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水利水電工程初步設計階段
水利水電勘測設計標準化資訊網
2023年6月
工程初步設計階段
導流隧洞設計大綱
主編單位:
主編單位總工程師:
參編單位:
主要編寫人員:
軟體開發單位:
軟體編寫人員:
勘測設計研究院
年月目次1. 引言 4
2. 設計依據檔案和規範 4
3. 基本資料 5
4. 設計原則、設計任務及基本假定 8
5. 導流隧洞布置及斷面體形設計 9
6. 水力設計 11
7. 隧洞結構設計 13
8. 隧洞進出口明渠及洞臉開挖邊坡穩定分析 17
9. 封堵閘門結構設計 18
10. 導流隧洞施工設計 18
11. 專題研究及模型試驗 19
12. 工程量計算 20
13. 設計成果 20
附錄a 導流隧洞洩流計算21
附表25
1 引言
工程位於 ，是以為主， 等綜合利用的水利水電樞紐工程。樞紐建築物由組成，最大壩高 m，正常蓄水位 m，總庫容 ×108m3，電站**機容量 mw，保證出力 mw，年發電量 ×108kw·h，灌溉面積 ×104km2，通航 t級船隊(舶)。壩址處多年平均流量為 m3/s，河谷為形，谷底寬為 m，河谷形狀係數 ，左右岸岸坡平均坡度為度，兩岸及河床岩性為 。
本工程預可行性研究報告於年月審查通過，選定壩址為 ，採用隧洞導流，總工期為年。
2 設計依據檔案及規範
2.1 有關本工程檔案
(1) 工程預可行性研究報告；
(2) 工程預可行性研究報告審批檔案；
(3)可行性研究設計即原初步設計任務書及專案設計大綱；
(4)有關的專題報告。
2.2 設計規範
設計時應遵照的有關主要規範有(不限於)：
(1)dl5021—93 水利水電工程初步設計報告編制規程；
(2)sdj12—78及水利水電樞紐工程等級劃分及設計標準(試行)及其補充規定；
sdj217—87
(3)sdj338—89 水利水電工程施工組織設計規範；
(4)sd134—84 水工隧洞設計規範(試行)；
(5)gbj86—85 錨桿噴射混凝土支護技術規範；
(6)sdj57—85 水利水電地下工程錨噴支護施工技術規範；
(7)sl74-95或水利水電工程鋼閘門設計規範；
dl/t5039-95
(8)sdj212—83 水工建築物地下開挖工程施工技術規範；
(9)sl/t191-96或水工混凝土結構設計規範；
dl/t5057-1996
(10)sdj207—82 水工混凝土施工規範；
(11其它有關的設計規範。
2.3 主要參考文獻
(1)水力計算手冊，武漢水利電力學院水力學教研室編，水利出版社，2023年
(2)水工隧洞和調壓室，潘家錚主編，水利電力出版社，2023年
(3)水工隧洞的設計理論和計算，汪胡楨編，水利電力出版社，2023年
(4)地下工程噴錨支護原理和設計，王建宇編，中國鐵道出版社，2023年
(5)地下工程圍岩穩定分析，於學馥、鄭穎人、劉懷恆、方正昌編，煤炭工業出版社，2023年
(6)水利水電工程地下建築物設計手冊，水利水電規劃設計總院等編，2023年
(7)水利水電施工組織設計手冊，水利電力出版社，2023年
3基本資料
3.1 壩址及壩線
本階段選定的壩址為 ，壩線為 。
3.2 工程等級及建築物級別
本工程為等工程，永久建築物為級建築物，臨時建築物為級建築。
3.3 設計洪水標準
根據導流方式設計大綱，本工程採用圍堰擋(全年或非汛期) 洪水、隧洞導流的導流方式。導流隧洞設計洪水重現期為 a，相應設計流量 m3/s。
3.4 水文
(1)壩址不同時段不同重現期洪水流量
