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水工隧洞的布置、荷载计算与支护设计1概述2水工隧洞的布置3水工隧洞进口段4水工隧洞洞身段5水工隧洞出口段及消能设施6高流速泄水隧洞的水流脉动压力与空蚀7水工地下洞室的围岩稳定性8水工隧洞衬砌的荷载及荷载组合9水工隧洞的衬砌计算与支护设计（1）按功用分类泄洪洞引水发电和尾水洞灌溉和供水洞放空和排沙洞施工导流洞一洞多用原则：应根据枢纽任务，尽量设计为多用途隧洞，以降低工程造价。
2.类型
①有压隧洞：按管流计算。②无压隧洞：按明渠流计算。引水发电隧洞一般是有压洞；灌溉输水隧洞常为无压洞；同一条隧洞可以设计成前段有压、后段无压。在同一洞段，应避免时而有压时而无压的明满流交替流态，其危害：a）易引起振动、空蚀；b）影响泄流能力。究竟选用有压或是无压隧洞，应根据工程任务、地形地质及水头等条件，通过技术经济比较选定。（2）按流态分类二、水工地下洞室的工作特点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。1.水力特点（进口位于水下）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。2.结构特点（洞身处于地下）隧洞一般断面小，洞线长，施工工序多，干扰大，施工条件差，工期长。例：冯家山12.6km；引黄南线7＃洞长42.9km；昆明掌鸠河洞长＞100km。施工导流隧洞或兼有导流任务的隧洞，其施工进度往往控制整个工程的工期。采用先进施工方法，改善施工条件，加快施工进度，提高施工质量是隧洞建设中值得研究的重要课题。3.施工特点水工隧洞的组成（图8-2）(1)进口段：控制水流。包括拦污栅、进水喇叭口、闸门室及渐变段等。(2)洞身段：输送水流。一般需进行衬砌。(3)出口段：连接消能设施。无压隧洞的出口一般仅设门框；有压隧洞的出口一般设渐变段和工作闸门室。三、水工隧洞的组成水工隧洞的建设和研究现状水工隧洞的建设规模不断加大。近年来在设计理论、施工方法和建筑结构等各方面有了新的发展，但因水工隧洞属地下结构，影响其工作状态的因素多而复杂，一些作用力的计算和设计理论还存在与实际不太相符的假定，有待完善和提高。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。一、隧洞布置1.总体布置
(1)应根据枢纽任务、泄洪流量、地形、地质、施工、运行等条件，对泄水建筑物进行总体规划和综合研究，并经技术经济比较后确定。当同时采用溢洪道和泄水隧洞时，宜分别布置于两岸，以便于施工和运行。
(2)在合理选定隧洞路线（洞线）基础上，根据地形、地质、水流条件，选定进口位置及其结构形成，确定闸门在隧洞中的位置。8.2水工隧洞的布置
(3)确定洞身纵坡i、横断面形状及尺寸。
(4)根据地形、地质、尾水位等条件确定出口位置，底板高程及消能方式。
(5)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。2.洞线选择洞线选择十分关键，关系到工程造价、施工难易、工期长短和运行可靠性等。应在地质勘测基础上，拟定不同洞线方案，经技术、经济比选后确定。洞线选择的原则和要求（1）洞线应尽量避开不利的地质构造、不稳定围岩及地下水位高、渗水量丰富的地段，以减小作用于衬砌上的围岩压力和外水压力。洞线要与岩层层面、构造破碎带和节理面有较大的交角（不小于30~45°）。在高地应力地区，应使洞线与最大水平地应力方向有较小交角，以减小隧洞的侧向围岩压力。隧洞进、出口应选在覆盖层、风化层浅，岩石比较坚固完整的地段，避开有严重的顺坡卸荷裂隙、滑坡或危岩地带。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: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。
（2）洞线在平面上应力求短直，这样既可减小工程费用，方便施工，且有良好的水流条件。若因地形、地质、枢纽布置等原因必须转弯时，应以曲线相连。有压隧洞洞身段：围岩厚度＞3D。最小围岩厚度应满足不发生渗流失稳和水力劈裂的要求。工程经验：对于坚硬完整岩体，加衬砌隧洞的最小围岩厚度T≮0.4H（H为内水压力水头）；如不加衬砌或采用锚喷衬砌时，T≮1.0H。进、出口段：一般顶部岩体厚度≮1B（1D）。（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。最小围岩厚度要求：（4）隧洞的纵坡，应根据用途、运行要求、上下游衔接、施工、检修等因素综合比较分析后确定。无压隧洞：i＞ik
。（ik—临界坡降，确保不雍水）有压隧洞：
i取决于进、出口高程，要求在最不利条件下全线洞顶保持不小于2m的压力水头。不宜采用平坡或反坡，以利于检修排水。施工及检修排水：有轨运输i=3‰~5‰，但i≯10‰；无轨运输
i=3‰~15‰。纵坡比降要求：（5）对于长隧洞，应利用地形地质条件，布置一些施工支洞、斜井、竖井，以增加工作面，加快施工进度。工程实例：引滦入津隧洞工程：在9.68km长的引水隧洞中，布置了15个斜支洞、4个竖井。平均间隔9680/20=484m。
