⑵《水工隧洞设计规》SL279-2002⑶《水工混凝土结构设计规》SL/T 191-96⑷《水工建筑物荷载设计规》DL5077-1997⑸《水电站引水渠道及前池设计规》SL/T 205-97⑹《水利水电工程进水口设计规》SL 285-20032.3 主要参考资料⑴《水力学计算手册》（水利电力学院水力学教研室编）⑵《水力学》（科技大学水力学教研室编）⑶《水电站建筑物设计参考资料》（治滨编）⑷《高等学校教材水电站》（河海大学洪楚编）⑸《水工隧洞的设计理论和计算（第二版）》（汪胡侦编）⑹《取水输水建筑物丛书隧洞》（熊启钧编）3 设计基本资料3.1 工程等别与建筑物级别⑴工程等别为IV等⑵建筑物级别4级3.2 洪水标准⑴设计洪水重现期：30年⑵校核洪水重现期：200年3.3 地震烈度⑴地震基本烈度：小于6度⑵设计地震烈度：不考虑地震设防3.4 工程地质及水文地质资料发电引水隧洞全线穿越Pt3q板岩，岩石强度高，结构上多属中厚层板岩，围岩工程特性较好，除进出口强风化段外，其余属III类围岩。
隧洞通过地层为单斜构造，岩石走向基本与洞线斜交，角度约30°～40°。
地下水位在洞线以下，对成洞条件无影响。
（详见有关报告与图件）3.5 取水口水位流量及泥沙含量⑴取水口底板高程405.6m，设计引用流量57m3/s⑵泥沙含量：0.154kg/m33.6 风速、风向⑴多年平均风速：1.0m/s⑵多年最大风速：10m/s⑶风向：NE4 隧洞线路布置设计4.1 洞线平面布置根据原xxx设计，发电引水系统布置于右岸，设计引用流量57m3/s。
发电引水隧洞后接压力前池，压力前池直接接厂房（相当于河床式厂房）。
发电引用隧洞采用无压隧洞，按自动调节渠道设计（即前池未设溢流堰）、轴线方位角N73.24°E。
隧洞洞长L=450m，底坡i=1/2000，进口洞底高程405.3m，出口洞底高程405.07m。
隧洞断面型式采用圆拱直墙型（城门洞型），衬砌后断面尺寸为B ×H=5.5×8.188m（直墙高度6.6m）。
由于发电引水隧洞目前已经按照xxx的设计完成了隧洞0+000～0+120段的开挖施工，经征询业主意见，本次设计维持原洞线平面布置、洞身无压方案不变。
本次设计根据隧洞地形地质条件、过流能力、目前隧洞0+000～0+085段的开挖现状对隧洞纵、横剖面布置进行适当优化。
4.2 洞线纵、横剖面布置根据水力学计算并结合桩号0+000～0+085段开挖现状，本次设计考虑将隧洞纵向分为两段，第一段为桩号0+000至0+060段，纵坡i=1/2000，进口底板高程405.6m，末端底板高程405.570m。
第二段为桩号0+070至0+450段，纵坡i=1/2000，进口底板高程405.865m，末端底板高程405.675m。
中部0+060至0+070段为渐变段。
桩号0+000至0+060段：根据业主提供的隧洞0+000～0+085段的开挖实测断面资料复核，桩号0+000至0+060段隧洞平均开挖宽度为7m，平均开挖高度8.1m，隧洞洞底平均开挖高程405.3m，洞顶平均开挖高程413.4m。
该段围岩为中风化砂质板岩，岩层产状N75°W，NE∠15°，与洞轴线交角32°，岩层较平缓。
围岩类别为III类，岩石弹性抗力系数k0=10～15MPa/cm，坚固系数f=4.0。
根据开挖揭露的地质条件来看，该段围岩稳定性较好，可以采用底板与边墙部分现浇砼、顶拱挂网喷锚的衬砌型式，但考虑到校核洪水时若厂房未发电，此种情况下隧洞将会形成静水有压（洞顶水头0.64m），另外上游水位在413.4m～414.04m时，该段隧洞也处于全断面有压状态。
结合开挖现状本次设计仍考虑用0.3m厚的钢筋砼全断面衬砌，断面如下：1—1横剖面图（引0+000～0+060）1:100桩号0+060至0+070段：为渐变段，断面型式如下：2—2横剖面图（引0+060～0+070）1:100桩号0+070至0+120段：围岩为砂质板岩，该段出露有F1、F2、F3、F4共4条断层，受断层影响，岩层风化程度高，结构松散，目前桩号0+085处已经发生顶拱塌方。
围岩类别V类，岩石弹性抗力系数k0=0MPa/cm，坚固系数f=0.5。
根据0+070至0+085段的实测开挖断面图，隧洞平均开挖宽度为6m，平均开挖高度8.0m，隧洞洞底平均开挖高程405.3m，洞顶平均开挖高程413.3m。
结合开挖现状该段采用0.6m厚的钢筋砼衬砌，断面如下：3—3横剖面图（引0+070～0+120）1:100桩号0+120至0+450段：围岩为该段围岩为中风化砂质板岩，岩层产状N45°～15°W，SW∠25°～35°，岩层较平缓。
地表尚未发现明显断层，施工中有可能出现小断裂结构。
围岩类别为III类，岩石弹性抗力系数k0=10～15MPa/cm，坚固系数f=4.0。
考虑水流平稳衔接，该段隧洞衬砌后的断面尺寸与桩号0+070～0+120段相同，钢筋砼衬砌厚度0.4cm，断面如下：4—4横剖面图（引0+120～0+450）1:1005 隧洞水力学计算5.1洞身段过流能力由于第一段（桩号0+000～0+060）的洞身断面较第二段（桩号0+70～0+450）大，而两段纵坡一致，所以洞身段的过流能力由第二段控制。
无压隧洞（长洞）洞身段的过流能力，按明渠均匀流公式计算：=QωCRi对于矩形断面：ω=bh0x=b+2h0R=ω/xC=R1/6/n第二段隧洞底坡i=1/2000，断面宽度b=5.0m，满足无压净空面积界限（15%）时的水深h0=5.95m，对于钢筋砼衬砌n=0.015。
ω=bh0=5.0×5.95=29.75m2x=b+2h0=5.0+2×5.95=16.9mR=ω/x=29.75/16.9=1.760mC=R1/6/n= 1.7601/6/0.015=73.256Qω==29.75×73.256×(1.760/2000)1/2=64.65m3/s＞Q设=57m3/s CRi洞身过流能力满足要求。
5.2正常运用情况隧洞水面线计算⑴第一段（桩号0+000～0+060）正常运用情况隧洞洞前水位412m，引用流量Q=57m3/s。
隧洞长度L1=60m，进口底板高程405.6m，纵坡i=1/2000，宽度b=6.4m，单宽流量q=57/6.4=8.906m3/s·m，n=0.015。