马鹿塘水库输水（导流）遂洞设计
毕业设计说明书
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毕业设计题目：
专题（子课题）题目：马鹿塘水库输水（导流）遂洞设计
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目 录
摘 要 4
前 言 5
１、设计基本资料 6
1.1工程地理位置 6
1.2工程区概况和工程作用 1
1.3输水（导流）遂洞地质条件 3
2、水文基本资料 3
2.1、自然地理概况 3
2.2、流域概况 4
2.3、水文气象 4
2.4、径流 5
3、输水（导流）遂洞设计 10
3.1、隧洞选线与布置 10
3.2、无压洞段的断面选取 11
3.3、有压洞段的断面选取 13
3.4、挑流消能段 13
3.5、开度流量关系说明 14
3.6、结构稳定 15
4.6、出口段的断面选取 18
4、输水（导流）遂洞计算 19
4.1、无压段断面选取计算 19
4.2、有压段断面选取计算 22
4.3、消能计算 22
4.4、输水（导流）遂洞水力计算 24
4.5、结构稳定计算 41
4.5.1、有压段结构稳定计算 41
4.5.2、无压段结构稳定计算 48
4.6、出口段水面线计算 57
5、总结与体会 58
相关标准和参考文献 59
Abstract 60
英文文献及翻译 62
摘 要
本设计是在我们即将结束大学四年的学习时进行的，设计囊括了四年来我们所学的各专业课程知识和基础知识，起到了总结与归纳的作用。本设计的主要内容包括：水库枢纽布置中的输水（导流）遂洞设计。本设计说明书中比较详细地论述了水工建筑物中的水工遂洞的布置原则、选择依据、各设计参数的计算方法及相关水利计算和结构等，并主要针对红河州金平县马鹿塘水库中的输水（导流）遂洞进行了初步的方案比较设计。
关键词：水工遂洞，水工建筑物，毕业设计
前 言
大学四年即将结束时，我们在学校、学院以及各位教师的指导下，进行了大学四年最后一项必修“课程”——毕业设计。毕业设计是四年学习的收获与总结，是大学学习中最为重要的组成部分，通过毕业设计，我们对所学的专业知识有了更为深刻透彻的把握，同时毕业设计也成为对我们大学学习的一次总测试。
本次设计主要针对马鹿塘水库枢纽进行设计。依据资料，选择大坝、溢洪道、输水隧洞，进行枢纽布置；设计各建筑物的轴向走向和特征高程，确定各截面形状和相关尺寸、各分区材料；设计基础防渗帷幕；进行渗流计算和稳定性分析；针对马鹿塘水库输水（导流遂洞）初设阶段进行了设计；初步估算的工程量（或材料用量）。
对我来说，设计过程本身就是一个再学习、再认识的过程。由于在设计中缺乏实际工程经验，设计时间也较为仓促，因此设计中未能对各枢纽建筑物的设计都进行较为深入的论证和方案比较，难免会存在一些缺点、纰漏，还望各位读者批评指正，更希望在今后的学习工作中随时提供宝贵的意见。本设计得到了学校、学院和各位老师的支持和帮助，特别是得到了吴建明教授的细心指导，在此深表谢意！
设计基本资料
1.1.1工程地理位置
马鹿塘水库工程位于金平河顺流左岸支流——白马河上游频河上，红河州金平县东北部，距金平县城16.5Km，交通较为便利。水库地理位置东经 103°17′41＂～ 103°18′7＂，北纬 22°47′48＂～ 22°48′21＂之间。库区位于金平县金河镇及十里村乡的交界处，马鹿塘水库设计总库容203.5万m3，设计灌溉面积5920亩。
1.1.2工程区概况、工程建设的任务和作用
金平苗族瑶族傣族自治县位于红河哈尼族彝族自治州南部，西接绿春县，北连元阳县并隔红河与个旧市、蒙自县为邻，东隔红河与河口瑶族自治县相望，南与越南老街省及莱州省接壤，县城距边境直线距离7.5公里，拥有金水河国家一类口岸和十里村热水塘、马鞍底地西北、金水河隔界3个边民互市点，区位优势明显，对外开放条件较好。
金平县国土面积为3685.69Km2，全县总人口313981人，其中农业人口为290905人，占总人口的92.65%，其中非农业人口为23076人，占总人口的7.35%，居住着苗、瑶、傣、哈尼、彝、拉祜、壮等少数民族，少数民族人口占全县总人口的85.3%。
金平县2002年实现国内生产总值43183万元，其中工业总产值为19106万元。地方财政收入2452万元，地方财政支出14869万元，全县财政自给率较低。全县有耕地面积26863公顷，其中水田10804公顷，旱地15059公顷，全年粮食总产量105463t，农民人均有粮312Kg，全县农民人均经济收入948元，人均纯收入677元。
拟建的马鹿塘水库位于金平县金河镇及十里村乡的交界处。金河镇是县人民政府所在地，距坝址区16.5Km，全镇共有人口50164人，其中农业人口37010人，占总人口的73.8%。
十里村乡位于金平县城东南部，全乡共有人口16445人，其中农业人口16091人，占总人口的97.8%。长期以来，由于水利设施十分薄弱，农业发展受到极大制约，加快水源工程建设，完善水利设施、解决山区灌溉用水，将对地方经济的发展起到积极的推动作用。
马鹿塘水库是一座以灌溉为主，兼顾乡村生活用水和城乡防洪等综合利用的小（1）型水利工程。水库建于频河上游部，频河流至大寨汇入白马河，白马河在金平县城南部汇入金平河。金河镇的马鹿塘、保山寨及十里村乡的十里村、亚拉寨大部份农田都是引用频河及白马河天然径流进行灌溉，灌溉保证率低，缺灌面积大，加上现有的水利设施十分薄弱，输水渠道渗水、漏水现象较为严重，造成用水的紧张局面，影响农业生产，成为地方经济发展的重要制约因素。马鹿塘水库的兴建将解决5920亩农田的灌溉用水及2805人的人畜饮水问题，对解决白马河两岸水资源供需矛盾和加快少数民族地区经济发展、改善边疆人民的生产生活条件及稳定边疆具有十分重要的作用。
近几年，随着县域经济的发展、城市规模的不断扩大，金平河中上游两岸已成为金平县城区的重要组成部份。频河与白马河落差较大，平均坡比为6%，雨水季节，河道来水量大，洪水频发，对下游县城的安全造成极大威胁。水库的兴建能削减洪峰，减少白马河沿岸的洪水灾害，减轻雨季金平县城的防洪压力，对保护人民的生命财产安全起到重要的作用。
加快马鹿塘水库建设，改善灌区农业生产、生活条件，脱贫致富、稳定边疆，已是金平县各级党委和政府的工作重点和当务之急。
1.1.3.输水（导流）隧洞工程地质条件
1、输水（导流）隧洞
隧洞洞身段均由花岗岩全、强、弱风化岩体构成，呈散体、碎裂和块状结构体。洞室大部位于地下水位以下。其间有29.66%为不稳定地段（Ⅳ），有34.72%为不稳定地段（Ⅳ）至稳定性差地段(Ⅲ)，有35.62%为基本稳定地段（Ⅱ）。
2 水 文
2.1自然地理概况
马鹿塘水库位于金平县境内金平河上游的频河上。水库距金平县城16.5km，公路已通达水库坝址。工程地理位置东经103°17′41″~103°18′7″，北纬22°47′48″~22°48′21″。白马河属于红河流域，工程径流区地势崎岖，山峦迭嶂，山势险峻，海拔高程变化大，呈阶梯状。水库坝址以上最高海拔2435m，最低海拔1190m（白马河与金平河交汇口），高程差1245m。
2.2流域概况
频河发源于老林山原始森林区，森林茂密，原始森林重生，植被较好，水土流失为微度侵蚀。与金平河汇口以上径流面积31.49km2，主河长11.4km，平均比降5.76%，水库坝址以上径流面积4.71km2，河长2.85km，平均比降10.33%，金平河径流面积210.3km2，河长39.94km，平均比降2.60%，水库径流区均为地表径流，无地下水补给，流域水系见附图（2—1）。
2.3水文气象
（一）水文气象资料情况
干流藤条江上有黄毛岭、金水河水文站，支流金平河上有小河沟水文站，邻近流域牛孔河上有牛孔水文站、猛龙河上有俄垤水文站。流域内有金平气象站、马鹿塘雨量站。
（二）气候特征
工程区地处滇南低纬度高原山区，位于北回归线以南，属于北亚热带和南亚热带南缘气候型。由于地处高原山区，地形起伏大，立体气候明显，干湿季分明，降雨量年内分配较为不均，11月至4月为旱季主要受来自非洲沙漠地带和印度次大陆北部的干暖平直西风控制，形成晴天多，日照充足，气温高，湿度小，雨量少，空气干燥的旱季。5月至10月为雨季，5月下旬随着高空西风带北移，西太平阳洋副热带高压脊西伸北跳，转受副高边缘的东南暖湿气流和来自勐加拉湾西南暧湿气流的影响，湿度增高，降雨日显增加，形成雨季。降雨量集中，多为大雨和暴雨， 5~10月降水量占全年降雨量的80%。根据金平县气象站观测资料：最高气温33.1°C，最低气温-0.3°C，多年平均气温17.7°C，多年平均相对湿度83.7%，多年平均降水量2326.9mm，历年最大一日降水量197.2mm(1976年7月6日)，多年平均蒸发量1382.0mm（20cm蒸发皿），多年平均日照数1658h，多年平均风速1.5m/s，最大风速23m/s，多年平均最大风速13.1m/s。马鹿塘雨量站（1981年至2002年）多年平均降雨量2421.7mm，
2.2径流
水库径流区无水文观测资料，干流金平河上有小河沟水文站，控制径流面积108.0km2，资料年限1958年至1969年、1981年至今。观测项目:水位、流量、降水量。
由于径流区无水文观测资料，径流分析用小河沟水文站实测年径流量加插补延长（1970~1980年）共45年资料系列，用水文比拟法，按面平均降雨量、面积比值修正使用。
一、小河沟水文站资料插补
小河沟水文站1970年到1980年年径流量资料的插补，用小河沟水文站实测（1981~2002年）年径流资料与黄毛岭水文站实测年径流资料同步年相关分析计算，但相关关系较差(相关关系Y=0.5)无法插补使用，再用同步月径流相关分析，相关系数=0.83，相关方程：y=0.264+0.579插补得小河沟水文站1970年至1980年月平均径流量资料系列，得小河沟水文站插补加实测1958年至2003年共45个水文年径流资料系列。
二、小河沟水文站多年平均径流量计算
用小河沟水文站实测加插补共45个水文年径流资料进行频率计算，计算得多年平均径流量=6.75m3/s，Cv=0.15。
三、马鹿塘水库设计年径流量计算
（一）马鹿塘水库多年平均径流量计算
用小河沟水文站径流面积108km2与马鹿塘水库径流面积4.71km2、小河沟水文站多年平均面降水量均值2730.3mm与马鹿塘水库多年平均面降水量3421.4mm比值乘小河沟多年平均径流量=6.75m3/s，得马鹿塘水库多年平均径流量=0.369m3/s。多年平均面降雨量用金平县水资源调查评价成果，多年平均降雨量等值线图上量算。
（二）马鹿塘水库统计参数Cv值的确定
统计参数CV值的确定，用邻近流域水文站观测径流资料计算统计参数Cv值。在对数格子上绘制各水文站F~Cv值关系曲线图，见附图（2—2）。用马鹿塘水库径流面积4.71km2查F~Cv值关系曲线，得Cv=0.23，取Cs=2Cv各水文站统计参数列下表。
邻近流域各水文站统计参数表
表（2—1）
站名 面积
（km2） （m3/s） Cv 资料年限
俄垤 80.3 2.41 0.21 1978~1988
牛孔 632 21.0 0.21 1979~1997
黄毛岭 906 23.2 0.22 1959~2002
小河沟 108 6.77 0.15 1958~2003
金水河 3725 162.7 0.15 1959~1979
绝绿河 181 19.3 0.14 1956~1970
作背伍 62.1 3.12 0.14 1958~1965
披枝 24.4 4.71 0.25 1963~2002
戈姑（二） 242 3.43 0.40 1959~1997
腊哈地 1627 32.2 0.22 1959~1989
南溪街 3266 85.1 0.19 1959~1997
根据以上水库多年平均径流量及参数Cv值和Cs值计算得：马鹿塘水库丰水年(P=25%)年径流Q=0.426m3/s，年径流量W=1343.43万m3；平水年（P=50%）年径流Q=0.362m3/s，年径流量W=1141.60万m3；中等枯水年（P=75%）年径流Q=0.31m3/s，年径流量W=977.62万m3。
四、设计年径流年内分配
设计年径流年内分配采用典型年同倍比缩放法进行，典型代表年在小河沟水文站实测资料系列中选取，选择枯水期长对工程不利的年份作典型代表年。丰水年（P=25%）选择1999年~2000年作为典型代表年；平水年（P=50%）选择1966年~1967年作为典型代表年；中等枯水年（P=75%）选择1990年~1991年作为典型代表年。缩放系数K22%=0.0545；K50%=0.0525；K75%=0.0477，年内分配结果见下表。
马鹿塘水库设计年径流年内分配表
表（2—2） 单位：万m3
月份 P=25% P=50% P=75% 备 注
6 155.95 210.78 177.40
7 307.91 243.60 224.37
8 210.22 186.12 161.68
9 161.17 125.38 109.94
10 144.19 89.79 81.83
11 87.24 53.44 42.35
12 49.97 36.81 31.54
1 36.37 36.12 25.28
2 35.10 25.76 19.48
3 24.47 25.85 20.20
4 31.10 26.25 21.38
5 96.74 81.75 62.17
全年 1343.43 1141.60 977.62
五、设计年径流量成果合理性检查
由于水库径流区无实测径流量资料，设计年径流量用小河沟水文站实测年径流量加插补延长45个水文年径流资料系列，用水文比拟法，按多年平均面降雨量、面积比值修正使用。用金平县水资源调查评价成果中的多年平均径流深等值线图查算成果对比检查，查等值线图得马鹿塘水库多年平均长径流深2400mm，马鹿塘水库坝址以上径流面积4.71km2，计算得多年平均径流量列下表。两种方法计算的成果基本接近。所以，分析计算的径流量成果可作为马鹿塘水库可研阶段成果。
马鹿塘水库设计年径流量成果比较表
表（2—3） 单位：万m3
方 法 统计参数 P（%）
均值 Cv Cv/CS 25 50 75
水文比拟法 1163.68 0.23 2 1343.43 1141.60 977.62
等值线法 1130.40 0.23 2 1305.61 1107.79 949.54
3．输水（导流）隧洞设计说明
3.1总体说明
输水（导流）隧洞任务是前期进行施工导流，保证施工期坝体安全渡汛，后期新建龙抬头满足下游农业灌溉输水。
隧洞根据工程区地形、地质条件、布置于大坝左岸，轴线与坝轴线夹角为48°3′29″，隧洞在里程0-47.655及0+173.05处设置转弯段，转角分别为32°2′21″及52°38′20″。隧洞为前段有压（钢筋混凝土圆形断面断面尺寸是半径r=1.0m），后段为无压（城门洞型断面，断面尺寸为1.6m×2.1m），由进口段、洞身段Ⅰ段、竖井段、洞身Ⅱ段、出口消能段组成，隧洞全长359.7m， 身纵坡：竖井前为平坡，竖井后为1/40。进口高程为2000.60（1996.00）m出口高程为1991.44m，隧洞设计过流量为14.0m3/s。
1．进口段，0-80.23m~0-94.73m全长14.5m进口底板高程为1996.00m底坡为平坡。结构为钢筋混凝土与浆砌石组合结构。
2．洞身Ⅰ段，0~80.23m~0+51.43m全长143.83m，底板高程为1996.00m底坡为平坡，洞身Ⅰ段为有压段，断面尺寸为半径r=2.0m，钢筋混凝土结构，衬砌厚为0.4m。
3．竖井段，长7.2m，断面为矩形3.5×6.2m的箱形钢筋混凝土结构，壁厚0.5m，井深36.16m，内设两道平板闸门，一道为工作闸，一道为检修闸，闸门尺寸1.5×1.5m。
4．洞身Ⅱ段0+51.43m~0+241.67m长182.43m断面形式为城门洞型，底宽1.6m，直墙高1.3m，顶拱高0.8m，底坡1/40，采用200#钢筋混凝土结构，壁厚0.4m。
5．出口消能段，0+241.67m~0+267.93m，长26.26m消能方式为挑流消能。
隧洞进出口洞脸及两侧边坡，均采用浆砌毛条石护坡维持稳定，洞内变形缝设置在地质条件变化处，缝内设橡皮止水带。为保证衬砌与岩石密切结合，洞身Ⅰ段及洞身Ⅱ段均进行回填灌浆处理。
3.2无压洞段的选取
已知：糙率系数 n=0.017，底坡 I=0.025
据《水力计算手册》式（2-2-1）：
初定水深为1.5m（断面选取看计算书）
=14.47m3/s。
因为设计过流量为Q0=14.0m3/s
Q>Q0所以所选断面满足过流量要求。
再看所选断面是否满足以下要求：
高宽比：h/b=1.3 （满足有关规范高宽比应在1~1.5的要求）
净空高度0.6m>0.4m也满足有关规范要求。
净空面积：πr2-0.281=0.738m2
横断面积：πr2+bh=3.0848
净空面积比横断面积=0.23
（满足有关规范净空比应是15%~25%之间）
根据以上结论可以知道所选取无压洞断面合理并满足要求。
另根据《水力计算手册》式（1-18）
==2.027
陡坡：因为hk>h0,所以ik>i0。
所以工作闸门出口处的水面线为C2型，不会发生水跃。
所以，洞内不用设置消能措施。
根据所选的无压洞断面选取工作闸门1.51.5m的闸门两道。
一道为检修闸门，一道为工作闸门。
3.3有压洞段的断面选取。
要求有压洞断面与无压洞断面的面积比要控制在0.80~0.95之间。考虑到地质和施工方便选取圆形断面。
由于S2/S1要在0.80~0.95之间，选取直径为2m的圆形断面
S2/S1=0.81满足要求。
所以所选的圆形直径为2m的有压洞断面是比较适合的。
3.4挑流消能段
挑流消能是利用泄水建筑物出口处的挑流鼻坎，将下泄的急流抛向空中，然后落入离建筑物较远的河床，与下游水流相衔接的消能方式。能量耗散大体分三部分：急流沿固体边界的摩擦消能；射流在空中与空气摩擦、掺气、扩散消能；射流落入下游尾水中淹没紊动扩散消能。挑流消能通过鼻坎可以有效地控制射流落入下游河床的位置、范围和流量分布，对尾水变幅适应性强，结果简单，施工、维修方便，耗资省。但其下游冲刷较严重，堆积物较多，尾水波动与雾化都较大。挑流消能适用与基岩比较坚固的中高水头各类泄水建筑物，是应用非常广泛的一种消能工。
泄水隧洞大多采用挑流消能，其次是底流消能，因为这个隧洞的出口高程为1991.44高于下游水位，而且根据地形、地质条件允许采用挑流消能的方式进行消能，而且采用扩散式挑流消能比较经济合理。所以此工程也采取挑流消能的方式进行消能。
挑流消能的设计主要内容有选择鼻坎形式，确定鼻坎高程，反弧半径、挑角，计算挑距和下游冲刷深度。
此工程反弧为0.7m，挑角为200，下游水位1975.28，鼻坎高程1985.595。
根据《水工建筑物》公式（3—84）：
=32.3m
3.5开度流量关系说明
依据《水力计算手册》公式：
其中：—流量系数，
可得出：
水位流量开度关系
开度
流量
水位 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%
2002.6 2.225 4.305 6.139 7.683 8.945 9.958 10.674 11.406 11.919 12.33
2004.6 2.625 5.08 7.243 9.065 10.554 11.749 12.701 13.458 14.064 14.55
2006.6 2.972 5.751 8.2 10.263 11.949 13.301 14.379 15.236 15.922 16.47
2008.6 3.282 6.351 9.056 11.335 13.196 14.96 15.88 16.828 17.584 18.19
2010.6 3.566 6.9 9.839 12.314 14.336 15.959 17.252 18.281 19.103 19.76
2012.6 3.828 7.408 10.56 13.221 15.392 17.134 18.522 19.627 20.509 21.22
2014.6 4.074 7.883 11.24 14.069 16.379 18.234 19.71 20.886 21.825 22.58
2016.6 4.306 8.331 11.88 14.869 17.311 19.27 20.813 22.074 23.067 23.87
2018.6 4.526 8.757 12.49 15.628 18.194 20.254 21.895 23.201 24.244 25.08
2020.6 4.735 9.162 13.07 16.352 19.037 21.192 22.909 24.275 25.367 26.25
2022.6 4.936 9.551 13.62 17.045 19.844 22.091 23.88 25.304 26.443 27.36
2024.6 5.129 9.924 14.15 17.711 20.62 22.954 24.813 26.293 27.476 28.43
2026.6 5.315 10.28 14.66 18.353 21.367 23.786 25.713 27.246 28.472 29.46
2028.6 5.494 10.63 15.16 18.973 22.089 24.59 26.582 28.167 29.434 30.45
2030.6 5.668 10.97 15.64 19.574 22.788 25.368 27.423 29.059 30.365 31.42
由此可绘出水位流量关系曲线：（见附图）。
3.6结构稳定
⑴．有压段
已知：围岩Ⅳ类，坚固系数f=0.5，围岩容重r=15t/m3，开挖宽度
B=3.2m，开挖高度H=3.0m，内摩擦角Φ=270，抗力系数取100N/㎝3
则有：
①有压段Ⅳ类围岩的山岩压力计算：
=6.86m；
垂直山岩压力：=72.03 KN/m2；
在洞顶面处：=26.8 KN/m2；
在洞底面处：=43.55 KN/m2。
②有压段Ⅱ类围岩的山岩压力计算
已知：围岩为Ⅱ类围岩，坚固系数f=8，围岩容重r=25t/m3，开挖宽度B=3.2m，开挖高度H=3.0m，内摩擦角Φ=800，抗力系数取800N/㎝3
则有：
（注Ⅱ类围岩只计垂直山岩压力）
=8KN/m2。
⑵无压段
①．无压段Ⅳ类围岩的山岩压力计算：
