第六章 水工隧洞
水工隧洞
水流条件和受力条件都较为有利。当围岩条件较好、内水压力不大时，为了施工方便，也可采用上述无压隧洞常用的断面型式。
3．衬砌的类型
①平整衬砌亦称护面或抹平衬砌
围岩条件好自行稳定，且水头、流速较低，衬砌不受力，只起减小糙率，防止渗漏和保护岩石作用。
②单层衬砌
由混凝土、钢筋混凝土或浆砌石等做成。混凝土钢筋混凝土的厚度一般为洞径或洞宽的1/8～1/12，且不小于25cm。
1）、弹性压力是被动的，围岩压力是主动的，
（2）、弹性压力是有利载荷，围岩压力是不利载荷，
（3）、围岩完整弹性抗力大，围岩压力小。
（4）、通过灌浆可以增大弹性压力，较小围岩压力。
概念：
围岩压力也称山岩压力，是隧洞开挖后围岩变形或坍塌作用在支护上的压力。
围岩压力有铅直围岩压力和侧向围岩压力。主要是铅直向的，松软破碎岩层应考虑侧向的。
4．斜坡式
斜坡式进水口是在较为完整的岩坡上进行平整开挖、护砌而成的一种进水口。闸门和拦污栅的轨道直接安装在斜坡的护砌上。
优点：
结构简单，施工、安装方便，稳定性好，工程量小。
缺点：
如进口不抬高，则闸门面积将加大；由于闸槽倾斜，闸门不易靠自重下降。
适用：
中、小型工程，或只用于安设检修闸门的进水口
5．组合式
②形态：
洞线在平面上力求短而直，可减小投资，方便施工，且水流条件好。低流速无压隧洞转弯半径不宜小于5倍洞径。进口水流顺畅，出口水流与下游河道平顺衔接。
③地形：
隧洞应有一定的围岩厚度。保证开挖成洞和运行中围岩的稳定性。有压隧洞当考虑弹性抗力时，围岩厚度应不小于3倍洞径和0. 4倍内水压力水头。
④纵坡：
洞身：
确定洞身纵坡及洞身断面形状和尺寸。
水工建筑物水工隧洞
用于放空水库和施工导流的隧洞进口高程一般都较低。
进口的进水方式有表孔溢流式和深水进口式两种。前者的进口布置方式与岸边溢洪道 相似，只是用隧洞代替了泄槽，泄水时，洞内为无压流。具体布置见下图
深式进水口的隧洞，可以是无压的或有压的。这种布置形式与重力坝上的泄水孔布置 形式相似。
一、水工隧洞的布置 （一）水工隧洞的线路选择
隧洞的路线选择关系到工程造价、施工难易、工程进度、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 地形条件
水流条件 施工条件
1．地质条件
隧洞路线应选在地质构造简单、岩体完整稳定、岩石坚硬的地区，尽量避开不利的地 质构造，要尽量避开地下水位高、渗水严重的地段。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，对胶结紧密的厚岩层走向，其夹角不宜小于30°，对薄 层以及层间连接较弱，其夹角不小于45°。
(3)灌浆
1)回填灌浆：
• 回填灌浆是为了填充衬砌与围岩之间的空隙，使之结合紧密，以改善传力条件和减少 渗漏。
2)固结灌浆：
• 固结灌浆是为了加固围岩，提高围岩的整体性，减小围岩压力，保证岩石的弹性抗力， 减小地下水对衬砌的压力和减少渗漏。
（三）施工特点
隧洞洞身断面小，施工场地狭窄，洞线长，施工作业工序多，干扰大，工期一般较长。 尤其是兼有导流任务的隧洞，其施工进度往往控制着整个工程的工期。因此，加快施 工进度是隧洞工程建设中需要引起足够的重视。’
二、水工隧洞的类型 1.按用途分类
（1）泄洪洞：配合溢洪道宣泄洪水，保证安全。 （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。
水工建筑物——水工隧洞习题及答案
第七章1.什么叫水工隧洞？水工遂洞是在山体中开凿的一种水流通道。
2.水工隧洞有哪些用途？按水流状态划分有哪两类？泄水隧洞的工作特点是什么？水工隧洞作用有：①配合溢洪道泄放洪水，也可以作为主要的泄水建筑物。
②引水：发电、灌溉、供水。
③排放水库泥砂，延长水库寿命，有利于水电站正常运行。
