隧洞导流
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在水利工程施工基坑的上下游修筑围堰挡水,使原河水通过隧洞导向下游的施工导流方式。隧洞导流多为河床外导流,用于山区河流,山高谷窄,两岸陡峻,地形不利于开挖明渠而有利于布置隧洞的工程。
导流隧洞的断面形式主要取决于:地质条件、隧洞的工作条件、施工条件及断面尺寸等。常见的断面形式有圆形、马蹄形和方圆形(城门洞型)3种。就施工方便快速和安全而论,方圆形是有利的,方圆形断面高宽比为1.2~1.5左右。1970年以前的导流隧洞,一般单洞宣泄的导流流量不超过2 000~2 500m3/s,其断面面积一般不超过200m2,洞内流速一般不大于20m/s。20世纪80年代以来,导流隧洞的断面及泄流量都有扩大的趋势。截止于1985年,世界上最大断面的导流隧洞是苏联
隧洞的造价较高,通常均将导流隧洞与永久性建筑物结合,达到一洞多用的目的。为了满足不同施工期及不同库水位的泄洪要求,隧洞的进口可以设置在不同高程,但需重视最下层隧洞封堵时,隧洞闸门所承受的水压力很大,闸门启闭难度也很大。确定隧洞的进出口高程,要综合考虑泄流能力、截流落差、挖方量大小、施工条件、出渣线路、封堵及改建条件等因素,进行技术经济论证确定。导流隧洞泄流能力不能满足施工期度汛要求时,需考虑与其他导流设施联合宣泄汛期洪水。
影响隧洞布置的关键因素有2个:① 地质条件。地质条件较好的临时导流隧洞,一般可不衬砌或局部衬砌,有时为了增强洞壁稳定,提高泄流能力,也采用光面爆破,锚喷支护;地质条件较差的导流隧洞,一般都要衬砌,衬砌的作用是承受山岩压力,填塞岩层裂隙,防止渗漏,抵制水流、空气、温度与湿度变化对岩壁的不利影响和减小洞壁糙率等。② 水力条件。导流隧洞的水力条件复杂,运行情况也较难观测,采用无压隧洞时,设计中要注意洞内最高水面与洞顶之间留有适当余幅;采用压力隧洞时,设计中要注意无压与有压过度段的水力条件,力求水流顺畅,宣泄能力强,避免空蚀破坏。此外,布置上强调断面形式得当;闸门及启闭设施运行管理方便;转弯半径适宜;通气设施可靠;底坡兼顾出渣、排水,有时还需考虑过木、过船的要求;出口水力衔接和消能满足各种运用条件。重要的导流隧洞,要经过水力模型试验而确定。