无压引水隧洞计算
5第五章 明渠恒定均匀流
w w w .a i d 答案习
网
源资
3.75
4.66
5.68
6.35
w w w .a i d a a n .c n 爱答案学习资源网
根据表中的计算资料，绘制b~Q 曲线，如图。
由已知流量Q=800m 3/s ，求得b=71.5m
w w w .a i d a a n .c n 爱答案学习资源网
5-13 有一环山渠道的断面如图所示，水流近似为均匀流，靠山一边按1：0.5的边坡开挖（岩石较好，n1为0.0275），另一边为直立的浆砌块石边墙，n2为0.025，底宽b 为2m ，底坡i 为0.002，求水深为1.5m 时的过流能力。
w w w .a i d a a n .c n 爱答案学习资源网
Ⅰ
Ⅰ
Ⅱ
w w w .a i d a a 爱答案学习资源
5.16 如图所示有近似为矩形断面的分岔河道，已知：长度l 1=6000m ，l 2=2500m,宽度b 1=80m,b 2=150m, 水深h 1=2.2m,h 2=4m,河床的粗糙系数n=0.03 ，当总流量
Q=400m 3/s 时，1－1断面处的水面高程为=120.00m ，试近似地按均匀流计算：(1)2－2断面的水面高程2；(2)流量分配Q1及Q2。
1∇
w w w .a i d a a n .c n 爱答案学习资源网。
最小费用法在无压引水隧洞经济纵坡比选中的应用
式中， 为工程总投资与主体工 程投 资之 比， 一般取 １７ ．—
２ ０ ．。
式 中 ，Ａ ｉ 年运 营费 。 为
４ 年 运 行管 理 费
年运 行管 理费 用有 ： 动力 费 、 材料 费 、 政管 理 费 、 资 、 行 工 工程 维修 养护 费及 其它 费用 。泵 站 的 电费 （ 动力 费 ）按 泵 站
余 幅参 数 ， 幅面 积 与 隧 洞 断 面 总 面积 之 比值 ， 据 水 工 隧 余 根 洞设计 规范 中的要 求 选 定 ；ｉ 隧 洞底 坡 ；Ｑ为 隧 洞 设 计 通 为 过流 量 （ｍ ／ ） ｓ 。由上式 便 可求 出 圆拱 直墙 断 面 的所 有 水 力 要素 。根据 水力 计算 并考 虑满 足 施工 要 求 的最 小 断 面 ， 定 确
工 程总 现值 ： 总＝ Ｐ Ｐ 建＋ Ｐ 运 以纵坡 为纵 坐标 ， 总投 资 为 横 坐标 可 以绘 出 纵坡 、 投 总 资 曲线 （ 图 １ ， 见 ） 由曲线可 以看 出纵 坡变 化 时 总 投资 的变 化 趋 势 。从 曲线查 出总投资 最小所 对 应 的纵坡 ，即为该 无 压 隧
要 区分 水利 工 程 性 质 ， 类 推 进 改 革 ， 全 良性 运 行 机 分 健
必须写 出资金 申请 报 告 ， 经镇 政 府 和水 利 主 管 部 门 同意 后 ，
由镇 财政 办理返 拨手 续 。使 用情 况 要 定 期 向群 众 公布 ， 加 增 透 明度 ， 防不 良列支 ， 严 真正做 到取 之于 水 ， 之于水 。 用
长 ８ ｍ， 设加 压泵 站 ４座 ， 计 总 扬程 约 ４ ０ ｍ。年 供 水 ５ｋ 布 设 ４
Ｉ 森（－ｎ 一 ｍ ０ｓ ）孚 ｉ ０
隧洞设计方法
隧洞设计方法黑龙江农垦林业职业技术学院隧洞设计方法一、概述在水利枢纽中为满足泄洪、灌溉、发电等任务而设置的隧洞称为水工隧洞。
水工隧洞按洞内水流状态分为有压洞和无压洞。
一般隧洞可设成有压，也可设成无压，或设成前段有压而后段无压。
但在同一洞段内，应避免出现时而有压时而无压的明满流交替现象，以防止不利流态。
在设计水工隧洞时，应根据枢纽的规划任务，尽量一洞多用，以降低工程造价。
如导流洞与永久隧洞相结合，泄洪、排沙、放空隧洞的结合等。
二、水工隧洞的线路选择隧洞选线关系到工程造价、施工难易、工程进度、运行可靠性等。
影响因素多，如地质、地形、施工条件等。
因此，应综合考虑，进行技术比较后加以选定。
1.地质条件隧洞路线应选在地质构造简单、岩体完整坚硬的地区，尽量避开不利地质构造，尽量避开地下水位高、渗水严重地段，以减少隧洞衬砌上的外水压力。
洞线要与岩层、构造断裂面及主要软弱带走向有较大的交角。
在高地应力地区，洞线应与最大水平地应力方向尽量一致，以减少隧洞的侧向围岩压力。
隧洞应有足够的覆盖厚度，对于有压隧洞，当考虑弹性抗力时，围岩的最小覆盖厚度不小于3倍洞径。
根据以往工程经验，对于围岩坚硬完整无不利构造的岩体，有压隧洞的最小覆盖厚度不小于0.4H（H为压力水头），如不加衬砌，则应不小于1.0H。