二、闸门在隧洞中的布置
一般布置两道门：工作闸门（调节流量和封闭孔口，能在动水中启、闭），检修闸门（事故检修门）。1.检修门（事故检修门）一般设在进口，用来挡水，以便检修工作闸门或隧洞。如：刘家峡泄洪洞，图8-2(a)。大中型隧洞的深式进水口常要求检修闸门能在动水中关闭、静水中开启，以满足发生事故时的需要，所以也称事故检修门。工作门：可布置在进口、出口或隧洞中某一适宜位置。（1）工作门设在进口：一般为无压隧洞。优点：检修门和工作门都在首部，运行管理方便；易于检查和维修；工作门后的洞内无压，有利于山体稳定。缺点:
如体形设计不当或施工质量不佳，流速大的部位可能发生空蚀破坏。按照无压隧洞进口与水面的相对位置，可分为两种：表孔溢流式进口、深式进口。表孔溢流式进口：进口布置与岸边溢洪道相似，只是用隧洞代替了泄槽（图8–1）。其超泄能力较大，但泄流能力受到隧洞断面的限制。此种隧洞一般属龙抬头布置型式，常与施工导流隧洞相结合，以达到一洞多用的目的。深式坛进口兔：为保证恐洞内为肉无压流浇态，工作门慰后洞顶龟应高出怜洞内水孝面一定视高度，并瓶需向渠闸门偶后通耕气，图8–压2（a）。（2）工作位门布置抚在出口传：有压健隧洞，图8–2（b）。优点：洞内奴流态平骑稳；门穗后通气教条件好送，便于傍部分开权启；工升作闸门皂的控制浑结构也嘉较简单在，管理另方便；稿隧洞线片路布置死适应性坟强。缺点：洞内承画受较大焦的内水社压力，一旦供衬砌漏坟水，对笔岩体及盏大坝等甲建筑物撇的稳定概将产生爆不利影耗响。实城际工程摆中，常在由进口多设事慎故检解修门，平时也可用吃于挡水炒。（3）工作镇门布置津在洞身疏某一位威置：门贺前为有扭压洞段殖，门后漏为无压轨洞段。采用态这种茂布置值的主照要原魄因是越：①由帆于地形醉、地质福、枢纽纹布置和援施工等演原因，细隧洞线歇路需要跟转弯，要为了满拘足水流住条件的砖要求，将工配作闸接门设领在弯默道后蒙的直压线段烫上。弯摄道为盈有压酒，闸赠门后英的直秤线段桂为无句压。②舱洞内涉某处绢的地庙质条河件较前出口堤处好糕，工作津闸门肝布置纷在洞抱中，缸可以万利用唤较强怖的岩渴体承受私闸门序传输建的水丛动力留。近年栏来不者少泄狂洪洞佛采用难这种产布置，如夜：三版门峡姻泄洪品洞[图8–怠3(煎a)夕]、碧历口左秆岸泄跨洪洞[图8–盆3筛(b涨)]等.三、宅多用抵途隧筹洞的惑布置一洞蔽多用或临时仰任务与天永久任窃务相结爪合的隧记洞布置惕，不仅代可以解粮决枢纽食中单项环工程过抬多而带划来的布厕置困难琴，还可公以减小假工程量雨，降低百造价。但一共洞多兔用隧虾洞必须缓妥善痕解决景由于贵不同耽任务侨结合芽所带亡来的仅一些附矛盾宝问题。封堵导耳流洞而且改建的叠泄洪洞原，可为律无压安洞或习有压横洞。由于导演流洞高棋程较低偶，泄洪君洞进口腔可以较凡高，因侮此常在苗导流洞兆上方另制设泄洪茶洞进口塘，将其慕布置成“龙抬旦头”形嘉式；其鞠进口献之后剥用抛物线似段、斜坡段、反弧段与较妥低的石洞身哑相连虾接。当两后洞进棍口之贪间岩倚体厚禁度较梅薄或妖岩石榆较差同时，好应尽惕量将泄洪泽洞（永仍久建筑劲物）布剖置成直帖线，而边将导流伶洞（临萄时建筑止物）进械口段偏跳转一个捏角度，如胶：刘岔家峡填导流丘洞进灶口段位偏转32否°，碧口稀偏转14铜°。如果棍导流框洞宽冻度较员大，漠则需储设扩散蜘段以解决饿其与泄江洪洞的绣衔接。述扩散段裁应设在章水流比培较均匀红平稳的臂部位，揉以防流斯态恶化虎。“龙竞抬头幻玉”泄护洪洞，一般水头会高、桥流速绿大，反弧迹及下游肥易遭空袍蚀破坏柳，因此应做好灾体形设惜计，控脉制施工坏质量，设置塔适当的掺气减捎蚀措施。1.导流瓶洞与残泄洪陵洞合廉一布怪置优点选：工程附量小塑，工僻程进辆度快殃，布秧置紧萍凑，独管理它集中箱。注意：应保证德各自的滋运行要机求和较摄好的水盲力条件，安川全宣臂泄泄咱洪流礼量，酱保证丢发电得隧洞怪的压雄力状浓态及李发电精最小淹水头池，并刘采取淘适当界的措去施，初防止而机组笋振动罚和分泄岔附伍近空盲蚀破南坏。两种考布置引型式叼：⑴概主洞凳（直并洞）早泄洪流、支登洞（母岔洞著）发类电。洞内农流态较忙好，岔碧尖附近赴的负压垒相对较粘小，发杜电支洞叨回流强男度弱，途范围也喉小。但涌泄洪时烛，由于漫洞内流嚼速加大扰，有效光水头降驶低，出洒力相应崇减小。2.泄洪衔洞与螺发电送洞合幸一布吼置⑵主洞筒（直莫洞）宏发电暖、支哀洞（能岔洞斑）泄省洪。存在问宰题：1）岔尖处社流态复制杂，容麻易产付生负逝压和压空蚀顷。2）泄洪际时对疼发电泰不利。分绣岔角标一般膏在30悦~6终0°之间。收缩列泄洪铃洞出德口面呜积或府减小妈其闸黎门开县度，是布提高潜洞内冈及岔虾尖部尼位压蕉力、倚减免列空蚀团的有昨效措桥施；刘但泄泼洪能恐力会丙因出错口断身面面杜积缩偿小而暮降低碎。为防似止岔膨尖发曲生空昌蚀，年当主办洞泄思洪时孔口粒收缩牌比η≤0.深85，支赖洞泄裕洪时η≤0拨.7。孔口胃收缩淋比η是指随用于口泄洪己的主欠洞或怕支洞狭，其早出口拨面积虹与其险洞身茂断面砖积之之比。3．其它与任务隧蠢洞的合论一布置灌溉屠与发京电隧然洞合弄一布常置。发电后得的尾水雨用于灌炒溉。其兵主要问场题是用眼水上的影矛盾。泄洪雷与排阵沙隧樱洞合贷一。排沙测洞进从口高哲程往喇往较灯低，滋施工肤期还搏可结舱合导阻流，表导流振完成桶后改雹建成慢泄洪拥排沙便洞。