④防空水库，以利建筑物检修。
⑤施工导流。
按水流状态，水工遂洞可分为：有压洞：引水发电的遂洞一般为有压洞。
无压洞：泄洪、排放水库泥砂、施工导流等用途的遂洞一般为无压洞。
水工隧洞工作特点：①运用条件：在水下工作，工作可靠性差，检修困难、闸门承受的水压力较大。
②水流条件：多为深水进口，高速水流易在洞内产生空蚀破坏，对体形设计要求高；单宽流量大，消能困难。
③结构方面：作为地下结构，开挖后破坏了原有的岩体平衡，引起应力重分布，使得洞内需要临时性支护、永久性衬砌保证围岩的稳定性。
④施工方面：工期长、场地狭窄、施工工序多。
施工进度往往影响整个工程工期。
⑤功能方面：运用灵活。
3.选择水工隧洞洞线的原则和要求是什么？布置及选线：遂洞路线选择是设计中的关键，它关系到遂洞的造价、施工的难易、工程进度、运行可靠性等方面的问题。
遂洞选线的原则和要求为：①遂洞路线应尽量避开不利的地质构造、围岩不稳定及地下水位较高的地段，以减小作用在遂洞衬砌上的围岩压力和外水压力。
②遂洞在平面上应力求短而直。
若必须转弯时，转弯半径不宜小于5倍的洞径或洞宽，转角不宜大于600，弯道两端的直线段也不宜小于5倍的洞径或洞宽。
③遂洞应有一定的埋深，有压遂洞的围岩厚度不应小于3倍的洞径或0.4倍的压力水头。
④遂洞的纵坡，应根据水力条件、运行要求、上下游衔接、施工和检修等因素综合比较确定。
⑤对于长遂洞，应利用地形地质条件，布置一些施工支洞、竖井、以便增加施工作业面，改善施工条件。
4.有压泄水洞对岩层覆盖厚度的要求是什么？有压遂洞的围岩厚度不应小于3倍的洞径或0.4倍的压力水头。
水工隧洞安全鉴定规程 slt790-2020
水工隧洞安全鉴定规程 slt790-2020水工隧洞安全鉴定规程SLT790-2020第一章总则第一条为了规范水工隧洞安全鉴定工作，保障水工隧洞建设、运营和维护的安全，根据《水工建筑安全管理条例》和相关法律法规，制定本规程。
第二条本规程适用于水工隧洞的安全鉴定工作，包括水库隧洞、管道隧洞、水利枢纽隧洞等各类水工隧洞。
第三条水工隧洞安全鉴定工作应遵循“科学、客观、公正、安全”的原则，确保鉴定结论准确、可靠。
第四条水工隧洞安全鉴定应当依法开展，不得违反国家有关法律法规和标准规范。
第五条鉴定委员会是水工隧洞安全鉴定的组织形式，应当成立鉴定委员会，指导和组织鉴定工作。
第二章鉴定组织和承办单位第六条水工隧洞安全鉴定的组织形式是鉴定委员会，由相关政府部门、水利工程施工单位、设计单位、科研院所、鉴定机构、专家等单位和人员组成。
第七条鉴定委员会的主要职责包括：组织制定水工隧洞安全鉴定方案和实施细则；审查鉴定报告并提出意见；监督和检查鉴定工作的实施情况；对鉴定工作中的重大问题做出决策。
第八条承办单位是指承担水工隧洞安全鉴定具体工作的机构或单位，应当具备水工隧洞设计、施工和运维等相关技术能力和经验。
第九条承办单位的主要职责包括：组织实施水工隧洞安全鉴定工作；组织开展水工隧洞的安全技术检测和试验；编制鉴定报告并提交鉴定委员会审查。
第十条承办单位应当按照国家规定的要求，具备相应的鉴定资质和能力，确保鉴定工作的科学性和可靠性。
第三章鉴定程序和内容第十一条水工隧洞安全鉴定的程序包括：确定鉴定方案和计划；实施安全技术检测和试验；编制鉴定报告；提交鉴定委员会审查。
第十二条鉴定内容包括：水工隧洞结构安全性鉴定；水工隧洞材料及设备安全性鉴定；水工隧洞环境安全性鉴定等。
第十三条鉴定应当充分考虑水工隧洞运行环境和特点，重点关注水工隧洞的结构安全、设备完好、防水排水、通风通风、防火爆炸等方面的安全性。
第四章鉴定报告和审查意见第十四条鉴定报告应当真实、准确、全面地汇报水工隧洞的安全情况，包括安全隐患、风险评估、改进措施等。
水工隧洞
⒈水工隧洞的作用是什么？各种分类的形式。
水工隧洞作用：(1)配合溢洪道辅助泄洪，有时也作主要泄洪建筑物。