在隧洞进、出口处，围岩厚度往往较薄，应根据地质、施工、结构等因素综合分析确定，一般情况下，进、出口顶部的岩体厚度不宜小于1倍的洞径或洞宽。
2.地形条件洞线应尽量短直，如因地形、地质、等原因需要转弯时，对于低流速的隧洞弯道曲率半径不应小于5倍洞径或洞宽，转弯转角不宜大于60°，弯道两端的直线段长度也不宜小于5倍的洞径或洞宽。
高流速的隧洞设弯道时，最好通过试验确定。
3.水流条件隧洞进口应力求水流顺畅，出口水流应与下游河道平顺衔接，与土石坝下游坝脚及其建筑物保持足够距离，防止出现冲刷。
4.施工条件洞线选择应考虑施工出渣通道及施工场地布置问题。
水电站建筑物-第二章-引水道-1
一、压力前池
压力前池设置在引水渠道或无压隧洞的末端，是 水电站引水建筑物与压力管道的连接建筑物。 1、作用： (1) 平稳水压、平衡水量。 (2) 均匀分配流量。 (3) 渲泄多余水量。 (4) 拦阻污物和泥沙。
一、压力前池
2、组成： (1) 前室(池身及扩散段)：P131 (2) 进水室及其设备：与引水道的进水口
渠 道
一、渠道的要求和类型
水电站的引水渠道称为动力渠道（为适应负荷变 化，Q、H在不断变化——非恒定流)
1、要求： 有一定的输水能力。按水电站的Qmax设计。 水质要符合要求。渠道进口、沿线及渠道末端 都要采取拦污、防沙、排沙措施。
一、渠道的要求和类型
运行安全可靠 防冲、防淤：渠道内水流速度要小于不冲流速而大 于不淤流速，即：V淤<V设<V冲； 对渠道加设护面，减小糙率、防渗、防冲、防草、 维护边坡稳定，保证电站出力 ； 防草：维持渠道中的水深大于1.5m及流速大于 0.6m/s可抑制水草的生长； 防凌:尤其是北方地区
一、渠道的要求和类型
自动调节渠道
渠道首部和尾部堤顶的高程基本相同，并高出上游 最高水位，渠道断面向下游逐渐加大，渠末不设泄 水建筑物。
适用：渠道不长，底坡较缓，上游水位变化不大的 情况。
水电站引用流量Q = 0时，渠道水位是水平的，渠道 不会发生漫流和弃水现象；Q<Qmax雍水曲线。Q >Qmax为降水曲线。
类似，一般为墙式。P132 (3) 泄水建筑物：P132 (4) 排污、排冰、排冰设备：P132
压力前池组成建筑物
一、压力前池
3、布置
结合整个引水系统及厂房布置进行全面和综合考虑。
前池整体布置时，应使水流平顺，水头损失最少，以 提高水电站的出力和电能。
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
隧洞课件ppt详解
第三章 隧洞
3.水流条件 隧洞的进口应力求水流顺畅，减少水头损失。水流应
与下游河道平顺衔接，与土石坝下游坝脚及其建筑物保持 足够距离，防止出现冲刷。 4.施工条件 ➢ 洞线选择应考虑施工出渣通道及施工场地布置问题。对于 长隧洞，还应注意利用地形、地质条件布置施工支洞、斜 洞、竖井，增加总工作面，加快施工进度。 ➢ 洞线选择应满足枢纽总体布置和运行要求，避免在隧洞施 工和运行中对其它建筑物产生干扰。
为了减小工程量，降低工程造价，往往考虑一洞多用 或临时任务与永久任务相结合的布置方式。 发电与灌溉隧洞合一布置，水轮机尾水后接灌溉渠道，利 用发电尾水进行灌溉。由于发电是经常性的，而灌溉用水 是季节性的，所以应在发电尾水的后面设置一弃水设施。
第三章 隧洞
二、水工隧洞的布置和构造 （一）进口段的形式和构造 1．进口建筑物的形式 （1） 竖井式
• 组合式构造布置图
第三章 隧洞
第三章 隧洞
（二）洞身段的形式与构造
1．洞身断面形式及尺寸 (1)无压隧洞的断面形式及尺寸 ➢无压隧洞多采用圆拱直墙形（城门洞）断面。如围岩条件 较差还可以采用马蹄形断面。 ➢无压隧洞的断面尺寸主要根据其泄流能力要求及洞内水面 线来确定。 ➢流速较低、通气良好的隧洞，要求水面以上净空不小于洞 身断面面积的15%-25%，冲击波波峰高不应超过城门洞形断 面的直墙范围。在确定隧洞断面尺寸时，还应考虑到洞内 施工和检查维修等对最小尺寸的要求。
程进度、运行可靠性等方面。影响隧洞线路选择的因 素很多，如地质、地形、施工条件等。隧洞的线路选 择主要考虑以下几个方面的因素：
地质条件
水流条件
地形条件
施工条件
第三章 隧洞
1．地质条件 ➢ 隧洞路线应选在地质构造简单、岩体完整稳定、岩石坚
无压水工隧洞设计如何考虑隧洞的外水压力
无压水工隧洞设计如何考虑隧洞的外水压力作者：陈华松单位：云南省水利水电勘测设计研究院邮编：650021摘要云南水工无压隧洞基本上都位于地下水位以下，水工无压隧洞外水压力问题特别突出，水利版《水工隧洞设计规范》中采用水压力折减系数的方法计算外水压力，然在实际设计过程中，折减系数要根据洞壁的渗水量和围岩情况取值，而这种设计状况只有在隧洞开挖完成后，选取的折减系数才比较可靠。