锈但对物于高劝水头眨情况弄，在妖设计翁中需要液认真坛研究苍高速衬含沙缸水流名的冲类蚀、葛磨损万及消红能问相题。8-3水工骨隧洞贩进口恭段一、进辞水口的附型式和速计算要先点深式脾泄水普隧洞帮的进挖水口，按森其后俭接隧洞斜内的钻水流蚁流态可分为福：有压倘隧洞番进水掩口、无压隧块洞进水踏口。无压家隧洞售进水叔口的压力迎段长却度（爱进口黑至工锣作门此处洞使长）小于3倍孔口羡高度时话，称为短管型袄进水口[图8–纸2(a)]。按进穗水口射的布溪置及呀结构介型式啄，可埋分为竖井式、塔式、岸塔引式及斜坡涨式等。竖井式丹进水口——是在非隧洞越进口晕附近田的岩体中左开挖竖播井，井壁罩衬砌，闸门竞设在攻井的裹底部，井地的顶棒部布奖置启递闭机净械及魄操纵火室，图8-校4。优点：结构简达单、不孕受风浪吧和冰的刊影响，抗震洽及稳夹定好，地瓣形条资件适动宜时视，工挎程量拣较小莲，造乔价较丹低。缺点饱：竖井开哑挖比较厌困难，竖井前壮的一段衬隧洞检拴修不便。适用培：地质聋条件诊较好险、岩体锤较完街整的情况抬。1.竖井顿式干井孟：设弧型轰工作门旺的竖井铸，井后杏为无压透段，井内不菜充水。湿井糟：设平豆板检浊修门鲁的有吹压竖泥井，嚼井后喜为压仪力洞绑，仅检遣修时弄井内园无水。作用荷惑载：井内无些水时，拆衬砌上乌的作用统力有外筹水压力千、侧向浩围岩压倘力、温上度荷载呜、地震吐作用等钻；井内独有水时响，还作进用有内开水压力使。结构计剖算要点权：可根学据受鲁力条亡件和串地质疗条件歪，沿绕井的耻不同缺高程茫截取银断面羞，按单宪位高寨度的累封闭辨式框撕架进拜行计径算。塔式牙进水见口——是独立资于隧句洞首味部而会不依颠靠岩节坡的封到闭式挺塔[图8–槐2(a)]或框架铜式塔，塔底唉装设骆闸门。一唐般在吊塔顶璃设操鸦纵平员台和影启闭携机室坦，也伍有工撞程在荐塔内圈设油罩压启盏闭机匆。优点：开挖量冤小，可在不赞同高程耕设置取接水口，取用蹲上层温输度较高彩的清水肿。缺点：受风、转浪、冰衔、地震洽的影响央大，稳定属性相阀对较胁差，需要证较长猴的工吃作桥与库搅岸或选坝顶沙相连眠。适用蹲：岸坡棋岩石咳较差，覆取盖层亿厚，夫不宜甘采用波靠岸流进水坚口时纹。2.塔式图8–2（a）塔头式进水御口封闭式括塔身：大中型浇泄水隧饱洞常采拌用，塔身断面貌一般扩为矩形，也悲有工丝式程采者用圆形、多边烫形。框架式哈塔身：材料用裤量少，叶经济，遗但只能棒在低子水位盟时进管行检场修，且旱泄水丘时门贤槽进前水，荷流态颜不好避，易空蚀，故大型仰工程霜较少哪采用。塔身结忠构计算脱要点：塔身为直立悬贝臂结构，受后风、题浪、链冰、堡地震拾等作摊用，盯因此需计算忘塔身的借抗倾、纤抗滑稳余定。可沿误不同代送表性的炎高程截取单伶位高度家塔身，按封闭负式框架绪计算水贝平应力；同城时还泻应把塔申身作悔为悬鱼臂结否构计嫩算铅峰直应共力。框架式属立体桨框架结唤构，设格计时可区按整体虽或简化驼为平面森框架计差算应力仔。岸塔慕式进熄水口——是靠在开促挖后洞撒脸岩坡废上的直寻立或脖倾斜乔的进度水塔谦。（图8–搁5）优点继：稳定搅性比熔塔式政好，可笋对岩尾坡起侄一定芳支撑希作用垂，施彼工、盘安装或比较势方便甚，无须接叔岸桥梁。缺点：受风恭、浪借、冰塑、地打震影蜻响。适用叠：岸坡较招陡，岩徒体比较擦坚固稳咏定的情架况。结构窄计算钓要点缩慧：基本方源法同塔忍式；但园应根据键地质和矮结构布嫁置情况灿，考虑塔茧背是否翻作用有涛岩石压拥力。3.岸塔碍式斜坡式付进水口——是在较御为完整堆的岩坡削上进行虽平整开扰挖、护的砌而成仅的一种铅进水口出，闸门姓和拦煌污栅仇轨道手直接愉安装螺在斜屡坡的学护砌俭体上，图8–2秃(b)。优点贪：结构辆简单栽，施勺工、厚安装扩方便叙，稳定柏性好必，工或程量词小。缺点：如进口爬不抬高透则闸门西面积将傻加大，由于屠闸槽旋倾斜慰，闸宋门不钉易靠喜自重跪下降。适用需：一般只用歪于中小型赔工程，或只纤安设检衰修闸门滩的进水楼口。4.斜坡撕式图8–形2（b）斜体坡式进乳水口前面介帐绍的是乔几种基吩本的进随水口型看式。实货际工程歪中，常秘根据地庄形、地皇质、布铅置、施劫工等具个体条件组合要采用。如：上塔南下井识式：图8–事3（a）为安档装有愧事故伞检修略门的索半竖笼井半壁塔式赠进水理口；上塔下鲁岸塔式：图8–3（b）为下搜部靠管岸的阴岸塔热式进破水口脸。5.组合尸式图8–3（a）上塔下借井式；图8–坝3（b）上塔下错岸塔式二、进疾口段的麻组成部营分隧洞率进口絮段包聪括：进水龄喇叭骗口、敌闸门炼室、孩通气谁孔、平压行管、遇渐变炉段等亭。1.进水喇凝叭口位置栋：隧洞概首部要求：①体形应符合窃孔口泄衫流形态笔，确保勉水流踪蝶平顺变、不怕脱壁。②避免产生不愉利的负压和弄空蚀破坏乏。③尽力减还少局部超水头损蕉失，以提块高泄流飞能力。喇叭口商体型：常采用矩形横博断面，顶板斤和左右侵边墙顺水捏流方泳向三盒面收菊缩，平底。喇叭口革曲线：顶板练和两倍侧边乔墙常飘采用1/赖4椭圆净方程，重辟要工程砍的进美口曲诉线应端通过水工模辫型试验确定悬。（8–铲2）式中：a阅—长半轴榆。顶板a=H（闸门姑处孔口高）；边悠墙a=匹B（孔口脏宽）b—短半酸轴。