(2)引水发电，为灌溉、供水、航运和生态输水。
(3)排放水库泥沙，延长水库使用年限。
(4)放空水库，用于人防或检修建筑物。
(5) 水利枢纽施工期用来导流。
水工隧洞的类型按作用分为：泄洪隧洞、引水发电和尾水隧洞、灌溉和供水隧洞、放空和排沙隧洞、施工导流隧洞等。
按水流流态分为：有压隧洞-从水库引水发电的隧洞无压隧洞-灌溉渠道上的输水隧洞⒉水工隧洞涵洞的工作特点是什么？水力特点：泄水排沙隧洞为深式进口，作用水头大、流速高，泄流量增加慢。
结构特点：地下结构扩建困难；开挖后围岩变形产生围岩压力需设施工临时支护和衬砌，地下水位引起外水压力。
同时有压洞围岩具有抵抗衬砌受内压向外变形作用。
施工特点：工作面小、工序多、干扰大。
⒊选择水工隧洞进口、出口位置及隧洞线路时应注意哪些问题？1.总体布置原则：水工隧洞在枢纽中的布置应根据枢纽的任务、泄水建筑物总体规划、建筑物的特性和相互关系、泄洪流量、地形、地质、施工、运行等条件综合研究并经技术经济比较后才能确定。
进口：在合理选定洞线方案的基础上，根据地形、地质及水流条件，选定进口位置及口结构型式，确定闸门在隧洞中的布置。
洞身：确定洞身纵坡及洞身断面形状和尺寸。
出口：根据地形、地质、尾水等条件及其与其它建筑物之间的相互关系，选定出口位置、确定高程及消能方式。
影响：布置水工隧洞时还应考虑临时占地、永久占地、植被破坏和恢复、施工污染、运行期地下水位变化等对环境的影响和水土保持的要求。
应使原自然环境较少破坏，较易恢复，环境投资最小。
洞线选择：泄水隧洞的线路选择是设计中的关键，关系到隧洞的造价、施工难易、工程进度、运行可靠性等。
因此，应该在勘测工作的基础上拟定不同方案，考虑各种因素，进行技术经济比较后选定。
选择洞线的一般原则和要求可有以下5个方面。
①地质：隧洞线路尽量避开不利地质构造、围岩可能不稳定及地下水位高、渗水量大的地段，减小作用于衬砌上的围岩压力和外水压力。
水工隧洞的名词解释
水工隧洞的名词解释水工隧洞是指为了供水、排水、蓄水等水工工程需要而开挖的地下通道。
它是将水资源从地下引导至需要的地方的重要设施，不仅在城市、乡村供水系统中起着至关重要的作用，也在灌溉和水利工程中发挥着重要的功能。
本文将对水工隧洞的名词解释进行详细探讨，包括其定义、分类、构造、功能以及应用等方面。
一、定义水工隧洞是指在水资源开发利用过程中，为了引导水流、解决水流路径问题或满足工程需要而开挖的地下通道。
它通常位于地下，通过人工开挖形成长而狭窄的通道。
水工隧洞通常具备一定的截面形状，如圆形、梯形或矩形。
二、分类根据用途和功能的不同，水工隧洞可以分为供水隧洞、排水隧洞、蓄水隧洞和灌溉隧洞等几类。
1. 供水隧洞供水隧洞主要用于从水源地引水至城市的供水系统中。
它通常连接着水库、湖泊、河流或地下水源与城市的供水设施，确保城市居民的日常用水需求。
供水隧洞在设计和施工过程中，需要考虑水流压力、水质保护、防水防渗等因素，确保水资源的可持续供应。
2. 排水隧洞排水隧洞主要用于城市排水系统，通过引导雨水或废水至合适的地点，避免城市积水或水患发生。
排水隧洞通常布设在地下，以便更好地与下水道或污水处理设施相连。
排水隧洞的设计需要考虑水流量、水质处理、防污染等因素，确保城市排水系统的正常运行。
3. 蓄水隧洞蓄水隧洞主要用于蓄水工程，通过开挖地下通道将地表的水引导至地下，形成地下水库，以实现持续的水资源储存和供应。
蓄水隧洞通过利用地下空间，不仅可以增加水库蓄水量，还可以减少水库对地表土地的占用，提高水能利用效率。
4. 灌溉隧洞灌溉隧洞主要用于灌溉工程，通过引导地下水源或河流水源至农田，以满足农作物的灌溉需求。
灌溉隧洞通常位于地下，通过合理布设出水口和引水口，将水资源引导到需要的农田地区，提高农业生产的效益和地区的农田面积。