已知：围岩Ⅳ类，坚固系数f=0.5，围岩容重r=15t/m3，开挖宽度
B=2.8m，开挖高度H=3.1m，内摩擦角Φ=270，抗力系数取400N/㎝3
则有：
=0.653m；
垂直山岩压力：=11.42 KN/m2；
在洞顶面处：=0.37 KN/m2；
在洞底面处：= KN/m2。
④．无压段Ⅱ类围岩的山岩压力计算：
已知：围岩为Ⅱ类围岩，坚固系数f=8，围岩容重r=25t/m3，开挖宽度B=2.8m，开挖高度H=3.1m，内摩擦角Φ=800，抗力系数取800N/㎝3
则有：
（注Ⅱ类围岩只计垂直山岩压力）。
=7 KN/m2
3.6出口段断面选取
糙率n 宽度b 水深h 面积a 水力半径R 坡率i 谢才系数C 流量Q
0.017 1.6 1.4 2.24 0.5090909 0.294 52.563423 45.551532
0.017 1.5 1.2 1.8 0.4615385 0.294 51.711332 34.287502
0.017 1.6 1 1.6 0.4444444 0.294 51.387086 29.720518
0.017 1.6 0.8 1.28 0.4 0.294 50.492601 22.163655
0.017 1.6 0.6 0.96 0.3428571 0.294 49.211879 14.999316
明渠均匀流计算
Q=A*C*(RI)^0.5
A --- 断面面积 断面面积；
C --- 谢才系数； {C=1/N*R^(1/6)}
R --- 水力半径； {R=BH/B+2H}
I --- 坡率。
注明：挑流明渠道段水深只要大于0.6M则即可过设计流量14m^3/s。
为了施工方便及无压洞出口处底宽为1.6米，所以选择明渠出口段的断面为1.6×1.5的矩形断面。
4. 计 算 书
一．输水导流隧洞
4.1无压段断面选取计算
已知：糙率系数 n=0.017，底坡 I=0.025
据《水力计算手册》式（2-2-1）
断面选取试算
b h W r I q
0.017 0.8 1.8 1.44 0.327 0.025 6.360
0.017 1 1.4 1.4 0.368 0.025 6.692
0.017 1.2 1.6 1.92 0.436 0.025 10.274
0.017 1.4 1.6 2.24 0.487 0.025 12.895
0.017 1.6 1.8 2.88 0.554 0.025 18.065
0.017 1.5 1.7 2.55 0.520 0.025 15.345
0.017 1.7 1.5 2.55 0.543 0.025 15.777
0.017 1.6 1.5 2.4 0.522 0.025 14.467
Q ------- 过流量；
n ------- 糙率系数；
r ------- 水力半径；
w ------ 水深面积。
水深定为 h=1.5m
Q=14.47m3/s
设计过流量Q014.0m3/s
Q>Q0所以满足要求。
1．高宽比验证。
高/宽=（1.3+8）/1.6
=1.3
满足要求
净空高度：0.6>0.4，满足要求。
净空面积：3.14160.82-0.281
=0.7238m2
横断面积：πr2+bh
=1.0048+1.61.3
=3.0848m2
净空面积/横断面积=0.7238/3.0848=0.23；
满足要求。
以上各个比例满足规范要求。
另根据《水力计算手册》式（1-18）
=
=2.027
陡坡：因为hk>h0,所以ik>i0。
根据无压洞断面选两道1.5m1.5m的闸门，一道为工作闸门，一道为检修闸门。
4.2有压洞的断面选取：
要求有压洞到无压洞断面面积比控制在0.8~0.95
选半径为1米的圆形断面（如图）：
S2/S1=1.51.5/3.141.02
=0.81
满足要求。
4.3消能计算
消能方式选为挑流消能
根据《水工建筑物》公式（3—84）
式中 L 水舌挑距，m；
g 重力加速度，m/s2；
v1 坎顶水面流速，m/s，约为鼻坎处平均流速的1.1倍
挑射角度；
h1 坎顶平均水深h在铅直向的投影，h1=hcos ；
h2 坎顶至河床面的高差，m。
依据公式（3—48）计算得：
糙率n 宽度b 水深h 面积a 湿周x 坡率i 流量q
0.03 5.43 0.61 3.3123 6.65 0.0423 14.2687
下游水位 上游水位 水位差z 单宽流量q 流能比k 流速系数 速度v1 出口水深h1 h2 1.1v1 挑距
1975.28 2029.94 54.66 8.75 0.0073 0.7095 23.2226 0.37679 0 25.54 32.3
由此可知：挑距L=32.3M。
4.4 输水（导流）隧洞水力计算
依据《水力计算手册》公式：
其中：—流量系数，；
—出口断面的横断面积；
—上游水位与管道出口底板高程之差及行近水头之和；
—出口断面水流的平均单位势能, =1.4m；
—第段管道的横断面积；
—第段管道长；
—第段管道的直径；
—局部水头损失系数；
—沿程阻力系数，；
—谢才系数，；
—糙率。
（计算结果如下所示）：
上游水位 出口洞高 洞段一段水力半径 闸门段水力半径 洞段一段舍齐系数 闸门段舍齐系数 出口高程 进口损失系数 方变圆损失系数
2002.6 1.5 0.5 0.5 52.406 52.406 1996 0.01 0.01
2002.6 1.5 0.5 0.5 52.406 52.406 1996 0.01 0.01
2002.6 1.5 0.5 0.5 52.406 52.406 1996 0.01 0.01
2002.6 1.5 0.5 0.5 52.406 52.406 1996 0.01 0.01
2002.6 1.5 0.5 0.5 52.406 52.406 1996 0.01 0.01
2002.6 1.5 0.5 0.5 52.406 52.406 1996 0.01 0.01
2002.6 1.5 0.5 0.5 52.406 52.406 1996 0.01 0.01
2002.6 1.5 0.5 0.5 52.406 52.406 1996 0.01 0.01
2002.6 1.5 0.5 0.5 52.406 52.406 1996 0.01 0.01
2002.6 1.5 0.5 0.5 52.406 52.406 1996 0.01 0.01
2004.6 1.5 0.5 0.5 52.406 52.406 1996 0.01 0.01
2004.6 1.5 0.5 0.5 52.406 52.406 1996 0.01 0.01
2004.6 1.5 0.5 0.5 52.406 52.406 1996 0.01 0.01
2004.6 1.5 0.5 0.5 52.406 52.406 1996 0.01 0.01
2004.6 1.5 0.5 0.5 52.406 52.406 1996 0.01 0.01
2004.6 1.5 0.5 0.5 52.406 52.406 1996 0.01 0.01
2004.6 1.5 0.5 0.5 52.406 52.406 1996 0.01 0.01
2004.6 1.5 0.5 0.5 52.406 52.406 1996 0.01 0.01
2004.6 1.5 0.5 0.5 52.406 52.406 1996 0.01 0.01
2004.6 1.5 0.5 0.5 52.406 52.406 1996 0.01 0.01
2006.6 1.5 0.5 0.5 52.406 52.406 1996 0.01 0.01
2006.6 1.5 0.5 0.5 52.406 52.406 1996 0.01 0.01
2006.6 1.5 0.5 0.5 52.406 52.406 1996 0.01 0.01
2006.6 1.5 0.5 0.5 52.406 52.406 1996 0.01 0.01
2006.6 1.5 0.5 0.5 52.406 52.406 1996 0.01 0.01
2006.6 1.5 0.5 0.5 52.406 52.406 1996 0.01 0.01
2006.6 1.5 0.5 0.5 52.406 52.406 1996 0.01 0.01
2006.6 1.5 0.5 0.5 52.406 52.406 1996 0.01 0.01
2006.6 1.5 0.5 0.5 52.406 52.406 1996 0.01 0.01
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2008.6 1.5 0.5 0.5 52.406 52.406 1996 0.01 0.01
2008.6 1.5 0.5 0.5 52.406 52.406 1996 0.01 0.01
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2010.6 1.5 0.5 0.5 52.406 52.406 1996 0.01 0.01
2010.6 1.5 0.5 0.5 52.406 52.406 1996 0.01 0.01
2010.6 1.5 0.5 0.5 52.406 52.406 1996 0.01 0.01
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2010.6 1.5 0.5 0.5 52.406 52.406 1996 0.01 0.01
2010.6 1.5 0.5 0.5 52.406 52.406 1996 0.01 0.01
2010.6 1.5 0.5 0.5 52.406 52.406 1996 0.01 0.01
2010.6 1.5 0.5 0.5 52.406 52.406 1996 0.01 0.01
2010.6 1.5 0.5 0.5 52.406 52.406 1996 0.01 0.01
2010.6 1.5 0.5 0.5 52.406 52.406 1996 0.01 0.01
2012.6 1.5 0.5 0.5 52.406 52.406 1996 0.01 0.01
2012.6 1.5 0.5 0.5 52.406 52.406 1996 0.01 0.01
2012.6 1.5 0.5 0.5 52.406 52.406 1996 0.01 0.01
2012.6 1.5 0.5 0.5 52.406 52.406 1996 0.01 0.01
2012.6 1.5 0.5 0.5 52.406 52.406 1996 0.01 0.01
2012.6 1.5 0.5 0.5 52.406 52.406 1996 0.01 0.01
2012.6 1.5 0.5 0.5 52.406 52.406 1996 0.01 0.01
2012.6 1.5 0.5 0.5 52.406 52.406 1996 0.01 0.01
2012.6 1.5 0.5 0.5 52.406 52.406 1996 0.01 0.01
2012.6 1.5 0.5 0.5 52.406 52.406 1996 0.01 0.01
2014.6 1.5 0.5 0.5 52.406 52.406 1996 0.01 0.01
2014.6 1.5 0.5 0.5 52.406 52.406 1996 0.01 0.01
2014.6 1.5 0.5 0.5 52.406 52.406 1996 0.01 0.01
2014.6 1.5 0.5 0.5 52.406 52.406 1996 0.01 0.01
2014.6 1.5 0.5 0.5 52.406 52.406 1996 0.01 0.01
2014.6 1.5 0.5 0.5 52.406 52.406 1996 0.01 0.01
2014.6 1.5 0.5 0.5 52.406 52.406 1996 0.01 0.01
2014.6 1.5 0.5 0.5 52.406 52.406 1996 0.01 0.01
2014.6 1.5 0.5 0.5 52.406 52.406 1996 0.01 0.01
2014.6 1.5 0.5 0.5 52.406 52.406 1996 0.01 0.01
2016.6 1.5 0.5 0.5 52.406 52.406 1996 0.01 0.01
2016.6 1.5 0.5 0.5 52.406 52.406 1996 0.01 0.01
2016.6 1.5 0.5 0.5 52.406 52.406 1996 0.01 0.01
2016.6 1.5 0.5 0.5 52.406 52.406 1996 0.01 0.01
2016.6 1.5 0.5 0.5 52.406 52.406 1996 0.01 0.01
2016.6 1.5 0.5 0.5 52.406 52.406 1996 0.01 0.01
2016.6 1.5 0.5 0.5 52.406 52.406 1996 0.01 0.01
2016.6 1.5 0.5 0.5 52.406 52.406 1996 0.01 0.01
2016.6 1.5 0.5 0.5 52.406 52.406 1996 0.01 0.01
2016.6 1.5 0.5 0.5 52.406 52.406 1996 0.01 0.01
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2018.6 1.5 0.5 0.5 52.406 52.406 1996 0.01 0.01
2018.6 1.5 0.5 0.5 52.406 52.406 1996 0.01 0.01
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2018.6 1.5 0.5 0.5 52.406 52.406 1996 0.01 0.01
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2020.6 1.5 0.5 0.5 52.406 52.406 1996 0.01 0.01
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2020.6 1.5 0.5 0.5 52.406 52.406 1996 0.01 0.01
2020.6 1.5 0.5 0.5 52.406 52.406 1996 0.01 0.01
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2020.6 1.5 0.5 0.5 52.406 52.406 1996 0.01 0.01
2020.6 1.5 0.5 0.5 52.406 52.406 1996 0.01 0.01
2020.6 1.5 0.5 0.5 52.406 52.406 1996 0.01 0.01
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2030.6 1.5 0.5 0.5 52.406 52.406 1996 0.01 0.01
2030.6 1.5 0.5 0.5 52.406 52.406 1996 0.01 0.01
2030.6 1.5 0.5 0.5 52.406 52.406 1996 0.01 0.01
2030.6 1.5 0.5 0.5 52.406 52.406 1996 0.01 0.01
上游水位 弯头损失系数 阀门损失系数 出口损失系数 阀门开度 过水断面积 流量系数 出流量
2002.6 0.175 0.2 1 0.1 0.225 0.98903 2.226
2002.6 0.175 0.2 1 0.2 0.45 0.958166 4.313
2002.6 0.175 0.2 1 0.3 0.675 0.912581 6.162
2002.6 0.175 0.2 1 0.4 0.9 0.858469 7.729
2002.6 0.175 0.2 1 0.5 1.125 0.801239 9.017
2002.6 0.175 0.2 1 0.6 1.35 0.744726 10.057
2002.6 0.175 0.2 1 0.7 1.575 0.691213 10.890
2002.6 0.175 0.2 1 0.8 1.8 0.641812 11.556
2002.6 0.175 0.2 1 0.9 2.025 0.596884 12.091
2002.6 0.175 0.2 1 1 2.25 0.556356 12.522
2004.6 0.175 0.2 1 0.1 0.225 0.98903 2.626
2004.6 0.175 0.2 1 0.2 0.45 0.958166 5.089
2004.6 0.175 0.2 1 0.3 0.675 0.912581 7.270
2004.6 0.175 0.2 1 0.4 0.9 0.858469 9.119
2004.6 0.175 0.2 1 0.5 1.125 0.801239 10.639
2004.6 0.175 0.2 1 0.6 1.35 0.744726 11.866
2004.6 0.175 0.2 1 0.7 1.575 0.691213 12.849
2004.6 0.175 0.2 1 0.8 1.8 0.641812 13.635
2004.6 0.175 0.2 1 0.9 2.025 0.596884 14.266
2004.6 0.175 0.2 1 1 2.25 0.556356 14.775
2006.6 0.175 0.2 1 0.1 0.225 0.98903 2.973
2006.6 0.175 0.2 1 0.2 0.45 0.958166 5.761
2006.6 0.175 0.2 1 0.3 0.675 0.912581 8.231
2006.6 0.175 0.2 1 0.4 0.9 0.858469 10.324
2006.6 0.175 0.2 1 0.5 1.125 0.801239 12.044
2006.6 0.175 0.2 1 0.6 1.35 0.744726 13.434
2006.6 0.175 0.2 1 0.7 1.575 0.691213 14.547
2006.6 0.175 0.2 1 0.8 1.8 0.641812 15.437
2006.6 0.175 0.2 1 0.9 2.025 0.596884 16.150
2006.6 0.175 0.2 1 1 2.25 0.556356 16.727
2008.6 0.175 0.2 1 0.1 0.225 0.98903 3.284
2008.6 0.175 0.2 1 0.2 0.45 0.958166 6.363
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2008.6 0.175 0.2 1 0.9 2.025 0.596884 17.837
2008.6 0.175 0.2 1 1 2.25 0.556356 18.473
2010.6 0.175 0.2 1 0.1 0.225 0.98903 3.568
2010.6 0.175 0.2 1 0.2 0.45 0.958166 6.913
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2010.6 0.175 0.2 1 0.5 1.125 0.801239 14.451
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2010.6 0.175 0.2 1 0.7 1.575 0.691213 17.453
2010.6 0.175 0.2 1 0.8 1.8 0.641812 18.521
2010.6 0.175 0.2 1 0.9 2.025 0.596884 19.378
2010.6 0.175 0.2 1 1 2.25 0.556356 20.069
2012.6 0.175 0.2 1 0.1 0.225 0.98903 3.830
2012.6 0.175 0.2 1 0.2 0.45 0.958166 7.421
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2012.6 0.175 0.2 1 0.6 1.35 0.744726 17.305
2012.6 0.175 0.2 1 0.7 1.575 0.691213 18.738
2012.6 0.175 0.2 1 0.8 1.8 0.641812 19.885
2012.6 0.175 0.2 1 0.9 2.025 0.596884 20.804
2012.6 0.175 0.2 1 1 2.25 0.556356 21.546
2014.6 0.175 0.2 1 0.1 0.225 0.98903 4.076
2014.6 0.175 0.2 1 0.2 0.45 0.958166 7.898
2014.6 0.175 0.2 1 0.3 0.675 0.912581 11.283
2014.6 0.175 0.2 1 0.4 0.9 0.858469 14.152
2014.6 0.175 0.2 1 0.5 1.125 0.801239 16.511
2014.6 0.175 0.2 1 0.6 1.35 0.744726 18.415
2014.6 0.175 0.2 1 0.7 1.575 0.691213 19.941
2014.6 0.175 0.2 1 0.8 1.8 0.641812 21.161
2014.6 0.175 0.2 1 0.9 2.025 0.596884 22.139
2014.6 0.175 0.2 1 1 2.25 0.556356 22.929
2016.6 0.175 0.2 1 0.1 0.225 0.98903 4.308
