[发明专利]无压隧洞侧槽式进口设计方法

说明书

技术领域

本发明涉及水利水电工程中的无压隧洞，尤其是涉及无压隧洞侧槽式进口设计方法。

背景技术

在水利水电工程中，无压隧洞是主要的泄水建筑物之一，其进口通常采用正槽式，对开敞式进口按堰流计算其泄流能力。为达到设计的泄流能力往往需要增加进口的宽度，因此进口段工程量较大，施工费用较高，工期较长。

发明内容

本发明目的在于提供一种无压隧洞侧槽式进口设计方法，既满足无压隧洞的泄流能力要求，又能适宜地形条件、减少无压隧洞进口的开挖量。

为实现上述目的，本发明采取下述技术方案：

本发明所述的无压隧洞侧槽式进口设计方法，按照下述步骤进行：

第一步、在无压隧洞进水口处同轴线设置平台段，所述平台段的宽度、高程与所述无压隧洞进水口处的底板相等，平台段靠近山体一侧开挖边坡，所述边坡的坡度由1:0.5渐变至垂直，平台段另一侧设置垂直边墙，所述垂直边墙与坝体顶部同高程，平台段的长度为平台段与无压隧洞衔接处临界水深的3-4倍；

第二步、在平台段进水口处设置侧槽，所述侧槽底板靠近山体一侧的边沿与平台段、无压隧洞底板靠近山体一侧的边沿处于同一直线上；侧槽底板另一侧边沿自与平台段衔接处至侧槽另一端向着山体侧倾斜设置；侧槽底板位于与平台段衔接处的宽度是侧槽底板进水口处宽度的2倍；侧槽靠近山体一侧的边坡坡度为1:0.5并与平台段靠近山体一侧开挖的边坡相衔接，侧槽另一侧边坡的坡度为1:0.7并与溢流堰相衔接；

第三步、所述溢流堰采用实用堰，堰顶高程高出设计蓄水位的0.3-0.5m；溢流堰的溢流宽度按照开敞式实用堰泄流能力计算公式确定。

本发明优点主要体现为：

1、无压隧洞进水口采用侧槽式进水口，增加了无压隧洞进水口的泄流能力，堰顶采用无闸门控制，简化运行期的管理；

2、当岸坡陡峻时，溢流堰可沿岸坡等高线布置，减少了无压隧洞进水口的开挖工程量；

3、确保了无压隧洞一直处于明流状态，简化了无压隧洞的衬砌结构。

附图说明

图1 是按照本发明设计的无压隧洞侧槽式进口的平面布置示意图。

图2是图1的A-A向剖面结构示意图。

图3是图1的B-B向剖视结构示意图。

具体实施方式

如图1-3所示，本发明所述的无压隧洞侧槽式进口设计方法，按照下述步骤进行：

第一步、在无压隧洞1进水口处同轴线2设置平台段3，所述平台段3的宽度、高程与所述无压隧洞1进水口处底板的宽度、高程相等，平台段3靠近山体一侧开挖边坡4，所述边坡4的坡度由1:0.5渐变至垂直，平台段3另一侧设置垂直边墙5，所述垂直边墙5与坝体顶部同高程，平台段3的长度为平台段3与无压隧洞1衔接处6临界水深的3-4倍；

第二步、在平台段3进水口处设置侧槽，侧槽底板7沿水流方向采用倾斜向下的缓坡结构；所述侧槽底板7靠近山体一侧的边沿8与平台段、无压隧洞底板靠近山体一侧的边沿9、10处于同一直线上；侧槽底板7另一侧边沿11自与平台段衔接处12至侧槽另一端13向着山体侧倾斜设置；侧槽底板7与平台段衔接处12的宽度是侧槽底板7进水口13处宽度的2倍；侧槽靠近山体一侧的边坡14坡度为1:0.5并与平台段3靠近山体一侧开挖的边坡4相衔接，侧槽另一侧边坡15的坡度为1:0.7并与溢流堰16相衔接；

第三步、所述溢流堰16采用实用堰，堰顶高程高出设计蓄水位的0.3-0.5m；溢流堰16的溢流宽度按照开敞式实用堰泄流能力计算公式确定，即：

开敞式实用堰泄流能力                                                ；

式中：

——设计流量，m³/s；

——流量系数；

——侧收缩系数，取0.90-0.95；

——淹没系数；

——堰顶作用水头，m；

——溢流堰进口宽度，m；

g——重力加速度，9.8m/s²。