掠顶板b=H敌/3；边陵墙b=（1/3～1/止5）B深式剧无压赖隧洞出的进脆水口营：属短管务型压力那进水磁口，冬多采嘴用弧趣形闸辞门，禁为将合其支究铰处烛的推刘力传瓣给山归体，圣一般设采用迎下部袭依靠滔岩体拥的塔办式、钥岸塔牛式进覆水口闯。无压亭洞进蹄水口效顶板氧曲线静布置狗：检修圾门前亦的入口匠段长个度，可汗控制望在0.请8~者1倍工片作门饰处的睬孔口鹊高度伏。为储使短揉管型斧进口壮压力购分布鲁良好羡，检修门蜓槽前的忙顶板曲者线应设爷倾斜压慢坡，有榆三种型草式：①椭圆义长轴荷倾斜繁布置，如权乌江迅渡[图8–猫6(a)]；②椭圆长轴透水平润布置，但在羊检修门副槽之前鬼以1:沙4.贺5~拌1:茫10的倾踪蝶斜直沟线与经顶板哲曲线蚊相切赛，刘停家峡[图8–6潜(b)]；③椭圆长轴水宽平布置，顶滩板曲爪线在保检修津门槽逆上游耽边缘芹处的兽切线松斜率内不缓雷于1:1梅0，无舰倾斜校直线你段，佛碧口[图8–悉6(c)]。压坡右段：检修门幕与工作斩门之间英的顶板邀也应布解置成压灶坡段，以进距一步改匙善进口厦压力分叛布和水沃流流态优。压坡去段为等奏宽矩形甘断面，顶板坡逝率应陡幸于椭圆炉曲线顶席板末端剑的坡率追，一般票在1:4瓶~1:糊6之间，多数过采用1:4。压坡段术长度取3~6这m，应碎满足具塔顶勿启闭梨机布伤置和酸闸门暴维修围要求万。设中映墩布坟置成病双孔叉的短莲管型个进水责口：中墩洁及两晴侧收它缩会抚引起华明流耍洞内策不利雾的冲透击波厅，可在躺闸门哪后加默一段泳压板传并延夺伸到追闸墩辜下游京，形姜成有绵压收近缩段，从厨而使酬明流珍段水我面平吨稳，图8–7。双杏孔短古管型庙进水漆口近年来径已很少掀采用。2.通气费孔（1）位霜置①设册在泄页水隧辛洞进碑口或利洞身屯中部竿的工作漂闸门罩之后。②设在检修去门和黑工作盟门之品间。（2）作用肉：通气孔恢在泄水戚隧洞的岸正常泄享流、放付空和充蝇水过程即中，承担补旱气和排拘气任务，对小改善往流态闯，避境免运躬行事净故起己着重沸要作喇用。①对榆工作闸压门在各灾级开度元情况下饺承担补气，以降敬低门后负压，稳峡定流区态，乳避免任建筑温物振倚动和盗空蚀煤；②检崭修时，在放万空洞嘴内水谈流过娱程中妄补气；检修完戏成后，向工因作门墨和检雄修门元之间亚充水竭时承匀担排凶气。（3）布置越上须注危意①合由于汽通气礼孔气育流速桶度大绍，其进口朵必须与妙闸门启芒闭机室下分开，以亦免在伍补气址、排埋气时笔，影悲响工搭作人冶员的临安全礼。通气至孔容针许风六速：【Va】≤淘40情~4掉5m灾/s②尽可禽能减惊少通馋气孔厌的孔氏管转废弯和殿突变，以减餐少阻力肥。（4）通气黑量计算鸡及通气辈孔设计通气灶孔应按正改常泄希流情先况设饲计，多采霉用圆形断岗面，孔盐径大小统决定于要通气量谣和允许秩风速。通气圾量与泄正水流聪量及商下游销洞内纯流态董有关师。多狸采用营一些经验境公式闹或半凳经验偏公式计算：①泄锐水洞工兄作门和茫检修门锄后的通凡气量计生算同P109式(3谁-1抚11秘)：；息；式中：—通气量键，m3/s；A—闸门后病泄水孔催断面面合积，m2；—水流流报速，m/律s；—通气孔刻允许风屋速，≤40分~4扁5m播/s；a—通气碰孔断塔面面减积，m2；d—通气别孔直达径，m。（3–1团11）②大型粥工程能中的复高水赛头长菠无压鼠隧洞甩或管茂道的通气量：式中设：Aa—闸门后抗隧洞或泽管道水度面以上约的断面中面积，m2；Aa一般小偷于0.3倍的蒙隧洞炎或管那道断狐面面猾积。—通气孔剥的风速京系数，蹦可取0.僻6；B—闸门处殊孔口宽般度，m；a—通气孔讲的断面华面积，m2L—闸门陕后隧毒洞的凳长度,m；Vw—闸门盾孔口耕处的秆水流乔速，m/蛛sg—重力加滤速度，m/s2（8-怀3）通气量化计算步由骤：先假剖定a，求探得Qa，再求覆风速柏，使肌得m/s；否则巡寿，重誉复上填述计躁算，蒜直到石满足学。检修仓门后迅的通译气孔效面积孙：一般康应≥冲水竖平压凝阀的怠面积聪。3.拦污叙栅泄水镰隧洞讲一般刻不设师拦污喘栅。当水需要社拦截谈水库佛中较套大浮咏沉物星时，德可在胆进口毙设固验定栅弃梁或贴粗拦视污栅停。引水发供电的有区压隧洞排进口应幅设细栅，以防为污物阻皱塞和破年坏阀门半及水轮辽机叶片碧。4.渐变段乏、闸门魔室及平歉压管见第三强章第十誓节：泄免水重力城坝。8-4水工阵隧洞含洞身毁段一、断简面型式洞身趣断面宋型式夺取决烟于流羞态、贪地质油、施捏工及荐运行悠等条用件。一、青洞身毫断面裤型式（1）城签门洞彻形（筋圆拱放直墙墨形）[图8–8瓶(d)、(i)]优点丢：施工岛（开摆挖、沃立模钓、衬砌砌）妄简单墓，无压洞壁广泛采早用。适用惑：垂直山枣岩压力础较大、侧向垃山岩湾压力鸣很小碑的情饲况。为待减小绘侧向应山岩柄压力倡，可惜把边棕墙做衣成倾型斜的[图8–污8(记e)锄]。顶拱中槐心角：φ＝90勤~1社80伐°，跨度徐较大时φ＝90~间120饿°。断面炸宽高浙比：1~似1.竭5，水竞深变尘化大依时，拒采用打较大爪值。1.无压第隧洞嚼断面绸型式（2）马蹄僵形[图8–嫁8(f)、(h)丙]结构摆：由三个榴不同半贷径的圆歌弧组成捐。适用跌：岩石珍比较后软弱悬破碎亏，垂笨直山室岩压刊力和吧侧向若山岩丢压力吃均较这大的引情况扁。（3）圆形[图8–8帜(a),握(b),踢(c),挎(g)]适用案：围岩烛条件恋较差忘，且舰外水烈压力妹较大抬时；孟采用规掘进膊机施延工时倦。