2016.6 0.175 0.2 1 0.2 0.45 0.958166 8.347
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2016.6 0.175 0.2 1 0.5 1.125 0.801239 17.449
2016.6 0.175 0.2 1 0.6 1.35 0.744726 19.462
2016.6 0.175 0.2 1 0.7 1.575 0.691213 21.075
2016.6 0.175 0.2 1 0.8 1.8 0.641812 22.364
2016.6 0.175 0.2 1 0.9 2.025 0.596884 23.398
2016.6 0.175 0.2 1 1 2.25 0.556356 24.233
2018.6 0.175 0.2 1 0.1 0.225 0.98903 4.528
2018.6 0.175 0.2 1 0.2 0.45 0.958166 8.773
2018.6 0.175 0.2 1 0.3 0.675 0.912581 12.533
2018.6 0.175 0.2 1 0.4 0.9 0.858469 15.720
2018.6 0.175 0.2 1 0.5 1.125 0.801239 18.340
2018.6 0.175 0.2 1 0.6 1.35 0.744726 20.456
2018.6 0.175 0.2 1 0.7 1.575 0.691213 22.150
2018.6 0.175 0.2 1 0.8 1.8 0.641812 23.506
2018.6 0.175 0.2 1 0.9 2.025 0.596884 24.593
2018.6 0.175 0.2 1 1 2.25 0.556356 25.470
2020.6 0.175 0.2 1 0.1 0.225 0.98903 4.737
2020.6 0.175 0.2 1 0.2 0.45 0.958166 9.179
2020.6 0.175 0.2 1 0.3 0.675 0.912581 13.114
2020.6 0.175 0.2 1 0.4 0.9 0.858469 16.448
2020.6 0.175 0.2 1 0.5 1.125 0.801239 19.190
2020.6 0.175 0.2 1 0.6 1.35 0.744726 21.404
2020.6 0.175 0.2 1 0.7 1.575 0.691213 23.176
2020.6 0.175 0.2 1 0.8 1.8 0.641812 24.594
2020.6 0.175 0.2 1 0.9 2.025 0.596884 25.732
2020.6 0.175 0.2 1 1 2.25 0.556356 26.650
2022.6 0.175 0.2 1 0.1 0.225 0.98903 4.938
2022.6 0.175 0.2 1 0.2 0.45 0.958166 9.568
2022.6 0.175 0.2 1 0.3 0.675 0.912581 13.670
2022.6 0.175 0.2 1 0.4 0.9 0.858469 17.146
2022.6 0.175 0.2 1 0.5 1.125 0.801239 20.003
2022.6 0.175 0.2 1 0.6 1.35 0.744726 22.311
2022.6 0.175 0.2 1 0.7 1.575 0.691213 24.159
2022.6 0.175 0.2 1 0.8 1.8 0.641812 25.637
2022.6 0.175 0.2 1 0.9 2.025 0.596884 26.823
2022.6 0.175 0.2 1 1 2.25 0.556356 27.779
2024.6 0.175 0.2 1 0.1 0.225 0.98903 5.131
2024.6 0.175 0.2 1 0.2 0.45 0.958166 9.942
2024.6 0.175 0.2 1 0.3 0.675 0.912581 14.204
2024.6 0.175 0.2 1 0.4 0.9 0.858469 17.816
2024.6 0.175 0.2 1 0.5 1.125 0.801239 20.785
2024.6 0.175 0.2 1 0.6 1.35 0.744726 23.183
2024.6 0.175 0.2 1 0.7 1.575 0.691213 25.103
2024.6 0.175 0.2 1 0.8 1.8 0.641812 26.639
2024.6 0.175 0.2 1 0.9 2.025 0.596884 27.871
2024.6 0.175 0.2 1 1 2.25 0.556356 28.865
2026.6 0.175 0.2 1 0.1 0.225 0.98903 5.317
2026.6 0.175 0.2 1 0.2 0.45 0.958166 10.303
2026.6 0.175 0.2 1 0.3 0.675 0.912581 14.719
2026.6 0.175 0.2 1 0.4 0.9 0.858469 18.461
2026.6 0.175 0.2 1 0.5 1.125 0.801239 21.538
2026.6 0.175 0.2 1 0.6 1.35 0.744726 24.023
2026.6 0.175 0.2 1 0.7 1.575 0.691213 26.013
2026.6 0.175 0.2 1 0.8 1.8 0.641812 27.604
2026.6 0.175 0.2 1 0.9 2.025 0.596884 28.881
2026.6 0.175 0.2 1 1 2.25 0.556356 29.911
2028.6 0.175 0.2 1 0.1 0.225 0.98903 5.497
2028.6 0.175 0.2 1 0.2 0.45 0.958166 10.651
2028.6 0.175 0.2 1 0.3 0.675 0.912581 15.216
2028.6 0.175 0.2 1 0.4 0.9 0.858469 19.085
2028.6 0.175 0.2 1 0.5 1.125 0.801239 22.266
2028.6 0.175 0.2 1 0.6 1.35 0.744726 24.835
2028.6 0.175 0.2 1 0.7 1.575 0.691213 26.892
2028.6 0.175 0.2 1 0.8 1.8 0.641812 28.537
2028.6 0.175 0.2 1 0.9 2.025 0.596884 29.857
2028.6 0.175 0.2 1 1 2.25 0.556356 30.922
2030.6 0.175 0.2 1 0.1 0.225 0.98903 5.671
2030.6 0.175 0.2 1 0.2 0.45 0.958166 10.988
2030.6 0.175 0.2 1 0.3 0.675 0.912581 15.698
2030.6 0.175 0.2 1 0.4 0.9 0.858469 19.689
2030.6 0.175 0.2 1 0.5 1.125 0.801239 22.971
2030.6 0.175 0.2 1 0.6 1.35 0.744726 25.621
2030.6 0.175 0.2 1 0.7 1.575 0.691213 27.743
2030.6 0.175 0.2 1 0.8 1.8 0.641812 29.440
2030.6 0.175 0.2 1 0.9 2.025 0.596884 30.802
2030.6 0.175 0.2 1 1 2.25 0.556356 31.901
由上表可以得出：
水位流量开度关系
开度
流量
水位 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%
2002.6 2.225 4.305 6.139 7.683 8.945 9.958 10.674 11.406 11.919 12.33
2004.6 2.625 5.08 7.243 9.065 10.554 11.749 12.701 13.458 14.064 14.55
2006.6 2.972 5.751 8.2 10.263 11.949 13.301 14.379 15.236 15.922 16.47
2008.6 3.282 6.351 9.056 11.335 13.196 14.96 15.88 16.828 17.584 18.19
2010.6 3.566 6.9 9.839 12.314 14.336 15.959 17.252 18.281 19.103 19.76
2012.6 3.828 7.408 10.56 13.221 15.392 17.134 18.522 19.627 20.509 21.22
2014.6 4.074 7.883 11.24 14.069 16.379 18.234 19.71 20.886 21.825 22.58
2016.6 4.306 8.331 11.88 14.869 17.311 19.27 20.813 22.074 23.067 23.87
2018.6 4.526 8.757 12.49 15.628 18.194 20.254 21.895 23.201 24.244 25.08
2020.6 4.735 9.162 13.07 16.352 19.037 21.192 22.909 24.275 25.367 26.25
2022.6 4.936 9.551 13.62 17.045 19.844 22.091 23.88 25.304 26.443 27.36
2024.6 5.129 9.924 14.15 17.711 20.62 22.954 24.813 26.293 27.476 28.43
2026.6 5.315 10.28 14.66 18.353 21.367 23.786 25.713 27.246 28.472 29.46
2028.6 5.494 10.63 15.16 18.973 22.089 24.59 26.582 28.167 29.434 30.45
2030.6 5.668 10.97 15.64 19.574 22.788 25.368 27.423 29.059 30.365 31.42
（由此可绘出水位流量关系曲线）
导流遂洞出流计算
上游水位 出口洞高 洞段一段水力半径 闸门段水力半径 洞段一段舍齐系数 闸门段舍齐系数 出口高程 进口损失系数 方变圆损失系数
2000 1.5 0.5 0.40824829 52.4058069 50.665 1996 0.5 0.01
2000 1.5 0.5 0.40824829 52.4058069 50.665 1996 0.5 0.01
2000 1.5 0.5 0.40824829 52.4058069 50.665 1996 0.5 0.01
2000 1.5 0.5 0.40824829 52.4058069 50.665 1996 0.5 0.01
2000 1.5 0.5 0.40824829 52.4058069 50.665 1996 0.5 0.01
2000 1.5 0.5 0.40824829 52.4058069 50.665 1996 0.5 0.01
2000 1.5 0.5 0.40824829 52.4058069 50.665 1996 0.5 0.01
2000 1.5 0.5 0.40824829 52.4058069 50.665 1996 0.5 0.01
2000 1.5 0.5 0.40824829 52.4058069 50.665 1996 0.5 0.01
2000 1.5 0.5 0.40824829 52.4058069 50.665 1996 0.5 0.01
2002 1.5 0.5 0.40824829 52.4058069 50.665 1996 0.5 0.01
2002 1.5 0.5 0.40824829 52.4058069 50.665 1996 0.5 0.01
2002 1.5 0.5 0.40824829 52.4058069 50.665 1996 0.5 0.01
2002 1.5 0.5 0.40824829 52.4058069 50.665 1996 0.5 0.01
2002 1.5 0.5 0.40824829 52.4058069 50.665 1996 0.5 0.01
2002 1.5 0.5 0.40824829 52.4058069 50.665 1996 0.5 0.01
2002 1.5 0.5 0.40824829 52.4058069 50.665 1996 0.5 0.01
2002 1.5 0.5 0.40824829 52.4058069 50.665 1996 0.5 0.01
2002 1.5 0.5 0.40824829 52.4058069 50.665 1996 0.5 0.01
2002 1.5 0.5 0.40824829 52.4058069 50.665 1996 0.5 0.01
2004 1.5 0.5 0.40824829 52.4058069 50.665 1996 0.5 0.01
2004 1.5 0.5 0.40824829 52.4058069 50.665 1996 0.5 0.01
2004 1.5 0.5 0.40824829 52.4058069 50.665 1996 0.5 0.01
2004 1.5 0.5 0.40824829 52.4058069 50.665 1996 0.5 0.01
2004 1.5 0.5 0.40824829 52.4058069 50.665 1996 0.5 0.01
2004 1.5 0.5 0.40824829 52.4058069 50.665 1996 0.5 0.01
2004 1.5 0.5 0.40824829 52.4058069 50.665 1996 0.5 0.01
2004 1.5 0.5 0.40824829 52.4058069 50.665 1996 0.5 0.01
2004 1.5 0.5 0.40824829 52.4058069 50.665 1996 0.5 0.01
2004 1.5 0.5 0.40824829 52.4058069 50.665 1996 0.5 0.01
2006 1.5 0.5 0.40824829 52.4058069 50.665 1996 0.5 0.01
2006 1.5 0.5 0.40824829 52.4058069 50.665 1996 0.5 0.01
2006 1.5 0.5 0.40824829 52.4058069 50.665 1996 0.5 0.01
2006 1.5 0.5 0.40824829 52.4058069 50.665 1996 0.5 0.01
2006 1.5 0.5 0.40824829 52.4058069 50.665 1996 0.5 0.01
2006 1.5 0.5 0.40824829 52.4058069 50.665 1996 0.5 0.01
2006 1.5 0.5 0.40824829 52.4058069 50.665 1996 0.5 0.01
2006 1.5 0.5 0.40824829 52.4058069 50.665 1996 0.5 0.01
2006 1.5 0.5 0.40824829 52.4058069 50.665 1996 0.5 0.01
2006 1.5 0.5 0.40824829 52.4058069 50.665 1996 0.5 0.01
2008 1.5 0.5 0.40824829 52.4058069 50.665 1996 0.5 0.01
2008 1.5 0.5 0.40824829 52.4058069 50.665 1996 0.5 0.01
2008 1.5 0.5 0.40824829 52.4058069 50.665 1996 0.5 0.01
2008 1.5 0.5 0.40824829 52.4058069 50.665 1996 0.5 0.01
2008 1.5 0.5 0.40824829 52.4058069 50.665 1996 0.5 0.01
2008 1.5 0.5 0.40824829 52.4058069 50.665 1996 0.5 0.01
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2008 1.5 0.5 0.40824829 52.4058069 50.665 1996 0.5 0.01
2008 1.5 0.5 0.40824829 52.4058069 50.665 1996 0.5 0.01
2010 1.5 0.5 0.40824829 52.4058069 50.665 1996 0.5 0.01
2010 1.5 0.5 0.40824829 52.4058069 50.665 1996 0.5 0.01
2010 1.5 0.5 0.40824829 52.4058069 50.665 1996 0.5 0.01
2010 1.5 0.5 0.40824829 52.4058069 50.665 1996 0.5 0.01
2010 1.5 0.5 0.40824829 52.4058069 50.665 1996 0.5 0.01
2010 1.5 0.5 0.40824829 52.4058069 50.665 1996 0.5 0.01
2010 1.5 0.5 0.40824829 52.4058069 50.665 1996 0.5 0.01
2010 1.5 0.5 0.40824829 52.4058069 50.665 1996 0.5 0.01
2010 1.5 0.5 0.40824829 52.4058069 50.665 1996 0.5 0.01
2010 1.5 0.5 0.40824829 52.4058069 50.665 1996 0.5 0.01
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2012 1.5 0.5 0.40824829 52.4058069 50.665 1996 0.5 0.01
2012 1.5 0.5 0.40824829 52.4058069 50.665 1996 0.5 0.01
2012 1.5 0.5 0.40824829 52.4058069 50.665 1996 0.5 0.01
2012 1.5 0.5 0.40824829 52.4058069 50.665 1996 0.5 0.01
2012 1.5 0.5 0.40824829 52.4058069 50.665 1996 0.5 0.01
2012 1.5 0.5 0.40824829 52.4058069 50.665 1996 0.5 0.01
2012 1.5 0.5 0.40824829 52.4058069 50.665 1996 0.5 0.01
2012 1.5 0.5 0.40824829 52.4058069 50.665 1996 0.5 0.01
2012 1.5 0.5 0.40824829 52.4058069 50.665 1996 0.5 0.01
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2014 1.5 0.5 0.40824829 52.4058069 50.665 1996 0.5 0.01
2014 1.5 0.5 0.40824829 52.4058069 50.665 1996 0.5 0.01
2014 1.5 0.5 0.40824829 52.4058069 50.665 1996 0.5 0.01
2014 1.5 0.5 0.40824829 52.4058069 50.665 1996 0.5 0.01
2014 1.5 0.5 0.40824829 52.4058069 50.665 1996 0.5 0.01
2014 1.5 0.5 0.40824829 52.4058069 50.665 1996 0.5 0.01
2014 1.5 0.5 0.40824829 52.4058069 50.665 1996 0.5 0.01
2014 1.5 0.5 0.40824829 52.4058069 50.665 1996 0.5 0.01
2014 1.5 0.5 0.40824829 52.4058069 50.665 1996 0.5 0.01
2016 1.5 0.5 0.40824829 52.4058069 50.665 1996 0.5 0.01
2016 1.5 0.5 0.40824829 52.4058069 50.665 1996 0.5 0.01
2016 1.5 0.5 0.40824829 52.4058069 50.665 1996 0.5 0.01
2016 1.5 0.5 0.40824829 52.4058069 50.665 1996 0.5 0.01
2016 1.5 0.5 0.40824829 52.4058069 50.665 1996 0.5 0.01
2016 1.5 0.5 0.40824829 52.4058069 50.665 1996 0.5 0.01
2016 1.5 0.5 0.40824829 52.4058069 50.665 1996 0.5 0.01
2016 1.5 0.5 0.40824829 52.4058069 50.665 1996 0.5 0.01