三、构造水工隧洞的构造需要考虑地质条件、水流状态和工程要求等因素。
一般情况下，水工隧洞需要具备足够的强度和稳定性，以抵抗地下水、土体压力和地震荷载等外力。
水工建筑物第六章水工隧洞
隧洞的路线选择关系到工程造价、施工难易、工程进度、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 地形条件
水流条件 施工条件
1．地质条件
隧洞路线应选在地质构造简单、岩体完整稳定、岩石坚硬的地区，尽量避开不利的地 质构造，要尽量避开地下水位高、渗水严重的地段。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，对胶结紧密的厚岩层走向，其夹角不宜小于30°，对薄 层以及层间连接较弱，其夹角不小于45°。
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。
此外，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。
无压隧洞的纵坡应根据水力计算加以确定，一般要求在任何运用情况下，纵坡均应大 于临界坡度。
3. 闸门位置布置
检修闸门设置在隧洞进口，一般要求在静水中启闭。工作闸门用来调节流量和封闭孔 口，要求能
在动水中启闭。
无压洞的工作闸门布置在进口。为保证门后洞内无压流的流态，门后洞顶应高出洞内 水面一定高度，并向门后通气。
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。
(2)有压隧洞的断面形式及尺寸
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。
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第六章
水工隧洞
• (2)泄洪洞与发电洞合一布置 • 泄洪洞与发电洞的合一布置是在洞前段共用一洞， 在后段分岔为两个洞分别来泄洪与发电。对于泄洪 量大、经常使用的泄洪洞或重要的水电站，不宜采 用这种布置方式。
第六章
水工隧洞
• (3) 发电与灌溉隧洞的合一布置 • 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，将不需灌溉时的发电尾水排入下 游河道。
第六章
水工隧洞
• (4)斜坡式 • 斜坡式进水口是在较完整的岩坡上进行平整、开挖、 护砌而修建的一种进水。优点是，结构简单，施工、 安装方便，稳定性好，工程量小。缺点是，由于闸 门倾斜，闸门不易依靠自重下降。斜坡式进口一般 只用于中、小型工程。构造布置见下图。
第六章
水工隧洞
• (5)组合式 • 在实际工程中常根据地形、地质、施工等具体条 件采用。如半竖井半塔式进水口，下部靠岸的塔式 进水口等。具体布置见下图。
地形条件
施工条件
第六章
水工隧洞
• 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 石坚硬的地区，尽量避开不利的地质构造，要尽量 避开地下水位高、渗水严重的地段。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，对胶 结紧密的厚岩层走向，其夹角不宜小于30°，对薄 层以及层间连接较弱，其夹角不小于45°。
第六章
水工隧洞
• 2．隧洞的纵坡选择 • 有压洞的纵坡主要取决于进出口高程，要求全线洞 顶保持不小于2m的压力水头。有压洞的底坡不宜采 取平坡或反坡，因其会出现压力余幅不足且不利于 检修排水。有压洞的纵坡一般取为3‰～10‰。 • 无压隧洞的纵坡应根据水力计算加以确定，一般要 求在任何运用情况下，纵坡均应大于临界坡度。
第六章
水工隧洞
• （4）放空洞：在必要的情况下放空水库。 • （5）导流洞：在水利枢纽的施工期用来施工导流。