（1）圆形里断面有压狭隧洞陵一般祥采用糕圆形掠断面[图8–8锦(a),秃(b),粉(c),疲(g)]。优点幸：1）水流贸条件和管受力条顽件均有驶利。2）在值面积聋一定罚的条亿件下朋，圆晋形过咐流能片力最叛大。（2）也可栏采用无够压洞的肝断面形讽式适用：围岩条樱件较好漂、内水目压力不惠大时，逢为了施秧工方便太，也可仆采用无崖压隧洞硬常用的耳断面型霞式。2.有压猛隧洞许断面讽型式二、秃洞身题断面仅尺寸洞身励断面真尺寸少确定邪：可根据运用必要求兆、泄流量涨、作用松水头、垫施工要秋求及纵以断面布垂置，通过水力计思算确定，有时惠还要进腰行水工怎模型盯试验壶验证。有压隧害洞水力介计算：主要核扣算泄流能敬力及沿程压缩慧坡线。无压僚隧洞孤水力召计算尖：主要计璃算泄流强能力及洞内涝水面劈燕线，当洞塘内流速山大于15~套20m嗽/s时，还杠应研究殖高速刃水流适引起务的冲亿击波也、空罢蚀及炒掺气弹减蚀惰等问返题。1.有压隧南洞（1）泄流眼能力有压课隧洞晕泄流负能力决按管流公毒式计算：式中驻：——考虑佳隧洞摸沿程蒸阻力晃和局千部阻质力的流量则系数。——隧洞出萍口的断怪面面积（约为岛洞身面耽积80~片90%），m2；H——上下游海水位差原（作用水们头），m；（8–4）（2）减茎免空姜蚀的棕要求有压隧话洞的洞内羊压坡避线，可根强据能量方嚼程分段泄推求伟。为宽了保悟证洞径内水需流为纸有压袭状态屑，一般洞顶厨应有2～10友m以上的昌压力余屋幅，流阀速大迎要求简压力促余幅征也大躺。缩小出习口断面迎面积，以为增大莲压力警，减管免负跟压和沟空蚀笋。（3）施遣工和眨检修何要求确定庄隧洞园断面驳尺寸铺时，爷还应考计虑洞各内施谋工和稼检修孩需要，圆没形断敌面内侨径D≮创1.办8m，其它仪断面宽×高不小芹于1.5奴m×1蹈.8m。2.无压隧故洞①表孔禾溢流趟式进陕口：按堰流祥公式计算勉。②深堤式短管尿型进口耻：泄水能秧力取决楼于进口付压力段戚，仍用迷有压管陕流公式烂（8–4）计算，但很流量孩系数μ应根据盟进口段范的局部倾水头损爽失而定坡，一般适在0.述9左右（由枣于距俊离短矩，不炎考虑惑沿程钞损失捞）；而际控制拿断面愁面积ω则取工作别闸门歉处的膛孔口画面积。（1）泄白流能丢力（2）明流犁条件（饶水面线淹上应有晃一定净香空）工作门块后的无臂压洞洞杰身段，可用能量攻方程分段或求出水面曲余线。为保茶证无后压洞数内为李稳定置的明龟流状羞态，水面以该上应有喉一定净絮空：①当俯流速较戴低时：净空袋面积A净≮0.切15泽A洞身断娃面，且司净空辰高度h≥归0.爆4m。②溉当流弄速较查高时乌：应考虑锈掺气和倒冲击波猾的影响糟，在掺驳气水面豪以上A净=(0槐.15～0.蒙25针)A洞身行断面；对于眉城门洞戚形断面佳，要求h冲击和波峰＜h直墙。也有因不少竿隧洞载采用里净空斩高度止不小坟于洞西高的15晌%~碍25扰%。（3）施序工和闷检修巾要求诊（同见有压济洞）非圆形戒断面：吴（宽×高）≮鞭（1.5铜m×1材.8m）；圆形歼断面剧：D≮1奥.8m。三、洋洞身采衬砌1.衬砌飞的作衬用（1）阻止寒围岩变辞形的发资展，确保博围岩挡稳定。（2）承受荷辛载：山岩者压力包、内岁水压给力等福。（3）防止伙渗漏。（4）保护性岩石免受水肢流、空逝气、温乒度、干成湿变化晒等破坏支。（5）减小隧屑洞的表来面糙率。2.衬砌的症类型（1）平整壁衬砌也称护面或抹平衬秋砌。采用立砼、喷拿浆、砌洽石等，护面不扎承受荷徒载。作用置：减小糙增率，防倚止渗漏乖，保护机岩石不半受风化赵。适用：围岩谦条件较好，仗水头、流达速较低绸的情臣况。优点：造价低督，施工饲方便。故对无压筑洞，如忽岩石不蛋易风化农，可只结衬护过心水部分咳。（2）单书层衬森砌衬砌材呀料：砼[图8–船8(a)]、钢悬筋砼[图8–8术(b),(c),引(d)]、浆珍砌石度等。衬砌厚惕度：取洞径记或洞宽绸的1/8占~1/诞12，且≥25c华m，通过驳衬砌掏计算前确定。适用为：中等浸地质麻条件，断面羽较大，塞水头、警流速较奋高的情常况。（3）组合仅式衬砌①内层妨：钢板、山钢筋网至喷浆；外层室：砼或钢帜筋砼[图8–8除(g)]。②顶拱晃：砼；边墙和测底板：浆砌石[图8–8耳(h)]。③顶拱胆：喷锚支需护；边墙和欧底板：砼或钢摧筋砼（舍无压洞带）。④顶拱、否边墙：先喷杨锚，喉再用滴砼或液钢筋蓝砼衬犹砌[图8–8炸(i)]。特镇别适柱用于读自稳依能力喂差、巡寿容易透发生系塌方贺的软瞎弱破芦碎岩典体中兽开挖济的隧缩慧洞。（4）预应系力衬砌适用登：高水剧头有山压隧毕洞。（5）洞允身衬桥砌型荷式选团择应根据虫隧洞任通务、地际质条件追、断面细尺寸、壳受力状超态、施削工条件薄等因素决，通过皇综合分涝析比较俭后确定睡隧洞衬桥砌型式提。有压圆名形隧洞猜：砼、御钢筋界砼单层衬块砌最常乔用。当内依水压力请较大、阔围岩较哨差时，倘可采用秩内层为步钢板的双层拥衬砌或预应力感衬砌。无压泄稼洪隧洞赛：常采用轿城门洞召形断面歌、整体桂钢筋懒砼衬需砌。有些俊工程采陵用喷砼停或加钢鼻筋网与说砼或钢熟筋砼的组合衬役砌方式。喷锚：配合光脾面爆破份，喷锚是一消种经扒济、喉快速疯的衬积砌型堵式。不加策衬砌嫌：当围岩种状况很耽好时，信对流速击低、流职量小的盼引水发捉电隧洞然或导流亭洞，可互不加衬萄砌。不衬砌中的有压凡隧洞，草其内水远压力应镰小于地南应力的盼最小主惜应力，以持保证扛围岩月稳定叠。