2016 1.5 0.5 0.40824829 52.4058069 50.665 1996 0.5 0.01
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2018 1.5 0.5 0.40824829 52.4058069 50.665 1996 0.5 0.01
2018 1.5 0.5 0.40824829 52.4058069 50.665 1996 0.5 0.01
2018 1.5 0.5 0.40824829 52.4058069 50.665 1996 0.5 0.01
2018 1.5 0.5 0.40824829 52.4058069 50.665 1996 0.5 0.01
2018 1.5 0.5 0.40824829 52.4058069 50.665 1996 0.5 0.01
2018 1.5 0.5 0.40824829 52.4058069 50.665 1996 0.5 0.01
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2018 1.5 0.5 0.40824829 52.4058069 50.665 1996 0.5 0.01
2018 1.5 0.5 0.40824829 52.4058069 50.665 1996 0.5 0.01
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2020 1.5 0.5 0.40824829 52.4058069 50.665 1996 0.5 0.01
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2026 1.5 0.5 0.40824829 52.4058069 50.665 1996 0.5 0.01
2026 1.5 0.5 0.40824829 52.4058069 50.665 1996 0.5 0.01
上游水位 拦污栅损失系数 阀门损失系数 出口损失系数 阀门开度 过水断面积 流量系数 出流量
2000 0.2 0.2 1 0.1 0.4523904 0.974004884 3.086
2000 0.2 0.2 1 0.2 0.9047808 0.90671097 5.746
2000 0.2 0.2 1 0.3 1.3571712 0.820110068 7.795
2000 0.2 0.2 1 0.4 1.8095616 0.732165377 9.279
2000 0.2 0.2 1 0.5 2.261952 0.652015697 10.329
2000 0.2 0.2 1 0.6 2.7143424 0.582494739 11.073
2000 0.2 0.2 1 0.7 3.1667328 0.523394207 11.608
2000 0.2 0.2 1 0.8 3.6191232 0.473420013 12.000
2000 0.2 0.2 1 0.9 4.0715136 0.43107864 12.292
2000 0.2 0.2 1 1 4.523904 0.395006785 12.515
2002 0.2 0.2 1 0.1 0.4523904 0.974004884 4.140
2002 0.2 0.2 1 0.2 0.9047808 0.90671097 7.708
2002 0.2 0.2 1 0.3 1.3571712 0.820110068 10.458
2002 0.2 0.2 1 0.4 1.8095616 0.732165377 12.449
2002 0.2 0.2 1 0.5 2.261952 0.652015697 13.858
2002 0.2 0.2 1 0.6 2.7143424 0.582494739 14.856
2002 0.2 0.2 1 0.7 3.1667328 0.523394207 15.574
2002 0.2 0.2 1 0.8 3.6191232 0.473420013 16.099
2002 0.2 0.2 1 0.9 4.0715136 0.43107864 16.492
2002 0.2 0.2 1 1 4.523904 0.395006785 16.791
2004 0.2 0.2 1 0.1 0.4523904 0.974004884 4.976
2004 0.2 0.2 1 0.2 0.9047808 0.90671097 9.264
2004 0.2 0.2 1 0.3 1.3571712 0.820110068 12.569
2004 0.2 0.2 1 0.4 1.8095616 0.732165377 14.962
2004 0.2 0.2 1 0.5 2.261952 0.652015697 16.655
2004 0.2 0.2 1 0.6 2.7143424 0.582494739 17.855
2004 0.2 0.2 1 0.7 3.1667328 0.523394207 18.717
2004 0.2 0.2 1 0.8 3.6191232 0.473420013 19.349
2004 0.2 0.2 1 0.9 4.0715136 0.43107864 19.821
2004 0.2 0.2 1 1 4.523904 0.395006785 20.180
2006 0.2 0.2 1 0.1 0.4523904 0.974004884 5.690
2006 0.2 0.2 1 0.2 0.9047808 0.90671097 10.594
2006 0.2 0.2 1 0.3 1.3571712 0.820110068 14.374
2006 0.2 0.2 1 0.4 1.8095616 0.732165377 17.110
2006 0.2 0.2 1 0.5 2.261952 0.652015697 19.046
2006 0.2 0.2 1 0.6 2.7143424 0.582494739 20.418
2006 0.2 0.2 1 0.7 3.1667328 0.523394207 21.404
2006 0.2 0.2 1 0.8 3.6191232 0.473420013 22.126
2006 0.2 0.2 1 0.9 4.0715136 0.43107864 22.666
2006 0.2 0.2 1 1 4.523904 0.395006785 23.077
2008 0.2 0.2 1 0.1 0.4523904 0.974004884 6.324
2008 0.2 0.2 1 0.2 0.9047808 0.90671097 11.775
2008 0.2 0.2 1 0.3 1.3571712 0.820110068 15.975
2008 0.2 0.2 1 0.4 1.8095616 0.732165377 19.016
2008 0.2 0.2 1 0.5 2.261952 0.652015697 21.168
2008 0.2 0.2 1 0.6 2.7143424 0.582494739 22.693
2008 0.2 0.2 1 0.7 3.1667328 0.523394207 23.789
2008 0.2 0.2 1 0.8 3.6191232 0.473420013 24.592
2008 0.2 0.2 1 0.9 4.0715136 0.43107864 25.192
2008 0.2 0.2 1 1 4.523904 0.395006785 25.649
2010 0.2 0.2 1 0.1 0.4523904 0.974004884 6.900
2010 0.2 0.2 1 0.2 0.9047808 0.90671097 12.847
2010 0.2 0.2 1 0.3 1.3571712 0.820110068 17.431
2010 0.2 0.2 1 0.4 1.8095616 0.732165377 20.749
2010 0.2 0.2 1 0.5 2.261952 0.652015697 23.096
2010 0.2 0.2 1 0.6 2.7143424 0.582494739 24.761
2010 0.2 0.2 1 0.7 3.1667328 0.523394207 25.956
2010 0.2 0.2 1 0.8 3.6191232 0.473420013 26.832
2010 0.2 0.2 1 0.9 4.0715136 0.43107864 27.486
2010 0.2 0.2 1 1 4.523904 0.395006785 27.985
2012 0.2 0.2 1 0.1 0.4523904 0.974004884 7.432
2012 0.2 0.2 1 0.2 0.9047808 0.90671097 13.837
2012 0.2 0.2 1 0.3 1.3571712 0.820110068 18.773
2012 0.2 0.2 1 0.4 1.8095616 0.732165377 22.347
2012 0.2 0.2 1 0.5 2.261952 0.652015697 24.876
2012 0.2 0.2 1 0.6 2.7143424 0.582494739 26.668
2012 0.2 0.2 1 0.7 3.1667328 0.523394207 27.956
2012 0.2 0.2 1 0.8 3.6191232 0.473420013 28.899
2012 0.2 0.2 1 0.9 4.0715136 0.43107864 29.604
2012 0.2 0.2 1 1 4.523904 0.395006785 30.141
2014 0.2 0.2 1 0.1 0.4523904 0.974004884 7.928
2014 0.2 0.2 1 0.2 0.9047808 0.90671097 14.761
2014 0.2 0.2 1 0.3 1.3571712 0.820110068 20.026
2014 0.2 0.2 1 0.4 1.8095616 0.732165377 23.838
2014 0.2 0.2 1 0.5 2.261952 0.652015697 26.536
2014 0.2 0.2 1 0.6 2.7143424 0.582494739 28.448
2014 0.2 0.2 1 0.7 3.1667328 0.523394207 29.822
2014 0.2 0.2 1 0.8 3.6191232 0.473420013 30.828
2014 0.2 0.2 1 0.9 4.0715136 0.43107864 31.579
2014 0.2 0.2 1 1 4.523904 0.395006785 32.152
2016 0.2 0.2 1 0.1 0.4523904 0.974004884 8.395
2016 0.2 0.2 1 0.2 0.9047808 0.90671097 15.630
2016 0.2 0.2 1 0.3 1.3571712 0.820110068 21.205
2016 0.2 0.2 1 0.4 1.8095616 0.732165377 25.242
2016 0.2 0.2 1 0.5 2.261952 0.652015697 28.098
2016 0.2 0.2 1 0.6 2.7143424 0.582494739 30.123
2016 0.2 0.2 1 0.7 3.1667328 0.523394207 31.577
2016 0.2 0.2 1 0.8 3.6191232 0.473420013 32.643
2016 0.2 0.2 1 0.9 4.0715136 0.43107864 33.439
2016 0.2 0.2 1 1 4.523904 0.395006785 34.045
2018 0.2 0.2 1 0.1 0.4523904 0.974004884 8.837
2018 0.2 0.2 1 0.2 0.9047808 0.90671097 16.453
2018 0.2 0.2 1 0.3 1.3571712 0.820110068 22.322
2018 0.2 0.2 1 0.4 1.8095616 0.732165377 26.571
2018 0.2 0.2 1 0.5 2.261952 0.652015697 29.578
2018 0.2 0.2 1 0.6 2.7143424 0.582494739 31.709
2018 0.2 0.2 1 0.7 3.1667328 0.523394207 33.240
2018 0.2 0.2 1 0.8 3.6191232 0.473420013 34.362
2018 0.2 0.2 1 0.9 4.0715136 0.43107864 35.200
2018 0.2 0.2 1 1 4.523904 0.395006785 35.838
2020 0.2 0.2 1 0.1 0.4523904 0.974004884 9.258
2020 0.2 0.2 1 0.2 0.9047808 0.90671097 17.237
2020 0.2 0.2 1 0.3 1.3571712 0.820110068 23.386
2020 0.2 0.2 1 0.4 1.8095616 0.732165377 27.837
2020 0.2 0.2 1 0.5 2.261952 0.652015697 30.987
2020 0.2 0.2 1 0.6 2.7143424 0.582494739 33.220
2020 0.2 0.2 1 0.7 3.1667328 0.523394207 34.824
2020 0.2 0.2 1 0.8 3.6191232 0.473420013 35.999
2020 0.2 0.2 1 0.9 4.0715136 0.43107864 36.877
2020 0.2 0.2 1 1 4.523904 0.395006785 37.546
2022 0.2 0.2 1 0.1 0.4523904 0.974004884 9.661
2022 0.2 0.2 1 0.2 0.9047808 0.90671097 17.986
2022 0.2 0.2 1 0.3 1.3571712 0.820110068 24.403
2022 0.2 0.2 1 0.4 1.8095616 0.732165377 29.048
2022 0.2 0.2 1 0.5 2.261952 0.652015697 32.335
2022 0.2 0.2 1 0.6 2.7143424 0.582494739 34.665
2022 0.2 0.2 1 0.7 3.1667328 0.523394207 36.339
2022 0.2 0.2 1 0.8 3.6191232 0.473420013 37.565
2022 0.2 0.2 1 0.9 4.0715136 0.43107864 38.481
2022 0.2 0.2 1 1 4.523904 0.395006785 39.179
2024 0.2 0.2 1 0.1 0.4523904 0.974004884 10.047
2024 0.2 0.2 1 0.2 0.9047808 0.90671097 18.706
2024 0.2 0.2 1 0.3 1.3571712 0.820110068 25.379
2024 0.2 0.2 1 0.4 1.8095616 0.732165377 30.210
2024 0.2 0.2 1 0.5 2.261952 0.652015697 33.629
2024 0.2 0.2 1 0.6 2.7143424 0.582494739 36.052
2024 0.2 0.2 1 0.7 3.1667328 0.523394207 37.793
2024 0.2 0.2 1 0.8 3.6191232 0.473420013 39.068
2024 0.2 0.2 1 0.9 4.0715136 0.43107864 40.021
2024 0.2 0.2 1 1 4.523904 0.395006785 40.747
2026 0.2 0.2 1 0.1 0.4523904 0.974004884 10.419
2026 0.2 0.2 1 0.2 0.9047808 0.90671097 19.399
2026 0.2 0.2 1 0.3 1.3571712 0.820110068 26.320
2026 0.2 0.2 1 0.4 1.8095616 0.732165377 31.330
2026 0.2 0.2 1 0.5 2.261952 0.652015697 34.875
2026 0.2 0.2 1 0.6 2.7143424 0.582494739 37.388
2026 0.2 0.2 1 0.7 3.1667328 0.523394207 39.193
2026 0.2 0.2 1 0.8 3.6191232 0.473420013 40.516
2026 0.2 0.2 1 0.9 4.0715136 0.43107864 41.503
2026 0.2 0.2 1 1 4.523904 0.395006785 42.256
4.5结构稳定计算
⑴．有压段结构稳定计算
已知：围岩Ⅳ类，坚固系数f=0.5，围岩容重r=15t/m3，开挖宽度
B=3.2m，开挖高度H=3.0m，内摩擦角Φ=270，抗力系数取100N/㎝3
则有：
①有压段Ⅳ类围岩的山岩压力计算：
垂直山岩压力：
岩石容重；
h 坍落高度。
（注：B 断面开挖宽度，m；
H 断面开挖高度，m；
f 岩石坚固系数；
内摩擦角。
在洞顶面处：
岩石容重，KN/m3
h 坍落高度。
在洞底面处：
岩石容重；
h 坍落高度。
H 断面开挖高度，m；
计算结果如下：
有压段IV类山岩压力计算
B H Φ F 容重 M h E1 E2 Q
3.2 3 27 0.5 15 0.61 6.86 26.802363 43.546863 72.03
Q=72.03 KN/m2；e1=26.8 KN/m2； e2=43.55 KN/m2。
运用pc1500（G-12进行配筋计算，计算结果如下：
**********************************************************************
***** 隧洞内力及配筋计算书 G-12 *****
**********************************************************************
工程名:mlt-sg-yy
一. 基 本 数 据
mlt-sg-yy(A= 1 )
Ky= 1.6 KL= 1.5 R#=250 Rg= 3100 Eg= 2000000
a= 4 d= 1.4
L1= 0 H2= 0 R1= 0 R2= 1 R4= 1.2
a1= 0 a2= 180 a4= 180 D1= 0 D2= .4
D3= 0 D4= .4 D5= 0 Q4= 7.2 Q3= 2.68
Q2= 4.35 Q1= 0 Ho=-19 P= 30 rh= 2.4
Eh= 2600000 K1= 10000 K2= 0 K3= 10000
二. 计 算 结 果:
迭 代 计 算
第 1 次迭代
第 2 次迭代
第 3 次迭代
位 移 状 态
111111111111000000000
--------------------------------------------------------------------------------
侧 底 拱(M= 10 )
轴向力 剪力 弯矩 受压钢筋 受拉钢筋 抗裂K 裂缝宽
0 -48.363 0.000 11.798 0.000 5.226 0.944 0.03971
1 -49.301 2.667 11.371 0.000 4.279 0.996 0.05288
2 -51.344 4.783 10.180 0.000 1.787 1.175 0.21061
3 -54.020 5.964 8.465 0.000 0.000 1.615 0.00000
4 -56.700 6.112 6.543 0.000 0.000 2.843 0.00000
5 -58.819 5.443 4.711 0.000 0.000 9.943 0.00000
6 -60.078 4.374 3.165 0.000 0.000 99.999 0.00000
7 -60.524 3.310 1.962 0.000 0.000 99.999 0.00000
8 -60.461 2.442 1.063 0.000 0.000 99.999 0.00000
9 -60.254 1.658 0.417 0.000 0.000 99.999 0.00000
10 -60.161 0.606 0.049 0.000 0.000 99.999 0.00000
侧 顶 拱(M= 10 )
轴向力 剪力 弯矩 受压钢筋 受拉钢筋 抗裂K 裂缝宽
0 -60.161 0.606 0.049 0.000 0.000 99.999 0.00000
1 -60.966 3.075 -0.674 0.000 0.000 99.999 0.00000
2 -62.645 4.206 -2.089 0.000 0.000 99.999 0.00000
3 -64.535 4.220 -3.711 0.000 0.000 99.999 0.00000
4 -66.021 3.265 -5.147 0.000 0.000 10.531 0.00000
5 -66.682 1.754 -6.102 0.000 0.000 4.742 0.00000