而施工前的隧洞设计，对选取合适的折减系数成为工程设计人员面临的难题。
本文在云南省水电勘测设计研究院的隧洞设计项目中，对具有代表性的水工隧洞的地质水文情况进行研究，试图通过统计隧洞穿越几种有代表性的洞段时的岩壁渗水情况，来指导隧洞外水压力折减系数的选取。
并提出隧洞设计的建议。
关键词：水工无压隧洞；外水压力；折减系数；强风化底界；断层；环境；结构配筋Hydraulic free-flow tunnel design how to consider the external water pressureThe author:Che n Huas ongWork un it: Water con serva ncy and hydropower survey desig n in stitute in yunnan prov inceZip cord:650021SummaryThe Free-flow tunnel in Yunnan prov ince is below the un dergrou nd water level un der normal conditions,and hydraulic free-flow tunnel problem is especially prominent the external water pressure, water con serva ncy versi on specificati on for desig n of hydraulic tunnel water pressure reduction factor method is adopted in the external water pressure calculation, but in the actual desig n process, the reducti on factor accord ing to the width of the leakage of water value and surrou nding rock con diti ons, the desig n status only in the tunnel excavati on is completed, select ing the reducti on factor is more reliable. And before con structi on of the tunnel desig n, selecti on of appropriate reducti on factor into the challe nges faced by the engin eeri ng desig ners.Tunnel of hydropower survey desig n in stitute in yunnan prov ince is prese nted in this paper, geological and hydrological con diti on of the typical hydraulic tunnel are studied, through statistics of several represe ntative hole secti on of tunnel through the rock seepage situati on, to guide the selecti on of external water pressure reducti on factor. And put forward Suggesti ons for tunnel desig n.Key words : hydraulic free-flow tunn el; the external water pressure ; Reducti on factor;Str ongly weathered bottom; Fault; The en vir onment; Structure rei nforceme nt1 无压水工隧洞的外水压力问题云南省水工隧洞基本上都位于地下水位以下，水工无压隧洞外水压力问题特别突出，由于隧洞工程地质情况复杂，围岩情况及工程水文地质情况有很大的不确定性。