不办衬砌由隧洞翅的糙压率大拖，泄哥放同拐样流弯量要型增加骆开挖的断面纯，因长此是否楼采用事不衬艰砌隧罢洞，晌应由丧技术具经济罪比较赴后确苹定。3.衬砌律分缝分缝原涂因：①道砼或辛钢筋钱砼衬肌砌施贯工是分块妹分段劳浇筑的。②滥衬砌垃混凝妥土的坑干缩计和温拍度应数力，可能产窜生裂缝。③皂当隧娇洞穿过蜻地质鸣条件翼变化仔显著扮地区（如绸断层挤、破程碎带爆及其俗它软垫弱地异带）棋时，屡可能张由于挠不均拥匀沉对降而翻产生磨裂缝被。（1）施工兰缝（临胜时缝）（图8–9）横向（页垂直洞掏轴线）税：间距6～12赔m，由借浇筑纳能力铜定；纵向崖（平昼行洞互轴线落）：缝设概在顶增拱、搜边墙驼及底悔板分幼界处渡，或设在镰内力较户小部位胆。要求：进行奥凿毛恩处理及或设唇插筋后，以加强整锻体性。（2）伸缩粘缝（永春久缝）（图8–9）作用：防止赵砼干炒缩和哄温度楚应力献而产摄生的终裂缝助。要求其：间距6～12狼m，缝中设止卖水。（3）沉降祸缝（永站久缝）（图8–1奶0）设置独部位默：①仅通过已断层斜破碎矩带或垄软弱便带，衬砌雁加厚坐的厚饭度突弦变处。②负洞身伐与进葬口渐底变段风等连接凳处，可能嫂产生较呀大位移禁的地段艺。要求傲：缝中设宁止水，东填沥青近油毡或枪其他填货料。实际梯工程悉中，冠横向融施工蹈缝、高沉降乳缝、朴伸缩尚缝等芳，应它尽量欧结合冶在一关起布随置。4.灌浆移（回仍填、猜固结休）目的：为斥了充填衬屋砌与围营岩之间搂的空隙，使茧二者毛紧密甜结合医，共勿同工泡作，合改善盖传力逮条件潜和减摇少渗鼓漏。做法：在顶拱陪部位预留单灌浆腿管，衬砌息完成劫后，判通过煮预埋涌管灌炒浆。灌浆姓范围洁：一般贡在顶拱中煎心角900～1200以内。孔距扒、排纠距：2～6m（深入烛岩体辣＞5cm）。灌浆秀压力：砼衬买砌0.2～0.万3M除Pa；钢筋球砼衬砌0.拖3～0.5诉MPa。灌浆压座力过高煌会破坏暖衬砌结太构。（1）回填否灌浆（图8–1积1）（2）固结栏灌浆（图8–11）目的：加固钻围岩婶，提奋高围净岩整差体性，减怨小山贯岩压吗力，保证冶岩石素的弹覆性抗汤力，减锅小地肉下水钉对衬型砌的疯压力歌。灌浆范绣围：整个越断面。孔深：入岩2~5帐m；围涂岩差县或直强径大旨的隧碰洞，填入岩搬应达6~1野0m。排距失：2～4m，每排兼不少梦于6孔，对哪称布绩置；家相邻多断面嚷错开五排列翼，按逐步秤加密法灌田浆。回填、有固结灌笑浆孔常宝分排间哑隔排列。灌浆鄙压力困：0.忙4~乘1.恐0M樱Pa或更大份；有压遣洞可用1.浑5~伶2.何0倍内水辆压力。灌浆时拜间：应在回填齿灌浆7~唤14瞧d之后进发行。5.排水排水的负作用：降低作亲用在衬恩砌上的外水搬压力。有压圆扫形洞的猴排水设蔬置对于覆鞋盖层较茶厚的有供压洞进款口附近明、地质坛较差地汗段、围授岩内存旧在易溶肥物质等盯情况，一般不袜宜设排起水，而是郊加强固歌结灌浆怨。外水压厌力能抵扑消一崇部分语内水透压力脚，一贷般不盾控制据衬砌拍设计桃。但池当外法水位坡很高牧、对麦衬砌运设计乞起控置制作球用时悠，可在衬砌胁底部外好侧设纵向排奴水管，通至赏下游。必要街时，歉还可厌增设环向排怪水槽，并与闻底部纵栋向排水鹅管相连耻通。城门哄洞形禁无压脑洞的排检水设跨置当外租水压虾力对目衬砌演的结驼构应葡力影柿响很案大时犹，应闭设置径向、歌纵向排六水，如图8–1党2所示母。径向逗排水甚：在洞蚁内水面赖线上通过偏衬砌狂设置疗排水段。孔落距、体排距视一般2～4m，深入漫岩体2～4m，将地下羞水引入许洞内。当甘隧洞袄较宽孙或侧脏墙较估高，凯为减加小隧该洞放筹空后剑外水眉压力速对衬裁砌的婆不利陈影响好，可兴在洞危内水面渠线以息下设置排线水孔。纵向其排水颠：设在衬砌适底部，通匙至下果游。8-括5水工僵隧洞伸出口歌段及唉消能涝设施一、出汪口段的穴体型1.无压隧逝洞出口苦段仅设门倚框，以防被洞脸及置上部岩戚石崩塌报，并与消能光设施的两气侧边驻墙相鸣衔接赢，图8–1葬3（b）。2.有压停隧洞出口溜常设工作闸楚门、启在闭机室。闸雄门前叫设渐变稿段，将洞介身从圆沾形断面吉渐变为蒙闸门处植的矩形尽孔口；奔闸门之净后接消能设罢施，图8–1术3（a）。为盈避免杨负压阴，常糖采用孕断面劲收缩城的方旨法，出口收记缩比可裳采用0.献8~威0.匙9。二、消龙能方式常用消能方输式：挑流（奋采用多苦）、底稿流；新型眠消能挡工：窄缝瓜挑流馋消能浩、洞萍内突靠扩消勺能、混洞内睛旋流爪消能菠等。特点：隧洞出廉口宽度颜小，单美宽流量赔大，能夫量集中姑；所以迁，出口设拉置扩散已段以扩重散水境流，叔减小诵单宽去流量。1.挑流消提能（常处用扩散霜式）适用狡情况垂：出口高若程高于敲或接近麻于下游矩水位，喷且地质高条件允退许时。优点挠：经济合拐理。注意：尽量滚不要城冲刷茫对岸墙。挑坎形絮式：斜切器式挑雾流鼻茄坎（业适用细于洞鞭轴线善与河恩道交戒角小，图8–1界4）、收赵缩式窄与缝挑坎签（适用糊于岸坡捐陡峻、候河谷狭骡窄的情咽况图8–1狡5）、哥横向蹈扩散亮挑坎农。斜切乒式挑凤流鼻劫坎收缩式即窄缝挑排坎2.底流消深能（图8–1陪6）特点：水流由董隧洞出休口经水平扩黑散段（有挂的不涉设）盗，再厕经曲线丝式扩散果段、横斜坡榨段继续熔横向介扩散座后进慨入消力池。消能充保分、平呆稳。缺点：开挖贷量大钩，施迫工时往间长位，造蓝价高镜。3.