6 -66.431 0.246 -6.470 0.000 0.000 3.847 0.00000
7 -65.514 -0.783 -6.349 0.000 0.000 3.964 0.00000
8 -64.371 -1.098 -5.971 0.000 0.000 4.676 0.00000
9 -63.460 -0.746 -5.606 0.000 0.000 5.712 0.00000
10 -63.117 -0.000 -5.459 0.000 0.000 6.279 0.00000
--------------------------------------------------------------------------------
②有压段Ⅱ类围岩的山岩压力计算
已知：围岩为Ⅱ类围岩，坚固系数f=8，围岩容重r=25t/m3，开挖宽度B=3.2m，开挖高度H=3.0m，内摩擦角Φ=800，抗力系数取800N/㎝3
则有：
（注Ⅱ类围岩只计垂直山岩压力）。
岩石容重，KN/m3
B 断面开挖宽度，m；
计算结果如下：
有压段Ⅱ类山岩力计算
开挖宽度B 容重 垂直山岩压力
3.2 25 8
Q=8KN/m2
运用pc1500（G-12进行配筋计算，计算结果如下：
**********************************************************************
***** 隧洞内力及配筋计算书 G-12 *****
**********************************************************************
工程名:mlt-sg-yy
一. 基 本 数 据
mlt-sg-yy(A= 1 )
Ky= 1.6 KL= 1.5 R#=250 Rg= 3100 Eg= 2000000
a= 4 d= 1.4
L1= 0 H2= 0 R1= 0 R2= 1 R4= 1.2
a1= 0 a2= 90 a4= 90 D1= 0 D2= .4
D3= 0 D4= .4 D5= 0 Q4= .8 Q3= 0
Q2= 0 Q1= 0 Ho=-19 P= 30 rh= 2.4
Eh= 2600000 K1= 50000 K2= 0 K3= 50000
二. 计 算 结 果:
迭 代 计 算
第 1 次迭代
第 2 次迭代
代 第 3 次迭
位 移 状 态
111111111100000000000``
--------------------------------------------------------------------------------
侧 底 拱(M= 10 )
轴向力 剪力 弯矩 受压钢筋 受拉钢筋 抗裂K 裂缝宽
0 -57.315 0.000 1.454 0.000 0.000 99.999 0.00000
1 -57.373 0.881 1.384 0.000 0.000 99.999 0.00000
2 -57.542 1.696 1.180 0.000 0.000 99.999 0.00000
3 -57.806 2.379 0.858 0.000 0.000 99.999 0.00000
4 -58.142 2.865 0.443 0.000 0.000 99.999 0.00000
5 -58.516 3.094 -0.028 0.000 0.000 99.999 0.00000
6 -58.885 3.009 -0.512 0.000 0.000 99.999 0.00000
7 -59.199 2.561 -0.955 0.000 0.000 99.999 0.00000
8 -59.401 1.711 -1.296 0.000 0.000 99.999 0.00000
9 -59.429 0.430 -1.470 0.000 0.000 99.999 0.00000
10 -59.239 -1.302 -1.405 0.000 0.000 99.999 0.00000
--------------------------------------------------------------------------------
侧 顶 拱(M= 10 )
轴向力 剪力 弯矩 受压钢筋 受拉钢筋 抗裂K 裂缝宽
0 -59.239 -1.302 -1.405 0.000 0.000 99.999 0.00000
1 -58.823 -1.530 -1.137 0.000 0.000 99.999 0.00000
2 -58.360 -1.688 -0.832 0.000 0.000 99.999 0.00000
3 -57.867 -1.764 -0.505 0.000 0.000 99.999 0.00000
4 -57.369 -1.749 -0.173 0.000 0.000 99.999 0.00000
5 -56.890 -1.641 0.148 0.000 0.000 99.999 0.00000
6 -56.455 -1.441 0.440 0.000 0.000 99.999 0.00000
7 -56.089 -1.161 0.686 0.000 0.000 99.999 0.00000
8 -55.811 -0.814 0.873 0.000 0.000 99.999 0.00000
9 -55.637 -0.419 0.990 0.000 0.000 99.999 0.00000
10 -55.578 -0.000 1.030 0.000 0.000 99.999 0.00000
4.5.2无压段结构稳定计算
①．无压段Ⅳ类围岩的山岩压力计算：
已知：围岩Ⅳ类，坚固系数f=0.5，围岩容重r=15t/m3，开挖宽度
B=2.8m，开挖高度H=3.1m，内摩擦角Φ=270，抗力系数取400N/㎝3
则有：
垂直山岩压力：
岩石容重，KN/m3；
h 坍落高度。
（注：B 断面开挖宽度，m；
H 断面开挖高度，m；
f 岩石坚固系数；
内摩擦角。
在洞顶面处：
岩石容重，KN/m3；
h 坍落高度。
在洞底面处：
岩石容重，KN/m3；
h 坍落高度。
H 断面开挖高度，m；
计算结果如下：
无压段Ⅳ类山岩压力计算
B H 摩擦角Φ 坚固系数F 容重 M h e1 e2 Q
2.8 3.1 70 3 25 0.18 0.65267 0.370062 2.88106 11.422
Q=11.42 KN/m2； e1=0.37 KN/m2； e2= KN/m2。
运用pc1500（G-12进行配筋计算，计算结果如下：
**********************************************************************
***** 隧洞内力及配筋计算书 G-12 *****
**********************************************************************
工程名:mlt-sg-wy-4
一. 基 本 数 据
mlt-sg-wy-4(A= 4 )
Ky= 1.6 KL= 1.5 R#=250 Rg= 3100 Eg= 2000000
a= 4 d= 1.4
L1= 1 H2= 1.3 R1= 0 R2= 0 R4= 1
a1= 0 a2= 0 a4= 90 D1= .4 D2= 0
D3= .4 D4= .4 D5= .4 Q4= 1.14 Q3= 4E-002
Q2= .29 Q1= 0 Ho=-19 P= 30 rh= 2.4
Eh= 2600000 K1= 40000 K2= 0 K3= 40000
二. 计 算 结 果:
迭 代 计 算
第 1 次迭代
第 2 次迭代
第 3 次迭代
位 移 状 态
1111111111100000000000000000000
--------------------------------------------------------------------------------
底 板(M= 10 )
轴向力 剪力 弯矩 受压钢筋 受拉钢筋 抗裂K 裂缝宽
0 -50.240 0.000 7.596 0.000 0.000 1.849 0.00000
1 -50.240 4.837 7.354 0.000 0.000 1.961 0.00000
2 -50.240 9.695 6.627 0.000 0.000 2.396 0.00000
3 -50.240 14.595 5.413 0.000 0.000 3.805 0.00000
4 -50.240 19.555 3.706 0.000 0.000 21.994 0.00000
5 -50.240 24.586 1.500 0.000 0.000 99.999 0.00000
6 -50.240 29.697 -1.214 0.000 0.000 99.999 0.00000
7 -50.240 34.889 -4.442 0.000 0.000 7.186 0.00000
8 -50.240 40.152 -8.194 0.000 0.000 1.621 0.00000
9 -50.240 45.469 -12.474 0.000 5.903 0.891 0.03380
10 -50.240 50.811 -17.288 0.000 14.241 0.608 0.02230
--------------------------------------------------------------------------------
侧 墙(M= 10 )
轴向力 剪力 弯矩 受压钢筋 受拉钢筋 抗裂K 裂缝宽
0 -50.811 -50.240 -17.288 0.000 14.108 0.609 0.02237
1 -50.686 -43.883 -11.168 0.000 3.596 1.030 0.06870
2 -50.561 -37.504 -5.878 0.000 0.000 3.132 0.00000
3 -50.436 -31.144 -1.416 0.000 0.000 99.999 0.00000
4 -50.311 -24.802 2.220 0.000 0.000 99.999 0.00000
5 -50.187 -18.479 5.033 0.000 0.000 4.654 0.00000
6 -50.062 -12.174 7.025 0.000 0.000 2.129 0.00000
7 -49.937 -5.889 8.199 0.000 0.000 1.613 0.00000
8 -49.812 0.378 8.557 0.000 0.000 1.500 0.00000
9 -49.687 6.626 8.102 0.000 0.000 1.640 0.00000
10 -49.563 12.856 6.835 0.000 0.000 2.224 0.00000
--------------------------------------------------------------------------------
侧 顶 拱(M= 10 )
轴向力 剪力 弯矩 受压钢筋 受拉钢筋 抗裂K 裂缝宽
0 -49.563 12.856 6.835 0.000 0.000 2.224 0.00000
1 -51.388 12.427 4.846 0.000 0.000 5.530 0.00000
2 -53.104 11.729 2.945 0.000 0.000 99.999 0.00000
3 -54.678 10.789 1.174 0.000 0.000 99.999 0.00000
4 -56.083 9.636 -0.433 0.000 0.000 99.999 0.00000
5 -57.300 8.303 -1.844 0.000 0.000 99.999 0.00000
6 -58.313 6.819 -3.033 0.000 0.000 99.999 0.00000
7 -59.110 5.217 -3.980 0.000 0.000 99.999 0.00000
8 -59.685 3.526 -4.668 0.000 0.000 11.406 0.00000
9 -60.031 1.778 -5.085 0.000 0.000 7.255 0.00000
10 -60.147 -0.000 -5.224 0.000 0.000 6.466 0.00000
④．无压段Ⅱ类围岩的山岩压力计算：
已知：围岩为Ⅱ类围岩，坚固系数f=8，围岩容重r=25t/m3，开挖宽度B=2.8m，开挖高度H=3.1m，内摩擦角Φ=800，抗力系数取800N/㎝3
则有：
（注Ⅱ类围岩只计垂直山岩压力）。
岩石容重，KN/m3
B 断面开挖宽度，m；
计算结果如下：
无压段Ⅱ类山岩压力计算
开挖宽度B 容重 垂直山岩压力Q
2.8 25 7
由此知：Q=7 KN/m2。
运用pc1500（G-12进行配筋计算，计算结果如下：
**********************************************************************
***** 隧洞内力及配筋计算书 G-12 *****
**********************************************************************
工程名:mlt-sg-wy-2
一. 基 本 数 据
mlt-sg-wy-2(A= 4 )
Ky= 1.6 KL= 1.5 R#=250 Rg= 3100 Eg= 2000000
a= 4 d= 1.4
L1= 1 H2= 1.3 R1= 0 R2= 0 R4= 1
a1= 0 a2= 0 a4= 90 D1= .4 D2= 0
D3= .4 D4= .4 D5= .4 Q4= .7 Q3= 0
Q2= 0 Q1= 0 Ho=-19 P= 30 rh= 2.4
Eh= 2600000 K1= 80000 K2= 80000 K3= 80000
二. 计 算 结 果:
迭 代 计 算
第 1 次迭代
第 2 次迭代
第 3 次迭代
第 4 次迭代
位 移 状 态
0000011111100000000000000000000
--------------------------------------------------------------------------------
底 板(M= 10 )
轴向力 剪力 弯矩 受压钢筋 受拉钢筋 抗裂K 裂缝宽
0 -49.960 0.000 7.376 0.000 0.000 1.941 0.00000
1 -49.960 4.804 7.136 0.000 0.000 2.064 0.00000
2 -49.960 9.608 6.415 0.000 0.000 2.546 0.00000
3 -49.960 14.412 5.214 0.000 0.000 4.170 0.00000
4 -49.960 19.216 3.533 0.000 0.000 38.869 0.00000
5 -49.960 24.072 1.369 0.000 0.000 99.999 0.00000
6 -49.960 29.077 -1.287 0.000 0.000 99.999 0.00000
7 -49.960 34.236 -4.451 0.000 0.000 7.009 0.00000
8 -49.960 39.533 -8.139 0.000 0.000 1.633 0.00000
9 -49.960 44.931 -12.361 0.000 5.780 0.899 0.03475
10 -49.960 50.371 -17.126 0.000 14.018 0.613 0.02235
--------------------------------------------------------------------------------
侧 墙(M= 10 )
轴向力 剪力 弯矩 受压钢筋 受拉钢筋 抗裂K 裂缝宽
0 -50.371 -49.960 -17.126 0.000 13.922 0.614 0.02241
1 -50.246 -43.682 -11.034 0.000 3.482 1.044 0.07199
2 -50.121 -37.337 -5.768 0.000 0.000 3.236 0.00000
3 -49.996 -31.009 -1.326 0.000 0.000 99.999 0.00000
4 -49.871 -24.699 2.295 0.000 0.000 99.999 0.00000
5 -49.747 -18.405 5.097 0.000 0.000 4.412 0.00000
6 -49.622 -12.128 7.081 0.000 0.000 2.082 0.00000
7 -49.497 -5.867 8.250 0.000 0.000 1.586 0.00000
8 -49.372 0.376 8.607 0.000 0.000 1.477 0.00000
9 -49.247 6.602 8.153 0.000 0.000 1.613 0.00000
10 -49.123 12.812 6.891 0.000 0.000 2.172 0.00000
--------------------------------------------------------------------------------
侧 顶 拱(M= 10 )
轴向力 剪力 弯矩 受压钢筋 受拉钢筋 抗裂K 裂缝宽
0 -49.123 12.812 6.891 0.000 0.000 2.172 0.00000
1 -50.951 12.444 4.904 0.000 0.000 5.210 0.00000
2 -52.688 11.800 2.996 0.000 0.000 99.999 0.00000
3 -54.296 10.902 1.210 0.000 0.000 99.999 0.00000
4 -55.746 9.777 -0.417 0.000 0.000 99.999 0.00000
5 -57.011 8.454 -1.851 0.000 0.000 99.999 0.00000
6 -58.072 6.964 -3.064 0.000 0.000 99.999 0.00000
7 -58.913 5.340 -4.032 0.000 0.000 75.318 0.00000
8 -59.521 3.616 -4.736 0.000 0.000 10.223 0.00000
9 -59.889 1.825 -5.164 0.000 0.000 6.703 0.00000
10 -60.012 0.000 -5.308 0.000 0.000 6.009 0.00000
4.5出口段水面线计算
运用pc1500（D-7）进行计算，计算结果如下：
**********************************************************************
***** 恒定非均匀渐变流水面曲线计算书 D-7X *****
**********************************************************************
工程名:1
一.原始数据:
流量 分段数 断面类型数 起始断面水深
14.00 4 1 1.50
断面水力要素:
2 0.0170 1.6 0
各分段之断面类型:
1 1 1 1 1
各分段之长度:
0 5.1 5.1 5.1 5.1
各分段之纵坡:
0.2940 0.2940 0.2940 0.2940 0.2940
二.计算结果:
分段 水深h 正常水深ho 临界水深hk 流速v 分段长dL 累计长L 曲线类型
0 1.500 0.572 2.048 5.833 0.000 0.000 b2
1 1.088 0.572 2.048 8.041 5.100 5.100 b2
2 0.930 0.572 2.048 9.411 5.100 10.200 b2
3 0.840 0.572 2.048 10.413 5.100 15.300 b2
4 0.778 0.572 2.048 11.242 5.100 20.400 b2
5、总结与体会
通过本次设计，使我们对大学四年所学的各门课程有了进一步系统的认识，尤其是专业课程有了更深入的理解和认识。在理论联系实际方面，这次毕业设计为我们提供了一个平台，使我们深刻理会了具体实际工程中的理论运用，大学四年所学也因毕业设计而有了一个系统的概括。
本次设计针对水工建筑物中的水工遂洞设计中展开，在设计中，根据具体情况，对大坝、引水隧洞、溢洪道和水库管理房院等水库运行所必须的建筑物进行了布置和设计。虽然在设计中由于缺乏实践经验，难免出现不太完善的地方，但在吴建明导师和其他师兄的耐心指导，和同学一起讨论的前提下，圆满完成了这次毕业设计，本次毕业实习基本上到了学以至用的目的，设计结构也基本满足要。
就本次实习还学会了以前很多比较模糊甚至不懂的地方，例如在word的编写方面还有Excel表格计算，CAD制图如何能更快更准确。
毕业设计是我们离开学校之前的最后一门“课程”，也是大学四年最为重要的一门课程。本次设计时我深刻体会到了作为一名水工工作人员，应该持一种怎样的态度对待科学，以及在学习工作中一丝不苟、实事求是的科学态度。
参考文献：
1.水工建筑物.祁庆和主编.中国水利水电出版社，1996高等学校教材；
ISBN7-80124-256-4
2.隧洞.熊启钧编著.中国水利水电出版社，2002（取水输水建筑物丛书/陈德亮主编）；ISBN7-5084-1160-9
3.中华人民共和国水利行业标准水工隧洞设计规范.中国水利水电出版社出版；
4.水力学.吴持恭主编.成都科技大学水力学教研室主编.高等教育出版社.1982.11（2001重印）
5.闸门与启闭设备.刘细龙，陈福荣编著.中国水利水点出版社.2002（取水输水建筑物丛书/陈德亮主编）；