隧洞计算
一、荷载及荷载组合
★ 弹塑性理论法 此法是在理论化的基础上，简单的地质条件推导出来 的，难以反映实际情况。 岩体的工程地质，水文地质条件错综复杂，山岩压力 显然不能用一个简单的公式予以概括。
一、荷载及荷载组合
（二）围岩的弹性抗力
当衬砌承受荷载向围岩方向变形时，将受到围岩的抵抗， 这个抵抗力叫弹性抗力。 弹性抗力的大小和性质与工程地质条件有密切的关系， 坚固完整的岩石，弹性抗力大；围岩软弱破碎，弹性抗力小， 甚至不能利用。 为了减少山岩压力，有效地利用弹性抗力，常对围岩进 行灌浆加固，并填实衬砌与围岩间的空隙，以保证衬砌与围 岩紧密相接。 弹性抗力的计算： 通常假定岩石为理想弹性体，按文克尔假定，认为岩石
一、荷载及荷载组合
（四）衬砌自重 衬砌自重是指沿隧洞轴线1m长的衬砌的自重，均匀作 用于衬砌厚度的平均线上，计算的厚度应考虑平均超挖回 填部分，其平均厚度可取0.1～0.3m。 单位面积上的自重强度g为：
g c h KPa
式中： c —衬砌材料的容重（KN/m3）， h —包括超挖在内的衬砌厚度。
一、荷载及荷载组合
寒冷地区： ①有压圆形隧洞，根据弹性理论折算为等效内水压力。 例：有压圆形隧洞，内直径4米，花岗岩γ =2.5T/m3，衬 砌厚0.40米，岩石原始温度T=12℃,冬季平均最低温度0.2℃, 混凝土浇筑温度T1=12℃，混凝土在水中的膨胀值相当于T/=5℃, 求衬砌温度应力相当于多少内水压力？
1 ro
E
P
P K Y 变形相容Y
E 那么，K 1 ro ，式中：E 岩石弹石KN / cm2，
泊松比，r o 隧洞衬砌外半径。
一、荷载及荷载组合
经验和分析说明：在同样得围岩中，洞径大， K 值小； 洞径小， K值大，而且大致成反比。为了计算方便，人们采 用半径为1m的圆形坑道的K值，作为标准，用Ko表示(亦称单 位弹性抗力系数)，当用m为单位时： K : K o 1m : e m 即： Keo K
水工隧洞与坝下涵管—认识水工隧洞
03
“一洞多用”原则
“一洞多用”原则
泄水隧洞、排沙隧洞和放空隧洞结合。
发电引水尽可能与工农业给水结合。
发电洞与泄洪洞结合，采用主洞泄 洪、支洞发电；
或主洞发电、支洞泄洪（对泄洪机 遇很小的情况）。
龙抬头布置
小结与思考
（1）水工隧洞按作用如何划分？ （2）水工隧洞按工作条件如何划分？ （3）水工隧洞为什么要”一洞多用”？
水工隧洞的特点和作用
目 录
1
水工隧洞的概念
2 水工隧洞的特点
3
水工隧洞的作用
01
水工隧洞的概念
水工隧洞概念
水利工程中用来导流、泄洪、排沙、发电或灌溉、放空水库等需要的隧洞，称为 水工隧洞。
02
水工隧洞的特点
水工隧洞特点
（1）水工隧洞是一种地下结构，隧洞开 挖后改变了岩体原来的平衡状态，引起孔洞 附近应力重分布，岩体发生变形，严重的甚 至发生崩塌。
二滩20.5×25.5m2。
小结与思考
（1）什么叫水工隧洞？ （2）水工隧洞的特点有哪些； （3）水工隧洞的作用有哪些；
水工隧洞的类型
目 录
1
按作用划分”一洞多用“原则
01
按作用划分
按作用划分
(1)泄洪洞:宣多余泄洪水，保证枢纽安全。（三峡） (2)引水洞:引水发电、灌溉或供水。 (3)排沙洞:排放水库泥沙，延长水库的使用年限， 有利于水电站的正常运行。 (4)放空洞:在必要的情况下放空水库里的水，用于 人防或检修大坝。 (5)导流洞:在水利枢纽的建设施工期用来施工导流 。
隧洞中常需设置支护和永久性衬砌，以 确保隧洞施工期和运用期的安全。
水工隧洞特点
（2）与地面建筑物比较，隧洞的断面 尺寸小， 洞 线 长 ， 施工场地狭窄，施工干扰 较大。
水工隧洞的布置荷载计算与支护设计PPT课件
2. 结构特点（洞身处于地下）
隧洞为地下结构，洞室开挖引起应力重分布，可能导致 围岩变形甚至崩塌，为此，常需设置临时支护和永久性 衬砌，以承受围岩压力。 隧洞可能承受较大的内水压力和外水压力，要求有足够 的围岩厚度和必要的衬砌。 须做好地质勘探工作，尽量避开不利的工程地质、水文 地质地段。
3. 施工特点
二、水工地下洞室的工作特点
1. 水力特点（进口位于水下）
⑴ 泄水隧洞大多数是深式进口，Q∝H1/2，超泄能力不如表 孔；但进口位置低，可以提前预泄。
⑵ 承受水头H高，P较大，闸门需启闭力大，止水要求严格。 ⑶ 流速v较大，易引起空化、空蚀，脉动会引起闸门振动。 ⑷ 出口单宽流量q较大，需采取适当的消能防冲设施。
➢ 进口要力求水流顺畅，否则会减小泄流能力，引起不利的流态 或间歇性漩涡。
