水工隧洞进段的组成及构造

1、水工隧洞进段的组成及构造进口段的组成包括：进水喇叭口、闸门室、通气孔、平压管和渐变段等几部分。进水喇叭口进水口是隧洞的首部，其体形应与孔口水流的流态相适应，避免产生不利的负压和空蚀破坏，同时还应尽量减小局部水头损失，以提高泄流能力。隧洞进口常采用顶板和两侧边墙顺水流方向三向逐渐收缩的平底矩形断面，形成喇叭口状。收缩曲线常采用四分之一椭圆曲线（图1），椭圆方程为： (1)式中：a椭圆的长半轴，对于顶板曲线，约等于闸门处的孔口高度H，对于边墙曲线，约等于闸门处的孔口宽度B； b椭圆的短半轴，对于顶板曲线，可用H/3，对于边墙曲线约为（1/31/5）B。对于重要的隧洞，进口曲线应通过水工模型试验确定

2、。深式无压隧洞的进水口是一短管型压力段，为了增加压力段的压力，改善其压力分布，常在进口段顶部设置倾斜压坡（图2）。这种形式的压力进口段顶部曲线由椭圆图1 进口段洞顶压坡布置曲线AB、直线段BC、及EF组成。通常BC段稍缓于EF段，BC段的斜率则为1：4.5、1：5.5、1：6.5,EF段的斜率则为1：4、1：5、1：6。压力段检修门孔高D1与工作门孔高D2 比值，孔高比D1 / D2见表7-2，压板长度L应满足塔顶启闭机的布置和闸门检修的要求，可采用36米。表1 检修门孔高D1与工作门孔高D2的孔高比水头H（m）H<3030<H<70D1 / D21.11.151.201.2

3、5在隧洞进口设中墩，将洞孔分成双孔的短管型进口，中墩及两侧收缩会引起明洞内不利的冲击波，近年来已较少采用。通气孔当闸门部分开启时，孔口处的水流流速很大，门后的空气会被水流带走，形成负压区，可能会引起空蚀破坏使闸门振动，危及工程的安全运行。因此，对设在泄水隧洞进口或中部的闸门之后应设通气孔，其作用是：在工作闸门各级开度下承担补气任务，补气可以缓解门后负压，稳定流态，避免建筑物发生振动和空蚀破坏，同时可减小由于负压而引起作用在闸门上的下拖力和附加水压力；检修时，在下放检修闸门之后，放空洞内水流时给予补气；检修完成后，需要向检修闸门和工作闸门之间充水，以便平压来开启检修闸门，此时，通气孔用以排气。对

4、于无压洞，设通气孔是为了适应高速水流水面自然掺气的需要。所以，通气孔在隧洞运用中，承担着补气、排气的双重任务，对改善流态、避免运行事故起着重要的作用。通气孔的上部进口必须与闸门启闭机室分开设置，以免在充气或排气时，由于风速太大，影响工作人员的安全。通气孔在洞内的出口应仅靠闸门的下游面，并尽量在洞顶，以保证在任何流态下都能充分通气。通气孔管身应力求顺直，减少转弯突变，以减小阻力。平压管检修门设在工作闸门之前，仅在隧洞或工作闸门检修时才使用，由于使用的机会较少，启闭设备尽可能简单些。为了减小启门力，往往要求检修门在静水中开启。为此，常在闸墙内设置绕过检修门槽的平压管（图3）。当检修工作结束后，在开

5、启检修门之前，首先打开平压管的阀门，将水放进检修门与工作门之间的空间，使检修门两侧的水位相同，水压平衡，此时再开启检修门，由于是在静水中开启，可以大大减小启门力。 平压管的尺寸根据所需的灌水时间（通常灌水时间约8小时左右）、两道门之间的灌水空间以及后一道门漏水量大小来考虑确定的。也有的工程将检修闸门布置为上下相连的两部分，在平压时，先将上段提起一定距离，从其形成的小矩形孔口中向两道门之间充水，待检修门前后水压力平衡后，再将闸门全部开启。但这种布置方式在充水时由于水流冲击力较大，容易引起闸门振动，在设计及运用时应加以注意。当充水量不大时，也可将平压管设在闸门上（图2），充水时先提起门上的充水阀门，待充水平压完成后，再继续提升闸门。 （4）拦污栅进口处的拦污栅是为了防止水库中的漂浮物进入隧洞而设置的。泄水隧洞一般不设拦污栅。当需要拦截水库中的较大浮沉物时，可在进口设置固定的栅梁或粗拦污栅。引水发电的有压隧洞进口