突扩消气能（孔朋板消能虎）洞中铅突扩拥消能挨：为了防殿止高速属水流引园起的空闸蚀及高乡丰速含砂武水流的扑磨损破熄坏，可在洞读内采坐用突其扩消袜能，在有担压隧座洞中分段造帝成出流隔突然扩搜散，与其辈周围水叛体之间形成翠大量脉漩涡先、掺兔混，从而实啦现消能漏。Eg.小浪惊底：导流怠洞改包建为抖有压恭泄洪秆洞，足采用多级孔圈板消能。在直卖径为14咬.5优m的洞西中布挨置了三级孔葱板，孔径与搁洞径比分别为0.6两9、0.7威24和0.唱72辈4，孔板间胃距为3D抬=4苦3.涛5m。由庸模型边试验远得知挂，水裤流通带过孔段板突竟扩消普能，可将14锯0m的水头固削减70税%，洞景壁最洲大流谣速仅祝为10管m/奇s左右。（a）试验表皮明：①需漫防止孔骗板附近世的水流趴发生空授化，特壳别是末佛级孔板躺。为防耐止孔贩板上握游角哥隅漩耻涡空柔化并型增大班消能郑效果梨，在焦孔板拦上游炎角隅得处设逃置消涡占环，可收基到良好忘效果；②洞蚀内脉动浆压力系债数很高点，但是由脉粉动压艺力引车起的瘦振动津却很攻微弱愈，不锤会引觉起破率坏。4.旋流消姿能洞内旋怖流消能悉：在隧鼠洞内跨设置造旋设损施，使痒水流方产生柔旋转份，利用缺水流耍的离夫心力棒增加脱过流捕壁面选压强，以防扎止过流队壁面空湾蚀破坏脂。分类：按其泰消能裂方式琴可分逝为螺巷旋流沿流秩程均丙匀消煮能和螺旋见流在消树能室岔中集左中消为能；按消碧能工结取构可分予为旋流程式竖溪井消怕能和水平螺骂旋流消剥能。优点：有利于防止盈过水炊壁面隙空蚀涂破坏剂，有利斩于洞中水甩流与下搁游衔接却，有利贱于泄流量搅变化时引消除明编满流过移渡流态卸，有利于导流洞锈改建为廉泄洪洞始。工程实内例：沙牌断水电热站是汶川境内岷江一级巷支流撞草坡优河上抓游的扑梯级担龙头洁电站中。碾字压混兔凝土住三心附圆单锈曲拱朋坝坝跨高130画m，季车调节寨水库陶库容0.罚18亿立方兔米。19针97年6月16日开工寨建设，20临03年12月全殖面竣蜡工。命距5.1蛙2震中讯印秀闭镇20公里的共沙牌水翻库经受论了山崩残地裂的炒考验，毅大坝结六构和坝征体表面傅完好无章损，运鄙行正常丝式。泄洪洞解旋流消想能：沙牌瓶水电卖站导流洞杏改建而绘成的泄培洪洞H=8宪8m，Qma广x=2酸42矿m3/s。采用疮了有压崖短管型核进水口馋、旋流谦竖井、明流陆洞的布兽置方案皮（图8–1乎8）。由退于采用飞了适合脑急流的疤涡室体杏形，使水流挖在涡冶室和砍竖井弹内形矛成旋葵流，锐从而椅增大颤过流蚕壁面州压力丢，并瓦在竖剥井内刘形成宫稳定擦和贯惠穿的寻中心印空腔以，使仗水流吗大量澡掺气戚、紊锹动强械烈，刺提高牌了消即能率。公伯厉峡：其泄洪盏洞也采歼用了这丈种消能起方式。图8-辟18沙牌水劳电站旋勉流消能苍竖井布冠置（塌单位：m）8-6高速泄绿流隧洞镜的脉动鲜压力与介空蚀高水猛头泄茧水隧岂洞的天流速迅很高辛，有移的v＞50m扛/s。设计扬中须挂考虑嫌高速驳水流策所带脖来的物诸多态问题小，如诞：可能引股起建筑球物振动吴的水流凭脉动紫压力手及脉猜动问途题；伴随水旺流的空胸化而产畅生的空蚀破滩坏问题亭；水流东的掺气侦和冲喊刷问起题。一、决脉动怪压力断、空畏化与躬空蚀1.脉动丹压力受高速袜水流内塑部紊动色影响，己使隧洞乐衬砌表沫面作用骗有脉动压趋力P。脉动逐压力P的不利仙作用：可加大葬过流面滤上的瞬醋时作用言力；其柳负峰值闪会降低膏瞬时压沙强，促项使水流诸空化；鞠也可能竞引起建些筑物振蚂动。P的计求算：，（为流牌速水过头，落为脉千动压左力系蜓数。P也可按令脉动压洽力均方语差σ的一定衬倍数获厕得。分展析水漆流是慌否会乘发生霉空化燃，一勾般采武用P=3σ；而划结构岩设计爷常以P=2σ作为脉崇动荷载固。水流缘瑞脉动开是否是会诱有发隧尿洞结瞒构振酷动，应根教据P值大小骑、频率蜻特性、附隧洞结亩构形状罚、尺寸绳和自振拿特性等泛因素，测做具体黄分析。2.空化与灯空蚀判别乖条件嘴：当水流凤的最小现空化数拍小于结具构的初立生空化你数时，避就可能抢发生空炊蚀。设计中助应确保束水流最赞小空化将数大于江其初生寒空化数枪。发生际部位刘：溢流面政及挑流右鼻坎附另近；龙质抬头的核反弧段东及其下尖游；有罪压段的忠岔洞、吸弯道、句进出口敢及门槽登附近；戏消力墩飞上；表厕面存在垒突体、酷错缝、计错台和怜残留钢绳筋头等值不平整耗部位。Eg.跳—美国厦胡佛活坝泄豪洪洞磁：水头157疾m，洞张径D=1丹5.3汁m，v=卧46驴m/哭s，194量1年以妹无压选初期加宣泄Q=3糟80m3/s，运行4个月胶后，汇经泄在放10占70洲m3/s流量律数小而时（Q设＝550选0m3/s），在月龙抬头无下部与垒导流洞肾结合的反弧狐段就养遭到束了严说重的执空蚀割破坏（图8–1唱9），剥踩蚀坑共长35宴m、宽9.捧2m、深13.挥7m，冲触去砼浅和基牢岩共450都0m3。图8–19泄洪洞的空蚀破坏1–空蚀破坏区；2–导流洞堵塞段空蚀原直因：衬砌舟表面香施工深放线倾不准腊确，龄砼存损在突率体、脏冷缝肿、蜂颤窝等跟缺陷虑。二、减驻蚀措施⑴做好忧体形馒设计见：应选好盲进口、撕门槽、宫渐变段屿、弯道灾、龙抬鄙头曲线台段、岔矿洞及出炉口等体尘形。⑵顿控制唱过流始边界暖的不骄平整成度。⑶橡人工钳掺气架、通灿气。⑷喷选用重抗空驶蚀性悦能好园的衬突砌材匠料。表8–1表面羽不平畏整度问控制铅和处答理标泳准1.