➢ 出口水流应能与下游河道平顺衔接，并与其它建筑物保持一定 距离，以防冲刷和影响枢纽正常运行。
（3）隧洞应有一定的埋藏深度和围岩厚度（包括洞顶覆盖 厚度和傍山隧洞靠边坡一侧的岩体厚度）。它涉及成洞条 件，围岩稳定性，结构计算边界条件和工程造价等。
转弯要求:
➢ 弯道两端的直线段长度S≥5B（5D）。 ➢ 无压隧洞：低流速v＜ 20m/s时，转弯半径R≮5B（5D），转
角＜60o；高流速时，转弯半径及转角最好通过试验确定。 ➢ 有压隧洞：低流速v＜20m/s时，R≮3B（3D），转角＜60o；
高流速时，水流流态特别不利，应力求采取直线布置。
进、出口要求:
水工隧洞虽然任务不同，工作条件不同，但设计方法基 本相同。为此，本章重点讲述泄水隧洞的布置、结构型 式、构造和衬砌计算方法等。
8.2 水工隧洞的布置
一、隧洞布置
1.总体布置
无压水工隧洞设计如何考虑隧洞的外水压力
无压水工隧洞设计如何考虑隧洞的外水压力作者：陈华松单位：云南省水利水电勘测设计研究院邮编：650021摘要云南水工无压隧洞基本上都位于地下水位以下，水工无压隧洞外水压力问题特别突出，水利版《水工隧洞设计规范》中采用水压力折减系数的方法计算外水压力，然在实际设计过程中，折减系数要根据洞壁的渗水量和围岩情况取值，而这种设计状况只有在隧洞开挖完成后，选取的折减系数才比较可靠。
而施工前的隧洞设计，对选取合适的折减系数成为工程设计人员面临的难题。
本文在云南省水电勘测设计研究院的隧洞设计项目中，对具有代表性的水工隧洞的地质水文情况进行研究，试图通过统计隧洞穿越几种有代表性的洞段时的岩壁渗水情况，来指导隧洞外水压力折减系数的选取。
并提出隧洞设计的建议。
关键词：水工无压隧洞；外水压力；折减系数；强风化底界；断层；环境；结构配筋Hydraulic free-flow tunnel design how to consider the external water pressureThe author:Chen HuasongWork unit: Water conservancy and hydropower survey design institute in yunnan province Zip cord:650021SummaryThe Free-flow tunnel in Yunnan province is below the underground water level under normal conditions,and hydraulic free-flow tunnel problem is especially prominent the external water pressure, water conservancy version specification for design of hydraulic tunnel water pressure reduction factor method is adopted in the external water pressure calculation, but in the actual design process, the reduction factor according to the width of the leakage of water value and surrounding rock conditions, the design status only in the tunnel excavation is completed, selecting the reduction factor is more reliable. And before construction of the tunnel design, selection of appropriate reduction factor into the challenges faced by the engineering designers.Tunnel of hydropower survey design institute in yunnan province is presented in this paper, geological and hydrological condition of the typical hydraulic tunnel are studied, through statistics of several