第六章
水工隧洞
• 在设计水工隧洞时，应根据枢纽的规划任务，尽量考 虑一洞多用，以降低工程造价。如施工导流洞与永久 隧洞相结合，枢纽中的泄洪、排沙、放空隧洞的结合 等。
第六章
水工隧洞
• 2.按洞内水流状态分类 • （1）有压洞：工作闸门布置在隧洞出口，洞身全 断面被水流充满，隧洞内壁承受较大的内水压力。 • （2）无压洞：工作闸门布置在隧洞的进口，水流 没有充满全断面，有自由水面。
第六章
水工隧洞
第一节 概
述
• 在水利枢纽中为满足泄洪、灌溉、发电等各项任务 在岩层中开凿而成的建筑物叫水工隧洞。 一、水工隧洞的特点 （一）结构特点 在岩层中开挖隧洞后，引起洞孔附近应力重新分布， 岩体产生新的变形，严重的会导致岩石崩塌。围岩除了 产生作用在衬砌上的围岩压力以外，同时又具有承载能 力，可以与衬砌共同承受内水压力等荷载。围岩压力与 岩体承载能力的大小，主要取决于地质条件。因此，应 使隧洞尽量避开软弱岩层和不利的地质构造。
塔 式 构 造 布 置 图
•
第六章
水工隧洞
岸 塔 式 构 造 布 置 图
•
第六章
水工隧洞
• 斜坡式构造布置图
第六章
水工隧洞
• 组合式构造布置图
第六章
水工隧洞
• 通气孔：设在泄水隧洞进口或中部的闸门之后应设 通气孔，其作用是： • ①在工作闸门各级开度下承担补气任务； • ②检修时，在下放检修闸门后，放空洞内水流时补 气； • ③检修完成后，向检修闸门和工作闸门之间充水时， 通气孔用以排气。 • 通气孔的上部进口必须与闸门启闭机室分开设置，通 气孔风速应保持在20 m/s左右为好。
第六章
水工隧洞
• 一般说来，隧洞可以设计成有压的，也可设计成无 压的，也可设计成前段是有压的而后段是无压的。 但应注意的是，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，以防止引起振动、 空蚀等不利流态。
第六章
水工隧洞
第二节 水工隧洞的布置和构造
• 一、水工隧洞的布置 • （一）水工隧洞的线路选择 • 隧洞的路线选择关系到工程造价、施工难易、工程 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
第六章
水工隧洞
• （2）隧洞的出口布置应保证水流下泄安全，出流平稳。 • 对于有压隧洞，出口断面面积应小于洞身断面积， 以保持洞内有较大的正压。出口的断面积宜收缩为 洞身断面的80%～90%，收缩方式采用洞顶压坡的形 式。 • 隧洞的出口应通过技术经济比较选择消能防冲方式。 对于高流速、高水头、大流量的泄水隧洞，常为挑 流消能。
第六章
水工隧洞
• （2）塔式 • 塔式进口建筑物是独立于隧洞的进口处而不依靠山 坡的塔，用工作桥与岸坡相连。其缺点是，受风浪、 冰、地震的影响大，稳定性相对较差，需要较长的 工作桥。常用于岸坡岩石较差，覆盖层较薄，不宜 修建靠岸进口建筑物的情况。构造布置见下图。
第六章
水工隧洞
• （3）岸塔式 • 此种进口是靠在开挖后洞脸岩坡上的进水塔。塔身 可以是直立的或倾斜的。岸塔式的稳定性较塔式的 好，不需工作桥。适用于岸坡较陡，岩体比较坚固 稳定的情况。构造布置见下图。
第六章
水工隧洞
有压洞的工作闸门布置在出口布置图
第六章
水工隧洞
• 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 • 竖井式进口是进口附近的岩体中开凿竖井。优点是 结构比较简单，不需要工作桥，不受风浪和冰的影 响，抗震性及稳定性好。构造布置见下图。
第六章
水工隧洞
• 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。 • 此外，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。