不平整桶度的控售制要求过流边将界不平娃整，会印使水流太与边界皂分离，食形成漩蜜涡，发零生空蚀轿。因此泄，在设计常、施工而中，控辞制不平洞整度十配分重要。如何红确定窃不平裂整度常的允炊许值开，至今尚凤无理论织计算方极法。《水工汗隧洞鸦设计船规范》(奸SL餐27如9–挂20识02仗)提出振，过流表序面的不平整歇度控制惩和处理地应根据示水流空响化数大孩小确定，见表8–桨1。工程实英例——表面扩不平蚕整度需控制渔和处统理碧口巾右岸庆泄洪削洞：在v=3震6m/闷s处，垂杆直水流侵的不平皇整体的旗允许高杂度【△】＝3m双m，平斥行水束流向穷为【△燃】＝7mm；流速谣为28m咽/s的部开位，睬相应饰为【△】＝4mm、【△】＝7m洒m，磨独平的腾坡度肿均为i=1/岩50；刘家娇峡泄弓洪洞酱：空蚀破严坏后修皇复时，本垂直水幕流方向吩的允许捕错台高址度【△轮】＝2m项m，平行蓄水流方叫向【△历】＝4mm，超张过者伪要求鹿处理和，磨煌平坡赶度i=1/富50~演1/1触00。要求僵相当严飘格。2.掺气减胁蚀设施当流速v＞35天~4遍0m妹/s时，盾对不猜平整热体的长处理欣，花题费多松，且稻施工茎也难舅达到垮要求丈。20世纪60年代初疫以来，不少国巧家采用叔掺气减任蚀设施。国外如：迹美国建格兰谢峡、捐黄尾矿泄洪阴洞（图8-2约0），加什拿大姨迈加挥泄洪觉洞等协。国内如：透冯家惧山、卸乌江惧渡、晌石头纤河（图8-工21）、石砭松峪泄洪盐洞等。器其中，控冯家山符、乌江螺渡等泄羊洪洞还迷进行过只原型观耀测，实践证边明掺气王减蚀效揪果十分捕显著。【美】黄尾厚泄洪捐洞——196批7年泄洪薪时，反搜弧末端晨多处遭热空蚀破烧坏，其臭中最严冬重的一团段是在朱龙抬头丽反弧段苹下游，条坑长14惕m，宽5.伪95飘m，深2.1谊4m，穿店入岩刷层。血后在反损弧起蠢点上兴游4.9栽m处设痰一道然掺气施槽并将巧破坏偷部位佩回填挑修补铅，经196猾9、19何70年两逃次泄字水原让型观镇测，再未顿发生录空蚀怖破坏，图8-2笨0。图8–20黄尾泄洪洞掺气槽布置（单位：m）1–掺气槽2–挑坎，高度从洞底至水平中心线以上3.8cm处，由7.6cm渐变到0石头河另泄洪洞——最大艰泄量850娇m3/s，反弧探末端水凯头93朴.2腿5m，最梁大流还速40.尾6m/昼s。掺萝气设祥施布制置：上掺珍气槽设于撑反弧抢起点为前9.3箩7m处，扁在反掘弧末郑端设下掺气者槽。在各译级流量往下，掺姑气槽均虹能充分姿供气，赠形成稳压定的空霞腔，自198慕1年以来爆，运行汇效果良舱好。图8–2察1冯家山静左岸泄瞎洪洞——是我雕国首朋先在应隧洞段中采半用掺疮气设卖施的尊试点隆工程啄。隧壶洞反惕弧处阅流速该达29新.6映m/拌s，在反戴弧上全切点影上游6.4同m处设肌上掺令气槽，下乳切点非处设0.无3m高的棒掺气暗挑坎。经三土次放水符进行原闷型观测努，没有窃任何空粮蚀痕迹盏。图8–翅21石头模河泄灯洪洞树掺气锣槽布标置（砍单位去：m）1–通气孔负；2–掺气槽掺气虹原理装：向掺饿气设街施所柳形成雅的水咐舌空汉腔中句通入寄空气去，由缎于射伶流底皱缘的石紊动厘，空喜气不晓断被贸卷入吨水流中，形匠成一盖个逐析渐变川厚的水气柳掺混督带。含大额量空猾气的同空泡泄在溃救灭时惰可大束大减勺小传臂到边渐壁上澡的冲抚击力估，含相气水扫流也沉成了宽弹性味的可陕压缩贸体，屿从而槐达到往减免闯空蚀险的目竟的。掺气为效果直：根据天试验询，掺通气量筒为2%左右时罩，其空起蚀破坏腥就可减章轻至清偏水情况容的1/1慕0，而掺气丹量达帜到7%谜~8犬%时，就绿足以消艳除空蚀。掺气设核施：常用掺鼠气设施公如图8–2蛋2所示佳。图8-2苹2常用抹的掺股气设输施类到型（a）掺烧气槽奸式；误（b）挑绘坎式粒；（c）跌轻坎式毕；（d）挑朵坎跌蹦坎式之；（e）突犁扩突膊跌式掺气女设施胞布置床：一般都稼设在过流长底面的边界承上（图8–描20，图8–2杨1），这不祝仅可以袖防止底码板的空照蚀，也杜能对边飘墙起减满蚀作用颜。若在两侧边泄墙设置挑掏坎或突代扩掺气杆，会形需成水翅廉，恶化鱼流态。突扩突多跌掺气待可与偏牵心铰弧范形闸门碌的压紧炮止水门演框相结乱合[图8–赠22（e）]。如引：东奶江水财电站掌右岸旧二级公放空帆洞两犯侧突吓扩0.该4m，底满部跌游坎0.8暴m；努犯列克撤第三播层导瞒流洞庄偏心悼铰弧普形门蔬处两章侧突堂扩0.召5m，底日部跌梁坎0.望6m。适用情矛况：①掺气槽、挑坎：布置鉴简单阅，施疾工方棒便，拜可用羊于改痛建工守程或吐新建厕工程配。②跌坎及突扩智突跌书式：一般狮只适用冤于新建瓦工程。掺气设坑施要起丙到减蚀载作用，渠应满足炕以下要仿求：①有足萄够的盆通气档量；②能形蜘成稳牙定空受腔，猎保证疲供气擦；③水流卧流态宽较平居稳，唯不影篇响正挨常运潮行；④空腔内饲不出现搁较大负季压，一西般负压经不超过0.蜂5m水柱期。挑坎挽单独骆使用愿或与交掺气卖槽结旅合时：其砖高度遇多在5~8主5c笨m，有技资料志认为浓高度希为最振大水昨深的1/中15者~1恋/1镇2时较湖好，助一般单宽流已量大时数采用较映高的挑犹坎，挑角5°原~7呼°。挑坎蔬与跌燃坎结模合时：挑旱坎高爱度可缝采用10牌~2
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