6.水力计算手册.武汉水利电力学院水力学教研室编.水利电力出版社.1983；
7.水工钢筋混凝土结构学.河海大学等编。中国水利水电出版社1996.12高等教材ISBN7-80124-140-1；
Abstract
As we approach the end of this design is the University for four years of study, designed to cover a four-year course we learn the knowledge and professional knowledge base, has played the role of summing up and summarized. The main elements of the design include : hub layout of the water reservoirs (diversion) at hole design. The design specifications, a more detailed exposition of the water conservancy project building water conservancy project at the hole layout principles, based on choice, the design parameters and the methodology of calculation and related irrigation structures, and focusing on the Red River State County Malu Pool Reservoir, the water supply (diversion) at a hole in the initial programme is designed.
Was designed from hydraulic hole
School: Kunming University of Science and Technology
Class: Class1,Grade2002,Hydraulic Engineer
Name: Luoanwei
Unit:: HongHeZhouYunNanShengDesign institute
Don:Wujianming
Principalship:Engineer
英文文献及翻译
Concrete faced rockfill dams in China
Dongshi excavation stability of the surrounding rock：
Introduction
Current water utilities underground area the size of Dongshi group, the layout and location of the geological environment has become increasingly complex. For example, our evaluation of the proposed and under construction, small Bay, Longtan, water cloth tunnel, such as rice Norte crossing Dongshi hydroelectric plants underground groups, the scale is unprecedented, Dongshi groups surrounding rock stability to the project security, the need for stability Dongshi groups surrounding rock comprehensive analysis and evaluation. Limited Yuan Dong Shi Kwan surrounding rock underground methods have become a powerful means of stability analysis. For a limited number of underground literature in Dongshi group surrounding rock stability analysis methods, ground support simulation and evaluation indicators for the stability of a number of exploration, the current research in this area is still very active [1~3]. However, the use of methods of analysis for the limited evaluation of large underground complex geological conditions of the surrounding rock group Dongshi stability, and have engineering practice, still needs the geotechnical engineering and technical personnel of hard exploration. First, the large underground Dongshi groups facing complex geological environment, and stress involved, temperature and groundwater, the complex geological environment. Secondly, the large underground Dongshi groups facing complex geological conditions, different geological formations, different geological quadrangle, geological formations have different characteristics Bengouguanxi and mechanics, the value of simulation methods require people to explore. Finally, the large underground Dongshi groups involve complex support structures, such as Maogan, Maosuo, concrete and steel Gongjia sprayed layer, the support structure of the limited Yuan simulation methods also need people to explore.
All attempts from the excavation of mass construction Tansuxing limited Yuan analysis methods, Numerical Simulation of the ground support methods and rock excavation works disturbance conditions surrounding rock damage indicators identified several areas to explore, based on 3D nonlinear limited Yuan large underground Dongshi group surrounding rock stability analysis methods, through engineering calculations and analysis of examples to test the feasibility of this proposed ideas and methods and effectiveness.
First. the initial failure stress (and stress)
1. Definition : rock in the natural occurrence of the initial mass of stress called stress (natural rock intimate stress), to study in the field, usually called the stress.
There are rocks：1. Construction stress (and stress)；2. Themselves stress。
2. Rock formation initial stress factors :
On the gravity of the rock
Tectonic movement
Genetic process physics, the role of temperature, topography effects
Role of groundwater and earthquake.
Because many factors that are currently unable to use mathematics, mechanics analysis of the law, only the truth.
3. How detected in stress
Current commonly used methods : stress the law, stress the restoration of law.
1. Stress the law : by cutting stress and lift shafts or bored detected rocks to inquire its initial stress contingency.
2. stress restore law : failure of the stress lifted, not by the failure to inquire rock deformation characteristics of the stress values, but through pressure to quickly return to its original state, to seek the lifting of rock in stress before stress values.
These measurements of the stress is the failure of 1:00, the whole mass of the initial stress distribution, are also not limited on the basis of the survey results point to be determined.
4. The initial failure of the initial stress awareness
1. The weight of the rock, rock and rock initial stress is a fundamental reason for failure forces not only have a vertical stress, and by "Bo Song effect" resulting from the effect of the level of stress and 4,850,000.
2. The formation of the initial stress, depends on the terrain and crustal movement structure, which usually have a high level of stress is the main cause.
3. Failure in many parts of the initial stress finally revealed : on the level of stress greatly exceed the weight of rock called the results, which is due to tectonic dynamics factors, or geological denude reasons.
4. The natural rock fault for the initial stress plays a role in lifting or partially lifting.
5. Rigid integrity of the rock, in a certain geological conditions, can gather a lot of energy, thus creating a natural, high stress, in the course of excavation, a "rock blasting."
Second. the stress on surrounding rock
Stress on distribution : When the rock excavation, Dongshi, Dongshi surrounding rock initial stress state changes, a phenomenon called stress on distribution.
Surrounding rock : a stress on the distribution of this part of rock called surrounding rock.
In some parts of the surrounding Dongshi (shape mutations, weak zone) there stress on the surrounding rock stabilities.
Stress distribution in the most significant peripheral Dongshi, from Dongbi impact reduced; Stress on the distribution and the initial stress state, the biggest Dongshi shape and size, structure and nature of the rock.
Surrounding rock stress calculation : elasticity theory, limited million (see "" rock mechanics, "").
Third. the surrounding rock stability analysis
1. Purpose : to predict the potential damage patterns, parts, and its scope of the development process and choose appropriate support programme to ensure construction safety, improve design.
2. Analysis : Major By experience and judgement scene measurements (factors number and complexity, so far, we can not completely rely on theoretical calculations).
3. Analysis :
1. Registration for the primary suspect, the nature of the geological conditions and its mechanics, the initial stress, and the construction methods, the use of the limited flexibility theory or formula per surrounding rock pressure.
2. If the surrounding rock mass pressure over the limit flexibility, may Tansuxing theoretical calculations plasticity zone stress, identifying plasticity area.
3. Dongshi surrounding the disclosure of a possible crisis stone, plaster body balanced by France for analysis.
4. Site measurements, the main measurements of selected points displacement, and between points and points relative displacement, painted displacement ~ time curve, such as displacement of more than "allow displacement of the" sudden change or displacement curve steep that surrounding rock will be Shiwen, Accordingly use support measures.
Four. Phased optimization methodology to dig out
Different programmes and ways to optimize the assessment of the construction should be comprehensive analysis of the surrounding rock deformation, stress distribution patterns and surrounding rock surfaces damaged areas, plasticity and resilience destruction zone the size of the destruction zone, and taking into Maogan (II) stress, the final assessment of the stability of surrounding rock. The district judge on the destruction of several criteria.
Shell area (TD)：refers to the tension arising from the surrounding rock Zhang bifida damage. The critical response as a failure to judge whether a rock unit Zhang bifida destruction guidelines. That the surrounding rock largest contingency value greater than the surrounding rock critical contingency, the surrounding rock have brought.
Plasticity Area (PA)： after the surrounding rock excavation is Dongshi critical stress to the yield stress of mass region. Usually limited modules under the stress of calculating the yield function F chosen by judge. When the yield function modules, the modules that are already mass produced yield damage.
Dumping Dutch District (re)： refers to a process of phased excavation preliminary excavation has entered plasticity and brought destruction modules in the course of excavation late rock stress generated unloading and return to the submission within the rock face. The plasticity of the damage is not reversible, if dumping is a destruction zone areas.
In terms of statistical analysis could damage zone size for the comparative analysis of the programmes.
References：
Xia ke feng wind editor. Water conservancy and hydropower project construction manual vol. Beijing : China Electric Power Press. 2003.