第六章
水工隧洞
• （二）水工隧洞的工程布置 • 隧洞进、出口的布置主要包括：进、出口和洞身及 闸门的布置。 • 1、进、出口布置 • （1）隧洞的进口高程应根据隧洞的用途及实际运 用要求来加以确定。 • 发电引水隧洞的进口，顶部高程应在水库最低工作 水位以下0.5～1.0m，底部应高出水库淤沙高程最 少1.0m以上。 • 灌溉隧洞的进口高程应保证在水库最低工作水位时， 能引入设计流量，应满足引水高程的要求，并应与 下游灌区布置在同一侧。 • 排沙洞应设置在需要排沙的发电、灌溉引水洞进口 附近，其高程宜较低。
第六章
水工隧洞
黑龙江农垦林业职业技术学院
第六章
水工隧洞
第六章 第一节 概 述
水工隧洞
第二节 水工隧洞的布置和构造
第三节
隧洞的运用管理
习题
第六章
水工隧洞
第一节 概 述
一、水工隧洞的特点
（一）结构特点 （二）水流特点 （三）施工特点
二、水工隧洞的类型
1.按用途分类 2.按洞内水流状态分类
第六章
水工隧洞
第六章
水工隧洞
• 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。 • 在隧洞的进、出口处，围岩的厚度往往较薄，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。
第六章
水工隧洞
• （二）水流特点 • 1、枢纽中的泄水隧洞，其进口通常位于水下较处， 属深式泄水洞。 • 2、由于作用在隧洞上的水头较高，流速较大，如 果隧洞在弯道、渐变段等处的体型不合适或衬砌表 面不平整，都可能出现气蚀而引起破坏，所以要求 隧洞体型设计得当、施工质量良好。
第六章
水工隧洞
• 3、泄水隧洞的水流流速高、单宽流量大、能量集 中，在出口处有较强的冲刷能力，必须采取有效的 消能防冲措施。
第六章
水工隧洞
• 2．地形条件 • 隧洞的路线在平面上应尽量短而直。如因地形、地 质、枢纽布置等原因需要转弯时，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。高流速的隧洞应避免设置曲 线段。
第六章
水工隧洞
• 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。
第六章
水工隧洞
• 3. 闸门位置布置 • 检修闸门设置在隧洞进口，一般要求在静水中启闭。 工作闸门用来调节流量和封闭孔口，要求能 • 在动水中启闭。 • 无压洞的工作闸门布置在进口。为保证门后洞内无 压流的流态，门后洞顶应高出洞内水面一定高度， 并向门后通气。 • 有压洞的工作闸门布置在出口。洞内始终为有压流， 水流流态稳定。具体布置见下图。
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（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。
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水工隧洞
• 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。 • (2)有压隧洞的断面形式及尺寸 • 有压隧洞由于内水压力较大，一般均采用圆形断面。 • 有压隧洞的断面尺寸应根据泄流能力要求以及沿程 压坡线情况来确定。
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• （三）施工特点 • 隧洞洞身断面小，施工场地狭窄，洞线长，施工作 业工序多，干扰大，工期一般较长。尤其是兼有导 流任务的隧洞，其施工进度往往控制着整个工程的 工期。因此，加快施工进度是隧洞工程建设中需要 引起足够的重视。’