表1 壩址不同時段洪水重現期——流量關係表單位：m3/s
(2)壩址歷史實測逐月最大、最小及平均流量與逐月不同重現期流量
表2 壩址逐月流量特徵表單位：m3/s
(3)典型年洪水過程線；
(4)導流隧洞進、出口位置水位流量關係曲線；
(5)壩址水位——庫容曲線。
3.5 泥沙
多年平均年輸沙量萬t／a；
多年平均含沙量 kg／m3；
實測最大含沙量 kg／m3；
懸移質平均粒經 mm。
3.6氣象
(1)壩址氣溫和水溫
表3 壩址氣溫與水溫表單位：℃
(2)降雨量、蒸發量及濕度
表4壩址降雨量、蒸發量及濕度表
年最大降雨量 mm，最大降雨強度 mm／d，平均降雨天數 d。
(3)風速
表5 壩址風速表單位：m／s
風向為 ，吹程 km。
(4)冰
壩址冰凍期為月日至月日，平均結冰厚度 m；流冰期為月日至月日，持續時間 d。
3.7 地形及地質資料
3.7.1 地形及工程地質
(1)壩址區(包括導流隧洞)地形圖 (1:1000～1:2000)；
(2)壩址區及導流隧洞沿程工程地質平面圖 (1:1000～1:2000)；
(3)導流隧洞沿程工程地質縱剖面(包含隧洞沿程岩性、圍岩類別、地質構造特性及詳細的工程地質描述與圍岩穩定性評價表)及地質橫剖面圖 (1:1000～1:2000)；
(4)有關地應力特性指標
岩體內垂直地應力為 mpa，水平地應力為 mpa，最大主應力為 mpa，方向為 ；最大剪下應力為 mpa，方向為 。
(5)導流隧洞沿程圍岩物理力學特性
表6 導流隧洞沿程圍岩物理力學特性表
(6)導流隧洞進、出口洞臉和明渠邊坡工程地質描述及穩定性評價與建議的開挖邊坡值。
(7)喀斯特岩溶洞特性。
3.7.2 水文地質
(1)導流隧洞沿程水文地質特性。
(2)地下水的分層、埋深及水源補給和水的化學性質。
(3)透水岩體或岩基的分布、厚度，承壓水的可能分布高程及岩體的滲透係數。
(4)河床衝淤變遷資料。
3.7.3 本工程**基本烈度為度，設計烈度為度。
3.8 水工建築物設計資料
(1)樞紐總平面布置圖。
(2)各主要建築物和壩段剖面圖及主要工程量。
(3)各主要洩水建築物的洩量曲線及運用要求。
3.9 建築材料
(1)砂石骨料的產地、儲量和物理力學性質及鹼骨料反應試驗成果。
(2)採用水泥的產地、品種及標號。
(3)摻合料、外加劑的品種、性質及指標。
(4)採用的新材料的性質及指標。
3.10 導流規劃及其技術指標
3.11 其它有關的資料
(1)導流工程施工進度安排與要求。
(2)國內外水工隧洞的施工水平資料。
(3)壩址上、下游供水要求。
(4)施工期通航資料。
(5)施工期過漁、過木的要求。
(6)壩址區及導流隧洞沿程現有交通狀況。
(7)在梯級電站中，上游已建電站對削減導流流量及枯水期調峰時增洩流量的有關資料。
(8)臨時或永久跨導流隧洞進、出口明渠的交通要求。
4 設計原則、設計任務及基本假定
4.1 設計原則
(1)導流隧洞設計除執行本《大綱》外，還應符合有關的規程、規範、標準的規定和要求。
(2)設計前應深入現場踏勘，選擇洞線，詳細了解並掌握地形地貌、工程地質、水文地質資料，並充分分析研究有關的設計資料。
導流明渠設計大綱範本
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第一章 工程概況 1 第一節 工程概況 1 第二節 氣象 1 第三節 水文 2 一 徑流 2 二 洪水分析 3 三 泥沙分析 4 第四節 地質概況 4 第五節 導流洩洪洞工程地質 5 一 引渠段 5 二 進口及平洞段 5 三 閘井段 6 四 洞身段 6 五 出口段 7 六 挑流消能段 7 第二章 施...