representative hole section of tunnel through the rock seepage situation, to guide the selection of external water pressure reduction factor. And put forward Suggestions for tunnel design.Key words: hydraulic free-flow tunnel; the external water pressure; Reduction factor; Strongly weathered bottom; Fault; The environment; Structure reinforcement1无压水工隧洞的外水压力问题云南省水工隧洞基本上都位于地下水位以下，水工无压隧洞外水压力问题特别突出，由于隧洞工程地质情况复杂，围岩情况及工程水文地质情况有很大的不确定性。
引水隧洞施工中通风计算
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：每人每分钟供给新鲜空气很多于3m3。
洞内利用柴油机械施工时，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： s隧洞直径： m隧洞断面面积： m2风管直径： 3000 mm风管面积： m2网内面积： m2每千瓦动力空气需求量： 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： m3/sQ = 67 m3/s ，在掌子面的风量；v = 4% ，每千米管道漏风率；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-超级光滑；2-光滑；3-粗糙；4-超级粗糙）。
(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一、风量需求计算(1)按允许最小风速计算按照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)依照施工人员计算每人每分钟供给新鲜空气很多于3.0m 3/minm in)/(8642402.13333m m k Q =⨯⨯=⋅⋅= （式2） 式中：k --风量备用系数，取。
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 --同时爆破的火药消耗量，264kg ；b --一千克火药爆破时所组成的有害气体体积，40L ；t --通风时刻，按30min 计。
水工隧洞
水工隧洞第一节概述一、水工隧洞得类型分类方法：按功用分、按受力状态分。
（一）按功用分：（1）泄洪（2）引水：发电、灌溉、供水；航运输水。
（3）排沙（4）放空水库（5）施工导流（二）按受压状态分：（1）有压：水力计算、管流计算在工程布置1受力情况（2）无压：明渠流计算运行条件上差别较大。
（同一条洞前段有压，后段无压）禁忌：明满流交替危害：（1）易引起振动、空蚀。
（2）影响泄流能力。
具体道一个工程，究竟采用有压或无压，应通过技术、经济比较后确定。
二、水工隧洞得工作特点（1）水力特点：深泄水孔：a 泄水能力于H1/2成正比。
B 进口位置低，能预泄。
C 承受得水头较高，易引起空化、空蚀。
D 水流脉动会引起闸门等振动。
E 出口单宽流量大，能量集中会造成下游冲刷。
（2）结构特点：a 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。
B 承受较大得内水压力得隧洞，要求围岩具有足够得厚度和必要得衬砌。
（3）施工特点：隧洞一般断面小，洞线长，工序多，干扰大，施工条件差，工期较长。
三、水工隧洞得组成主要包括下列三部分：（1）进口段（2）洞身段（3）出口段第2节水工隧洞得布置及线路选择一、总体布置及线路选择（一）总体布置（1）应根据枢纽得任务，对泄水建筑物进行总体规划。
（2）在合理得选定洞线得基础上，根据地形、地质、水流条件，选定进口得位置及进口结构形成，确定闸门在洞口中得位置。
（3）确定洞身纵坡及洞身断面形状及尺寸。
（4）根据地形、地质、尾水位等条件及建筑物之间得相互关系，选定出口得位置，底扳高程及消能方式。
（二）线路选择选线室设计中得一个至关重要得问题，它关系到工程造价、施工难易、工期长短和运行可靠性等方面。