洞室开挖时的围岩稳定性
引言
目前水利水电领域地下洞室群的规模越来越大，其布局和所处的地质环境也越来越复杂。例如我国拟建和正在建设的溪洛渡、小湾、龙滩、水布垭、糯扎渡等水电站地下厂房洞室群，其规模都是空前的，洞室群的围岩稳定对工程安全至关重要，有必要对洞室群的围岩稳定性进行全面的分析和评价。有限元方法已经成为地下洞室群围岩稳定性分析的有力手段。许多文献在基于有限元的地下洞室群围岩稳定性的分析方法、锚固支护的模拟以及稳定性评价指标等方面进行了许多探索，目前这一领域的研究仍然十分活跃[1～3]。但运用有限元方法分析评价复杂地质条件下大型地下洞室群的围岩稳定性，并经受工程实践的检验，仍需要广大岩土工程科技人员的艰辛探索。首先，大型地下洞室群面临的地质环境复杂，涉及地应力、温度和地下水等复杂的地质环境。其次，大型地下洞室群面临复杂的工程地质条件，地层构造千差万别，不同的地层岩性、地质构造具有不同的本构关系和力学特性，其数值模拟方法需要人们去探索。最后，大型地下洞室群涉及复杂的支护结构，如锚杆、锚索、混凝土喷层以及钢拱架等，这些支护结构的有限元模拟方法也需要人们去探索。
本文尝试从岩体施工开挖的弹塑性有限元分析方法、锚固支护的数值模拟方法以及岩体开挖施工扰动条件下围岩破坏指标的确定等几个方面来探讨基于三维非线性有限元的大型地下洞室群围岩稳定分析方法，并通过工程实例的计算分析情况来验证本文提出思路和方法的可行性和有效性。
一、岩体初始应力（地应力）
1．定义：岩体处于天然产状所具有的内应力叫做岩体的初始应力（天然岩体内应力），在地学领域中，通常叫地应力。
岩石有 构造应力（地应力）
自重应力
2．形成岩体初始应力的因素：
上覆岩体的重力
地壳构造运动
成岩过程中的物理、温度作用、地形影响
地下水及地震作用
由于影响因素多，目前无法用数学，力学法分析计算，只能现场实测。
3．如何测得地应力
目前常用的方法：应力解除法、应力恢复法马鹿塘水库输水（导流）遂洞设计
毕业设计说明书
班级：
学生姓名： 学号：
指导教师：
年 月
毕业设计题目：
专题（子课题）题目：马鹿塘水库输水（导流）遂洞设计
作者学校：
年级班次：
设计者： 学号：
指导教师：
单位：
职称：
目 录
摘 要 4
前 言 5
１、设计基本资料 6
1.1工程地理位置 6
1.2工程区概况和工程作用 1
1.3输水（导流）遂洞地质条件 3
2、水文基本资料 3
2.1、自然地理概况 3
2.2、流域概况 4
2.3、水文气象 4
2.4、径流 5
3、输水（导流）遂洞设计 10
3.1、隧洞选线与布置 10
3.2、无压洞段的断面选取 11
3.3、有压洞段的断面选取 13
3.4、挑流消能段 13
3.5、开度流量关系说明 14
3.6、结构稳定 15
4.6、出口段的断面选取 18
4、输水（导流）遂洞计算 19
4.1、无压段断面选取计算 19
4.2、有压段断面选取计算 22
4.3、消能计算 22
4.4、输水（导流）遂洞水力计算 24
4.5、结构稳定计算 41
4.5.1、有压段结构稳定计算 41
4.5.2、无压段结构稳定计算 48
4.6、出口段水面线计算 57
5、总结与体会 58
相关标准和参考文献 59
Abstract 60
英文文献及翻译 62
摘 要
本设计是在我们即将结束大学四年的学习时进行的，设计囊括了四年来我们所学的各专业课程知识和基础知识，起到了总结与归纳的作用。本设计的主要内容包括：水库枢纽布置中的输水（导流）遂洞设计。本设计说明书中比较详细地论述了水工建筑物中的水工遂洞的布置原则、选择依据、各设计参数的计算方法及相关水利计算和结构等，并主要针对红河州金平县马鹿塘水库中的输水（导流）遂洞进行了初步的方案比较设计。
关键词：水工遂洞，水工建筑物，毕业设计
前 言
大学四年即将结束时，我们在学校、学院以及各位教师的指导下，进行了大学四年最后一项必修“课程”——毕业设计。毕业设计是四年学习的收获与总结，是大学学习中最为重要的组成部分，通过毕业设计，我们对所学的专业知识有了更为深刻透彻的把握，同时毕业设计也成为对我们大学学习的一次总测试。
本次设计主要针对马鹿塘水库枢纽进行设计。依据资料，选择大坝、溢洪道、输水隧洞，进行枢纽布置；设计各建筑物的轴向走向和特征高程，确定各截面形状和相关尺寸、各分区材料；设计基础防渗帷幕；进行渗流计算和稳定性分析；针对马鹿塘水库输水（导流遂洞）初设阶段进行了设计；初步估算的工程量（或材料用量）。
对我来说，设计过程本身就是一个再学习、再认识的过程。由于在设计中缺乏实际工程经验，设计时间也较为仓促，因此设计中未能对各枢纽建筑物的设计都进行较为深入的论证和方案比较，难免会存在一些缺点、纰漏，还望各位读者批评指正，更希望在今后的学习工作中随时提供宝贵的意见。本设计得到了学校、学院和各位老师的支持和帮助，特别是得到了吴建明教授的细心指导，在此深表谢意！
设计基本资料
1.1.1工程地理位置
马鹿塘水库工程位于金平河顺流左岸支流——白马河上游频河上，红河州金平县东北部，距金平县城16.5Km，交通较为便利。水库地理位置东经 103°17′41＂～ 103°18′7＂，北纬 22°47′48＂～ 22°48′21＂之间。库区位于金平县金河镇及十里村乡的交界处，马鹿塘水库设计总库容203.5万m3，设计灌溉面积5920亩。
1.1.2工程区概况、工程建设的任务和作用
金平苗族瑶族傣族自治县位于红河哈尼族彝族自治州南部，西接绿春县，北连元阳县并隔红河与个旧市、蒙自县为邻，东隔红河与河口瑶族自治县相望，南与越南老街省及莱州省接壤，县城距边境直线距离7.5公里，拥有金水河国家一类口岸和十里村热水塘、马鞍底地西北、金水河隔界3个边民互市点，区位优势明显，对外开放条件较好。
金平县国土面积为3685.69Km2，全县总人口313981人，其中农业人口为290905人，占总人口的92.65%，其中非农业人口为23076人，占总人口的7.35%，居住着苗、瑶、傣、哈尼、彝、拉祜、壮等少数民族，少数民族人口占全县总人口的85.3%。
金平县2002年实现国内生产总值43183万元，其中工业总产值为19106万元。地方财政收入2452万元，地方财政支出14869万元，全县财政自给率较低。全县有耕地面积26863公顷，其中水田10804公顷，旱地15059公顷，全年粮食总产量105463t，农民人均有粮312Kg，全县农民人均经济收入948元，人均纯收入677元。
拟建的马鹿塘水库位于金平县金河镇及十里村乡的交界处。金河镇是县人民政府所在地，距坝址区16.5Km，全镇共有人口50164人，其中农业人口37010人，占总人口的73.8%。
十里村乡位于金平县城东南部，全乡共有人口16445人，其中农业人口16091人，占总人口的97.8%。长期以来，由于水利设施十分薄弱，农业发展受到极大制约，加快水源工程建设，完善水利设施、解决山区灌溉用水，将对地方经济的发展起到积极的推动作用。
马鹿塘水库是一座以灌溉为主，兼顾乡村生活用水和城乡防洪等综合利用的小（1）型水利工程。水库建于频河上游部，频河流至大寨汇入白马河，白马河在金平县城南部汇入金平河。金河镇的马鹿塘、保山寨及十里村乡的十里村、亚拉寨大部份农田都是引用频河及白马河天然径流进行灌溉，灌溉保证率低，缺灌面积大，加上现有的水利设施十分薄弱，输水渠道渗水、漏水现象较为严重，造成用水的紧张局面，影响农业生产，成为地方经济发展的重要制约因素。马鹿塘水库的兴建将解决5920亩农田的灌溉用水及2805人的人畜饮水问题，对解决白马河两岸水资源供需矛盾和加快少数民族地区经济发展、改善边疆人民的生产生活条件及稳定边疆具有十分重要的作用。
近几年，随着县域经济的发展、城市规模的不断扩大，金平河中上游两岸已成为金平县城区的重要组成部份。频河与白马河落差较大，平均坡比为6%，雨水季节，河道来水量大，洪水频发，对下游县城的安全造成极大威胁。水库的兴建能削减洪峰，减少白马河沿岸的洪水灾害，减轻雨季金平县城的防洪压力，对保护人民的生命财产安全起到重要的作用。
加快马鹿塘水库建设，改善灌区农业生产、生活条件，脱贫致富、稳定边疆，已是金平县各级党委和政府的工作重点和当务之急。
1.1.3.输水（导流）隧洞工程地质条件
1、输水（导流）隧洞
隧洞洞身段均由花岗岩全、强、弱风化岩体构成，呈散体、碎裂和块状结构体。洞室大部位于地下水位以下。其间有29.66%为不稳定地段（Ⅳ），有34.72%为不稳定地段（Ⅳ）至稳定性差地段(Ⅲ)，有35.62%为基本稳定地段（Ⅱ）。
2 水 文
2.1自然地理概况
马鹿塘水库位于金平县境内金平河上游的频河上。水库距金平县城16.5km，公路已通达水库坝址。工程地理位置东经103°17′41″~103°18′7″，北纬22°47′48″~22°48′21″。白马河属于红河流域，工程径流区地势崎岖，山峦迭嶂，山势险峻，海拔高程变化大，呈阶梯状。水库坝址以上最高海拔2435m，最低海拔1190m（白马河与金平河交汇口），高程差1245m。
2.2流域概况
频河发源于老林山原始森林区，森林茂密，原始森林重生，植被较好，水土流失为微度侵蚀。与金平河汇口以上径流面积31.49km2，主河长11.4km，平均比降5.76%，水库坝址以上径流面积4.71km2，河长2.85km，平均比降10.33%，金平河径流面积210.3km2，河长39.94km，平均比降2.60%，水库径流区均为地表径流，无地下水补给，流域水系见附图（2—1）。
2.3水文气象
（一）水文气象资料情况
干流藤条江上有黄毛岭、金水河水文站，支流金平河上有小河沟水文站，邻近流域牛孔河上有牛孔水文站、猛龙河上有俄垤水文站。流域内有金平气象站、马鹿塘雨量站。
（二）气候特征
工程区地处滇南低纬度高原山区，位于北回归线以南，属于北亚热带和南亚热带南缘气候型。由于地处高原山区，地形起伏大，立体气候明显，干湿季分明，降雨量年内分配较为不均，11月至4月为旱季主要受来自非洲沙漠地带和印度次大陆北部的干暖平直西风控制，形成晴天多，日照充足，气温高，湿度小，雨量少，空气干燥的旱季。5月至10月为雨季，5月下旬随着高空西风带北移，西太平阳洋副热带高压脊西伸北跳，转受副高边缘的东南暖湿气流和来自勐加拉湾西南暧湿气流的影响，湿度增高，降雨日显增加，形成雨季。降雨量集中，多为大雨和暴雨， 5~10月降水量占全年降雨量的80%。根据金平县气象站观测资料：最高气温33.1°C，最低气温-0.3°C，多年平均气温17.7°C，多年平均相对湿度83.7%，多年平均降水量2326.9mm，历年最大一日降水量197.2mm(1976年7月6日)，多年平均蒸发量1382.0mm（20cm蒸发皿），多年平均日照数1658h，多年平均风速1.5m/s，最大风速23m/s，多年平均最大风速13.1m/s。马鹿塘雨量站（1981年至2002年）多年平均降雨量2421.7mm，
2.2径流
水库径流区无水文观测资料，干流金平河上有小河沟水文站，控制径流面积108.0km2，资料年限1958年至1969年、1981年至今。观测项目:水位、流量、降水量。
由于径流区无水文观测资料，径流分析用小河沟水文站实测年径流量加插补延长（1970~1980年）共45年资料系列，用水文比拟法，按面平均降雨量、面积比值修正使用。
一、小河沟水文站资料插补
小河沟水文站1970年到1980年年径流量资料的插补，用小河沟水文站实测（1981~2002年）年径流资料与黄毛岭水文站实测年径流资料同步年相关分析计算，但相关关系较差(相关关系Y=0.5)无法插补使用，再用同步月径流相关分析，相关系数=0.83，相关方程：y=0.264+0.579插补得小河沟水文站1970年至1980年月平均径流量资料系列，得小河沟水文站插补加实测1958年至2003年共45个水文年径流资料系列。
二、小河沟水文站多年平均径流量计算
用小河沟水文站实测加插补共45个水文年径流资料进行频率计算，计算得多年平均径流量=6.75m3/s，Cv=0.15。
三、马鹿塘水库设计年径流量计算
（一）马鹿塘水库多年平均径流量计算
用小河沟水文站径流面积108km2与马鹿塘水库径流面积4.71km2、小河沟水文站多年平均面降水量均值2730.3mm与马鹿塘水库多年平均面降水量3421.4mm比值乘小河沟多年平均径流量=6.75m3/s，得马鹿塘水库多年平均径流量=0.369m3/s。多年平均面降雨量用金平县水资源调查评价成果，多年平均降雨量等值线图上量算。
（二）马鹿塘水库统计参数Cv值的确定
统计参数CV值的确定，用邻近流域水文站观测径流资料计算统计参数Cv值。在对数格子上绘制各水文站F~Cv值关系曲线图，见附图（2—2）。用马鹿塘水库径流面积4.71km2查F~Cv值关系曲线，得Cv=0.23，取Cs=2Cv各水文站统计参数列下表。
邻近流域各水文站统计参数表
表（2—1）
站名 面积
（km2） （m3/s） Cv 资料年限
俄垤 80.3 2.41 0.21 1978~1988
牛孔 632 21.0 0.21 1979~1997
黄毛岭 906 23.2 0.22 1959~2002
小河沟 108 6.77 0.15 1958~2003
金水河 3725 162.7 0.15 1959~1979
绝绿河 181 19.3 0.14 1956~1970
作背伍 62.1 3.12 0.14 1958~1965
披枝 24.4 4.71 0.25 1963~2002
戈姑（二） 242 3.43 0.40 1959~1997
腊哈地 1627 32.2 0.22 1959~1989
南溪街 3266 85.1 0.19 1959~1997
根据以上水库多年平均径流量及参数Cv值和Cs值计算得：马鹿塘水库丰水年(P=25%)年径流Q=0.426m3/s，年径流量W=1343.43万m3；平水年（P=50%）年径流Q=0.362m3/s，年径流量W=1141.60万m3；中等枯水年（P=75%）年径流Q=0.31m3/s，年径流量W=977.62万m3。
四、设计年径流年内分配
设计年径流年内分配采用典型年同倍比缩放法进行，典型代表年在小河沟水文站实测资料系列中选取，选择枯水期长对工程不利的年份作典型代表年。丰水年（P=25%）选择1999年~2000年作为典型代表年；平水年（P=50%）选择1966年~1967年作为典型代表年；中等枯水年（P=75%）选择1990年~1991年作为典型代表年。缩放系数K22%=0.0545；K50%=0.0525；K75%=0.0477，年内分配结果见下表。
马鹿塘水库设计年径流年内分配表
表（2—2） 单位：万m3
月份 P=25% P=50% P=75% 备 注
6 155.95 210.78 177.40
7 307.91 243.60 224.37
8 210.22 186.12 161.68
9 161.17 125.38 109.94
10 144.19 89.79 81.83
11 87.24 53.44 42.35
12 49.97 36.81 31.54
1 36.37 36.12 25.28
2 35.10 25.76 19.48
3 24.47 25.85 20.20
4 31.10 26.25 21.38
5 96.74 81.75 62.17
全年 1343.43 1141.60 977.62
五、设计年径流量成果合理性检查
由于水库径流区无实测径流量资料，设计年径流量用小河沟水文站实测年径流量加插补延长45个水文年径流资料系列，用水文比拟法，按多年平均面降雨量、面积比值修正使用。用金平县水资源调查评价成果中的多年平均径流深等值线图查算成果对比检查，查等值线图得马鹿塘水库多年平均长径流深2400mm，马鹿塘水库坝址以上径流面积4.71km2，计算得多年平均径流量列下表。两种方法计算的成果基本接近。所以，分析计算的径流量成果可作为马鹿塘水库可研阶段成果。
马鹿塘水库设计年径流量成果比较表
表（2—3） 单位：万m3
方 法 统计参数 P（%）
均值 Cv Cv/CS 25 50 75
水文比拟法 1163.68 0.23 2 1343.43 1141.60 977.62
等值线法 1130.40 0.23 2 1305.61 1107.79 949.54
3．输水（导流）隧洞设计说明
3.1总体说明
输水（导流）隧洞任务是前期进行施工导流，保证施工期坝体安全渡汛，后期新建龙抬头满足下游农业灌溉输水。
隧洞根据工程区地形、地质条件、布置于大坝左岸，轴线与坝轴线夹角为48°3′29″，隧洞在里程0-47.655及0+173.05处设置转弯段，转角分别为32°2′21″及52°38′20″。隧洞为前段有压（钢筋混凝土圆形断面断面尺寸是半径r=1.0m），后段为无压（城门洞型断面，断面尺寸为1.6m×2.1m），由进口段、洞身段Ⅰ段、竖井段、洞身Ⅱ段、出口消能段组成，隧洞全长359.7m， 身纵坡：竖井前为平坡，竖井后为1/40。进口高程为2000.60（1996.00）m出口高程为1991.44m，隧洞设计过流量为14.0m3/s。
1．进口段，0-80.23m~0-94.73m全长14.5m进口底板高程为1996.00m底坡为平坡。结构为钢筋混凝土与浆砌石组合结构。
2．洞身Ⅰ段，0~80.23m~0+51.43m全长143.83m，底板高程为1996.00m底坡为平坡，洞身Ⅰ段为有压段，断面尺寸为半径r=2.0m，钢筋混凝土结构，衬砌厚为0.4m。
3．竖井段，长7.2m，断面为矩形3.5×6.2m的箱形钢筋混凝土结构，壁厚0.5m，井深36.16m，内设两道平板闸门，一道为工作闸，一道为检修闸，闸门尺寸1.5×1.5m。
4．洞身Ⅱ段0+51.43m~0+241.67m长182.43m断面形式为城门洞型，底宽1.6m，直墙高1.3m，顶拱高0.8m，底坡1/40，采用200#钢筋混凝土结构，壁厚0.4m。
5．出口消能段，0+241.67m~0+267.93m，长26.26m消能方式为挑流消能。
隧洞进出口洞脸及两侧边坡，均采用浆砌毛条石护坡维持稳定，洞内变形缝设置在地质条件变化处，缝内设橡皮止水带。为保证衬砌与岩石密切结合，洞身Ⅰ段及洞身Ⅱ段均进行回填灌浆处理。
3.2无压洞段的选取
已知：糙率系数 n=0.017，底坡 I=0.025
据《水力计算手册》式（2-2-1）：
初定水深为1.5m（断面选取看计算书）
=14.47m3/s。
因为设计过流量为Q0=14.0m3/s
Q>Q0所以所选断面满足过流量要求。
再看所选断面是否满足以下要求：
高宽比：h/b=1.3 （满足有关规范高宽比应在1~1.5的要求）
净空高度0.6m>0.4m也满足有关规范要求。
净空面积：πr2-0.281=0.738m2
横断面积：πr2+bh=3.0848
净空面积比横断面积=0.23
（满足有关规范净空比应是15%~25%之间）
根据以上结论可以知道所选取无压洞断面合理并满足要求。
另根据《水力计算手册》式（1-18）
==2.027
陡坡：因为hk>h0,所以ik>i0。
所以工作闸门出口处的水面线为C2型，不会发生水跃。
所以，洞内不用设置消能措施。
根据所选的无压洞断面选取工作闸门1.51.5m的闸门两道。
一道为检修闸门，一道为工作闸门。
3.3有压洞段的断面选取。
要求有压洞断面与无压洞断面的面积比要控制在0.80~0.95之间。考虑到地质和施工方便选取圆形断面。
由于S2/S1要在0.80~0.95之间，选取直径为2m的圆形断面
S2/S1=0.81满足要求。
所以所选的圆形直径为2m的有压洞断面是比较适合的。
3.4挑流消能段
