马边芭蕉溪水电站引水隧洞及渠道设计(编辑修改稿)

马边芭蕉溪水电站引水隧洞及渠道设计(编辑修改稿)内容摘要：

心角为 900、 1200、 1800。 （如图所示） 图 1 不同顶角断面 由上图隧洞总的断面积 S 的计算如下： 22212s i n23 6 0)(20 tgbbbhhbS  （ 5） 式中：  ：顶拱中心角； b: 底宽， m 根据图示和计算可以明显的发现：当顶拱中心角越小时，开挖断面的总面积最小，但为了便于施工放线，选择中心角为 1200 选择最经济断面的 b、 h 在满足以下几条的情况下，选择最小断面积：①根据设计要求，流量 Q=；②根据《小型水力发电站设计规范》（试行） GBJ7184 的要求，安全超高△ h≥ ；③根据《水工隧洞设计规 范》 SD13484，净空比介于 15%～ 25%，接近小值时为最佳，净空高（在本设计中是总高减去正常高水深与安全超高两项的最后结果） e≥；④根据《水电站及泵站》，流速要求满足 ～ m/s 的经济流速。 164 表 3 b、 h 的比较与选择 b(m) h(m) e(m) △ h(m) S 总 (m2) S 净 (m2) R(m) Q(m3/s) X V(m/s) 22% 15% 15% 15% 15% 15% 15% 17% 18% 19% 注： 表中 e 为净空高， X 为净空比 上表的计算是建立在底坡为 1/500，糙率为 基础之上的 经图表比较后，根据总的开挖面积最小，确定隧洞断面为 的矩形过水断面，正常高水深为 ,流速为。 由于渠道的水力计算和隧洞相同，为了更好地衔接，使水利条件更好，且方便施工，选取和隧洞一样的过水断面。 水力损失的计算（局部水 头损失和沿程水头损失） （ 1）局部水头损失 hj 根据选线资料 ,取转弯半径满足大于或等于底宽 b 的 5 倍 ,再根据公式： 090]1 63 [   Rb (6) 其中：ζ： 局部水头损失系数； θ： 弯道中心角； R ：水力半径， m 结合现在有的设计资料，列表求局部水头损失 表 4 局部水头损失的计算 θ 隧洞 渠 道 1100 930 770 820 1100 980 970 780 790 860 660 R(m) 5b 6b 6b 6b 5b 7b 5b 6b 7b 6b 7b ζ Hj(m) H 总 注：在隧洞中 b 为隧洞的总高度，在渠道中 b 为渠道的正常过水宽度 165 在渠道设计中，为了抵消局部水头损失，在每间隔 3 个转弯后设跌坎，抵消因为前 3 个转弯形成的水头损失。 （ 2）沿程水头损失 gVRLH f 24 2  (7) 其中 λ：沿程水头损失系数，28Cg C：谢才系数， 611 RnC  根据总的水头损失： fj hhh 总 那么可以计算出隧洞和渠道各自的水头损失，见下表： 表 5 水头损失的计算结果 L(m) V2/2g hf(m) hj(m) h 总 (m) 隧洞 渠道 隧洞与渠道底坡的校核 0 0 2 0 6 0 3 3 3 9  Li 总 （渠道的局部水头由跌坎抵消） 显然，计算出的底坡和最初拟定的底坡相当接近，认为相同。 由于隧洞的局部水头损失较小，所以隧洞底板高程的推算由拟定的 i=1/500 和进水口底板高程控制；渠道的局部水头损失较大，在。