（1）隧洞得线路应尽量避开不利得地质构造，围岩可能部稳定及地下水位高，渗流量丰富得地段，以减少作用于衬砌上得围岩压力和外水压力。
（2）洞线在平面上应力求短直，这样既可以减少工程费用，方便施工、减少水头损失，便于施工。
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。
淹没出流的无压长涵洞过流能力计算问题讲解
（十三）淹没出流的无压长涵洞过流能力计算问题我院过去计算淹没出流的无压长涵洞过流能力，近似采用短涵洞的公式计算，采用公式为：5. 12H g mB Q δσε=上式中的侧压缩系数ε、淹没系数σ、流量系数m ，是采用华东水利学院编的《水力学上册》1977年6月版的计算公式和数值。
这些计算公式和数值，现行规范已不推荐使用。
因为引黄的涵洞式水闸都是淹没出流的无压长涵洞，应该按现行规范《水闸设计规范（SL265-2001）》和《灌溉与排水工程规范（GB50288-99）》的有关规定进行计算。
建议采用《水闸设计规范》附录A 第A ●0●1条的计算公式，并计入侧向引水系数δ，取H H =0（因为引黄闸是无坝侧向引水）后，公式为：5. 12H g mB Q δσε=上式符号的意义见《水闸设计规范》。
但是该公式是淹没出流的开敞式水闸过流能力的计算公式，引黄闸是淹没出流的无压长涵洞，必须考虑进口段以后洞身阻力和水位对涵洞过流能力的影响，其淹没系数σ与开敞式水闸不同，σ采用《灌溉与排水工程设计规范》附录P ：“涵洞（或隧洞）水力计算”中的第P ●0●3条之2“涵洞为长洞时”的淹没系数，由图P ●0●3查得。
但该图的印刷有误，应改用下图查取。
图中：0H 为以涵洞进口断面底板高程起算的上游总水头，H H =0； c h 为进口段收缩断面水深（m ），当洞身较长，且底坡k i i <<0时，0h c h ≈（正常水深）；c ω为相应于c h 过水断面面积（cm 2）； 0H ω为相应于0H 过水断面面积（cm 2）。
由于黄河引黄涵洞的底坡0=i ，洞内水深为缓流，水面线虽然是降水曲线，但受到涵洞出口下游断面突然扩大（因为该断面没有洞墙）产生水位雍高的影响，而且涵洞长度在80m 左右，因此可以近似采用下游水深s H 近似等于c H 来查取上图中的σ值，计算误差小于5%。
附注：《灌溉与排水工程设计规范》附录P ：“涵洞（或隧洞）水利计算”中的第P ●0●3条之2“涵洞为长洞时”中，0h h c 应改为0H h c ，0h h c A A 应改为0H h c A A 。
无压隧洞输水工程流量控制设计
产品与应用无压隧洞输水工程流量控制设计石江天王彤(辽宁省水利水电勘测设计院，沈阳110006)摘要本文介绍了在大流量无压隧洞输水工程中，以流量测量为核心的榆水控制设计。
关键词：无压隧洞输水；控制；测流D es i gn f or C ont r ol H ydr0-Fl ux of N o-Pr e ss T hnnelShi J i nngl i nn、^圾ng’rong(Li aoni ng Pm V i nci a l I nst i t ut e of D es i gn and I nV es t i ga t i on ofW at er R es our ces and H yd r opow er，Shenya ng l10006)A bs t r act Thi s ar t i cl e de al s w i t h t he di s cha唱e cont rol desi gn by m eas ur i ng t he now atno—pr e ss ur e t unne l pr oj ect．K ey w or ds l no—pr ess ur e t unnel；con”ol：now m e asur em en t1引言当今世界面临着人口、资源与环境三大问题。
随着我国经济的发展，基础能源短缺及利用率低下，已成为综合国力增强的重要制约因素。
水资源是各种资源中不可替代的一种重要资源。
水资源与环境密切相关，也与人口间接有关，因此水资源问题已成为举世瞩目的重要问题之一。
科学利用，合理分配是解决水资源问题的重要途径。
而水量最优调度的执行唯一手段便是计量。
科学计量产生公平的经济指标，公平经济的指标促进资源合理分配。
2工程概况鞍山市是我国北方缺水比较严重的城市，城市供水量为43．72万m3／d，城市生活缺水量为11．97万m3／d，严重地制约当地的社会经济发展，兴建新水源十分迫切。