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水工与施工西北水电·2012年·第4期

文章编号：1006—2610(2012)05—0028—04

水工隧洞设计中外水压力的探讨

陈念水，王卫国

(中国水电顾问集团西北勘测设计研究院，西安710065)

摘要：以黄河公伯峡水电站工程右岸水平旋流消能泄洪洞为例，采用水工隧洞设计规范的外水压力折减系数法和有限元渗流计算法，对作用于水工隧洞衬砌混凝土上的外水压力值和分布进行探讨，以供同行设计时参考。

关键词：水工隧洞；外水压力；公伯峡水电站中图分类号：TV672.1文献标识码：A

StudyonExternalWaterPressureinDesignofHydraulicTunnels

CHENNian-shui,WANGWei-guo

(HYDROCHINAXibeiEngineeringCorporation,Xian710065,China)

Abstract:WiththeexampleofthespillwaytunnelwithenergydissipationofhorizontalrotaryflowonrightbankofGongboxiaHydropowerStation,valuesanddistributionofexternalwaterpressureontheconcreteliningofhydraulictunnelarestudiedbyapplicationsofreduc-tionfactormethodandfiniteelementseepagecalculationmethodofexternalwaterpressurespecifiedinspecificationfordesignofhydrau-lictunnels.

Keywords:Hydraulictunnels;externalwaterpressure;GongboxiaHydropowerStation

0引言

在水电站工程设计中，受地形地质条件的制约，以及工程布置的需要，而设置各种各样的水工隧洞。在水工隧洞设计中，地下水是无法回避的重要因素，由于水工隧洞不仅地质条件差别大，地下水丰富程度也差别大。对于以外水压力作为控制工况的水工隧洞，它决定了水工隧洞的混凝土衬砌厚度和配筋量。如何合理地假定作用于水工隧洞混凝土衬砌上的外水压力的大小及分布，不但可以确保工程的安

全运行，也可以合理确定混凝土衬砌厚度和配筋量1,2]。

本文以黄河公伯峡水电站工程右岸水平旋流消能泄洪洞为例，对作用于混凝土衬砌上外水压力的大小及分布进行分析和探讨，以供同行参考。

收稿日期：2012-08-16

作者简介：陈念水(1956-),男，福建省古田市人，教授级高工，西北院副总工程师，主要从事水电站工程设计和技术管理工作.

1工程概况

公伯峡水电站工程位于青海省循化撒拉族自治县和化隆回族自治县交界处，距西宁市153km。该电站是黄河干流上游龙羊峡至青铜峡河段中第4座大型梯级电站，以发电为主，兼顾灌溉的I等大(1)型工程。水库正常蓄水位2005.00m,设计及校核洪水位分别为2005.00m及2008.28m。电站装机容量1500MW(5台机组，单机容量300MW),多

年平均发电量51.4亿kWh。枢纽主要由河床混凝土面板堆石坝、右岸引水发电系统、左岸泄洪洞、左岸溢洪道及右岸水平旋流消能泄洪洞等组成。

右岸水平旋流消能泄洪洞以右岸导流洞改建而成，设计水头110m,在校核水位2008m下泄流量为1060m3/s。水平旋流泄洪洞由进水口、竖井、旋流消能段、水垫塘及退水洞段等组成。竖井布置在导流洞桩号0+220.0m附近地质条件相对较好的位置。旋流消能段长50.0m(从竖井中心线算起),断面为直径D=10.5m的圆形断面，为由导流洞

西北水电·2012年·第5期29

骨士961+0者导0+2200竖井中心线导0+27012.0m×15.0m(宽×高)断面改建而成。旋流洞与水垫塘的衔接段长14m,断面由圆形断面渐变方圆洞型断面。水垫塘段长50.0m,为由导流洞断面套衬0.5m

骨士

961+0者

导0+2200

竖井中心线

导0+270

150导0+284.000SSIE+0导0+335.50+37导