挑流消能是利用泄水建筑物出口处的挑流鼻坎，将下泄的急流抛向空中，然后落入离建筑物较远的河床，与下游水流相衔接的消能方式。能量耗散大体分三部分：急流沿固体边界的摩擦消能；射流在空中与空气摩擦、掺气、扩散消能；射流落入下游尾水中淹没紊动扩散消能。挑流消能通过鼻坎可以有效地控制射流落入下游河床的位置、范围和流量分布，对尾水变幅适应性强，结果简单，施工、维修方便，耗资省。但其下游冲刷较严重，堆积物较多，尾水波动与雾化都较大。挑流消能适用与基岩比较坚固的中高水头各类泄水建筑物，是应用非常广泛的一种消能工。
泄水隧洞大多采用挑流消能，其次是底流消能，因为这个隧洞的出口高程为1991.44高于下游水位，而且根据地形、地质条件允许采用挑流消能的方式进行消能，而且采用扩散式挑流消能比较经济合理。所以此工程也采取挑流消能的方式进行消能。
挑流消能的设计主要内容有选择鼻坎形式，确定鼻坎高程，反弧半径、挑角，计算挑距和下游冲刷深度。
此工程反弧为0.7m，挑角为200，下游水位1975.28，鼻坎高程1985.595。
根据《水工建筑物》公式（3—84）：
=32.3m
3.5开度流量关系说明
依据《水力计算手册》公式：
其中：—流量系数，
可得出：
水位流量开度关系
开度
流量
水位 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%
2002.6 2.225 4.305 6.139 7.683 8.945 9.958 10.674 11.406 11.919 12.33
2004.6 2.625 5.08 7.243 9.065 10.554 11.749 12.701 13.458 14.064 14.55
2006.6 2.972 5.751 8.2 10.263 11.949 13.301 14.379 15.236 15.922 16.47
2008.6 3.282 6.351 9.056 11.335 13.196 14.96 15.88 16.828 17.584 18.19
2010.6 3.566 6.9 9.839 12.314 14.336 15.959 17.252 18.281 19.103 19.76
2012.6 3.828 7.408 10.56 13.221 15.392 17.134 18.522 19.627 20.509 21.22
2014.6 4.074 7.883 11.24 14.069 16.379 18.234 19.71 20.886 21.825 22.58
2016.6 4.306 8.331 11.88 14.869 17.311 19.27 20.813 22.074 23.067 23.87
2018.6 4.526 8.757 12.49 15.628 18.194 20.254 21.895 23.201 24.244 25.08
2020.6 4.735 9.162 13.07 16.352 19.037 21.192 22.909 24.275 25.367 26.25
2022.6 4.936 9.551 13.62 17.045 19.844 22.091 23.88 25.304 26.443 27.36
2024.6 5.129 9.924 14.15 17.711 20.62 22.954 24.813 26.293 27.476 28.43
2026.6 5.315 10.28 14.66 18.353 21.367 23.786 25.713 27.246 28.472 29.46
2028.6 5.494 10.63 15.16 18.973 22.089 24.59 26.582 28.167 29.434 30.45
2030.6 5.668 10.97 15.64 19.574 22.788 25.368 27.423 29.059 30.365 31.42
由此可绘出水位流量关系曲线：（见附图）。
3.6结构稳定
⑴．有压段
已知：围岩Ⅳ类，坚固系数f=0.5，围岩容重r=15t/m3，开挖宽度
B=3.2m，开挖高度H=3.0m，内摩擦角Φ=270，抗力系数取100N/㎝3
则有：
①有压段Ⅳ类围岩的山岩压力计算：
=6.86m；
垂直山岩压力：=72.03 KN/m2；
在洞顶面处：=26.8 KN/m2；
在洞底面处：=43.55 KN/m2。
②有压段Ⅱ类围岩的山岩压力计算
已知：围岩为Ⅱ类围岩，坚固系数f=8，围岩容重r=25t/m3，开挖宽度B=3.2m，开挖高度H=3.0m，内摩擦角Φ=800，抗力系数取800N/㎝3
则有：
（注Ⅱ类围岩只计垂直山岩压力）
=8KN/m2。
⑵无压段
①．无压段Ⅳ类围岩的山岩压力计算：
已知：围岩Ⅳ类，坚固系数f=0.5，围岩容重r=15t/m3，开挖宽度
B=2.8m，开挖高度H=3.1m，内摩擦角Φ=270，抗力系数取400N/㎝3
则有：
=0.653m；
垂直山岩压力：=11.42 KN/m2；
在洞顶面处：=0.37 KN/m2；
在洞底面处：= KN/m2。
④．无压段Ⅱ类围岩的山岩压力计算：
已知：围岩为Ⅱ类围岩，坚固系数f=8，围岩容重r=25t/m3，开挖宽度B=2.8m，开挖高度H=3.1m，内摩擦角Φ=800，抗力系数取800N/㎝3
则有：
（注Ⅱ类围岩只计垂直山岩压力）。
=7 KN/m2
3.6出口段断面选取
糙率n 宽度b 水深h 面积a 水力半径R 坡率i 谢才系数C 流量Q
0.017 1.6 1.4 2.24 0.5090909 0.294 52.563423 45.551532
0.017 1.5 1.2 1.8 0.4615385 0.294 51.711332 34.287502
0.017 1.6 1 1.6 0.4444444 0.294 51.387086 29.720518
0.017 1.6 0.8 1.28 0.4 0.294 50.492601 22.163655
0.017 1.6 0.6 0.96 0.3428571 0.294 49.211879 14.999316
明渠均匀流计算
Q=A*C*(RI)^0.5
A --- 断面面积 断面面积；
C --- 谢才系数； {C=1/N*R^(1/6)}
R --- 水力半径； {R=BH/B+2H}
I --- 坡率。
注明：挑流明渠道段水深只要大于0.6M则即可过设计流量14m^3/s。
为了施工方便及无压洞出口处底宽为1.6米，所以选择明渠出口段的断面为1.6×1.5的矩形断面。
4. 计 算 书
一．输水导流隧洞
4.1无压段断面选取计算
已知：糙率系数 n=0.017，底坡 I=0.025
据《水力计算手册》式（2-2-1）
断面选取试算
b h W r I q
0.017 0.8 1.8 1.44 0.327 0.025 6.360
0.017 1 1.4 1.4 0.368 0.025 6.692
0.017 1.2 1.6 1.92 0.436 0.025 10.274
0.017 1.4 1.6 2.24 0.487 0.025 12.895
0.017 1.6 1.8 2.88 0.554 0.025 18.065
0.017 1.5 1.7 2.55 0.520 0.025 15.345
0.017 1.7 1.5 2.55 0.543 0.025 15.777
0.017 1.6 1.5 2.4 0.522 0.025 14.467
Q ------- 过流量；
n ------- 糙率系数；
r ------- 水力半径；
w ------ 水深面积。
水深定为 h=1.5m
Q=14.47m3/s
设计过流量Q014.0m3/s
Q>Q0所以满足要求。
1．高宽比验证。
高/宽=（1.3+8）/1.6
=1.3
满足要求
净空高度：0.6>0.4，满足要求。
净空面积：3.14160.82-0.281
=0.7238m2
横断面积：πr2+bh
=1.0048+1.61.3
=3.0848m2
净空面积/横断面积=0.7238/3.0848=0.23；
满足要求。
以上各个比例满足规范要求。
另根据《水力计算手册》式（1-18）
=
=2.027
陡坡：因为hk>h0,所以ik>i0。
根据无压洞断面选两道1.5m1.5m的闸门，一道为工作闸门，一道为检修闸门。
4.2有压洞的断面选取：
要求有压洞到无压洞断面面积比控制在0.8~0.95
选半径为1米的圆形断面（如图）：
S2/S1=1.51.5/3.141.02
=0.81
满足要求。
4.3消能计算
消能方式选为挑流消能
根据《水工建筑物》公式（3—84）
式中 L 水舌挑距，m；
g 重力加速度，m/s2；
v1 坎顶水面流速，m/s，约为鼻坎处平均流速的1.1倍
挑射角度；
h1 坎顶平均水深h在铅直向的投影，h1=hcos ；
h2 坎顶至河床面的高差，m。
依据公式（3—48）计算得：
糙率n 宽度b 水深h 面积a 湿周x 坡率i 流量q
0.03 5.43 0.61 3.3123 6.65 0.0423 14.2687
下游水位 上游水位 水位差z 单宽流量q 流能比k 流速系数 速度v1 出口水深h1 h2 1.1v1 挑距
1975.28 2029.94 54.66 8.75 0.0073 0.7095 23.2226 0.37679 0 25.54 32.3
由此可知：挑距L=32.3M。
4.4 输水（导流）隧洞水力计算
依据《水力计算手册》公式：
其中：—流量系数，；
—出口断面的横断面积；
—上游水位与管道出口底板高程之差及行近水头之和；
—出口断面水流的平均单位势能, =1.4m；
—第段管道的横断面积；
—第段管道长；
—第段管道的直径；
—局部水头损失系数；
—沿程阻力系数，；
—谢才系数，；
—糙率。
（计算结果如下所示）：
上游水位 出口洞高 洞段一段水力半径 闸门段水力半径 洞段一段舍齐系数 闸门段舍齐系数 出口高程 进口损失系数 方变圆损失系数
2002.6 1.5 0.5 0.5 52.406 52.406 1996 0.01 0.01
2002.6 1.5 0.5 0.5 52.406 52.406 1996 0.01 0.01
2002.6 1.5 0.5 0.5 52.406 52.406 1996 0.01 0.01
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上游水位 弯头损失系数 阀门损失系数 出口损失系数 阀门开度 过水断面积 流量系数 出流量
2002.6 0.175 0.2 1 0.1 0.225 0.98903 2.226
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2002.6 0.175 0.2 1 0.3 0.675 0.912581 6.162
2002.6 0.175 0.2 1 0.4 0.9 0.858469 7.729
2002.6 0.175 0.2 1 0.5 1.125 0.801239 9.017
2002.6 0.175 0.2 1 0.6 1.35 0.744726 10.057
2002.6 0.175 0.2 1 0.7 1.575 0.691213 10.890
2002.6 0.175 0.2 1 0.8 1.8 0.641812 11.556
2002.6 0.175 0.2 1 0.9 2.025 0.596884 12.091
2002.6 0.175 0.2 1 1 2.25 0.556356 12.522
2004.6 0.175 0.2 1 0.1 0.225 0.98903 2.626
2004.6 0.175 0.2 1 0.2 0.45 0.958166 5.089
2004.6 0.175 0.2 1 0.3 0.675 0.912581 7.270
2004.6 0.175 0.2 1 0.4 0.9 0.858469 9.119
2004.6 0.175 0.2 1 0.5 1.125 0.801239 10.639
2004.6 0.175 0.2 1 0.6 1.35 0.744726 11.866
2004.6 0.175 0.2 1 0.7 1.575 0.691213 12.849
2004.6 0.175 0.2 1 0.8 1.8 0.641812 13.635
2004.6 0.175 0.2 1 0.9 2.025 0.596884 14.266
2004.6 0.175 0.2 1 1 2.25 0.556356 14.775
2006.6 0.175 0.2 1 0.1 0.225 0.98903 2.973
2006.6 0.175 0.2 1 0.2 0.45 0.958166 5.761
2006.6 0.175 0.2 1 0.3 0.675 0.912581 8.231
2006.6 0.175 0.2 1 0.4 0.9 0.858469 10.324
2006.6 0.175 0.2 1 0.5 1.125 0.801239 12.044
2006.6 0.175 0.2 1 0.6 1.35 0.744726 13.434
2006.6 0.175 0.2 1 0.7 1.575 0.691213 14.547
2006.6 0.175 0.2 1 0.8 1.8 0.641812 15.437
2006.6 0.175 0.2 1 0.9 2.025 0.596884 16.150
2006.6 0.175 0.2 1 1 2.25 0.556356 16.727
2008.6 0.175 0.2 1 0.1 0.225 0.98903 3.284
2008.6 0.175 0.2 1 0.2 0.45 0.958166 6.363
2008.6 0.175 0.2 1 0.3 0.675 0.912581 9.090
2008.6 0.175 0.2 1 0.4 0.9 0.858469 11.402
2008.6 0.175 0.2 1 0.5 1.125 0.801239 13.302
2008.6 0.175 0.2 1 0.6 1.35 0.744726 14.837
2008.6 0.175 0.2 1 0.7 1.575 0.691213 16.066
2008.6 0.175 0.2 1 0.8 1.8 0.641812 17.049
2008.6 0.175 0.2 1 0.9 2.025 0.596884 17.837
2008.6 0.175 0.2 1 1 2.25 0.556356 18.473
2010.6 0.175 0.2 1 0.1 0.225 0.98903 3.568
2010.6 0.175 0.2 1 0.2 0.45 0.958166 6.913
2010.6 0.175 0.2 1 0.3 0.675 0.912581 9.876
2010.6 0.175 0.2 1 0.4 0.9 0.858469 12.387
2010.6 0.175 0.2 1 0.5 1.125 0.801239 14.451
2010.6 0.175 0.2 1 0.6 1.35 0.744726 16.118
2010.6 0.175 0.2 1 0.7 1.575 0.691213 17.453
2010.6 0.175 0.2 1 0.8 1.8 0.641812 18.521
2010.6 0.175 0.2 1 0.9 2.025 0.596884 19.378
2010.6 0.175 0.2 1 1 2.25 0.556356 20.069
2012.6 0.175 0.2 1 0.1 0.225 0.98903 3.830
2012.6 0.175 0.2 1 0.2 0.45 0.958166 7.421
2012.6 0.175 0.2 1 0.3 0.675 0.912581 10.603
2012.6 0.175 0.2 1 0.4 0.9 0.858469 13.299
2012.6 0.175 0.2 1 0.5 1.125 0.801239 15.515
2012.6 0.175 0.2 1 0.6 1.35 0.744726 17.305
2012.6 0.175 0.2 1 0.7 1.575 0.691213 18.738
2012.6 0.175 0.2 1 0.8 1.8 0.641812 19.885
2012.6 0.175 0.2 1 0.9 2.025 0.596884 20.804
2012.6 0.175 0.2 1 1 2.25 0.556356 21.546
2014.6 0.175 0.2 1 0.1 0.225 0.98903 4.076
2014.6 0.175 0.2 1 0.2 0.45 0.958166 7.898
2014.6 0.175 0.2 1 0.3 0.675 0.912581 11.283
2014.6 0.175 0.2 1 0.4 0.9 0.858469 14.152
2014.6 0.175 0.2 1 0.5 1.125 0.801239 16.511
2014.6 0.175 0.2 1 0.6 1.35 0.744726 18.415
2014.6 0.175 0.2 1 0.7 1.575 0.691213 19.941
2014.6 0.175 0.2 1 0.8 1.8 0.641812 21.161
2014.6 0.175 0.2 1 0.9 2.025 0.596884 22.139
2014.6 0.175 0.2 1 1 2.25 0.556356 22.929
2016.6 0.175 0.2 1 0.1 0.225 0.98903 4.308
2016.6 0.175 0.2 1 0.2 0.45 0.958166 8.347
2016.6 0.175 0.2 1 0.3 0.675 0.912581 11.925
2016.6 0.175 0.2 1 0.4 0.9 0.858469 14.957
2016.6 0.175 0.2 1 0.5 1.125 0.801239 17.449
2016.6 0.175 0.2 1 0.6 1.35 0.744726 19.462
2016.6 0.175 0.2 1 0.7 1.575 0.691213 21.075
2016.6 0.175 0.2 1 0.8 1.8 0.641812 22.364
2016.6 0.175 0.2 1 0.9 2.025 0.596884 23.398
2016.6 0.175 0.2 1 1 2.25 0.556356 24.233
2018.6 0.175 0.2 1 0.1 0.225 0.98903 4.528
2018.6 0.175 0.2 1 0.2 0.45 0.958166 8.773
2018.6 0.175 0.2 1 0.3 0.675 0.912581 12.533
2018.6 0.175 0.2 1 0.4 0.9 0.858469 15.720
2018.6 0.175 0.2 1 0.5 1.125 0.801239 18.340
2018.6 0.175 0.2 1 0.6 1.35 0.744726 20.456
2018.6 0.175 0.2 1 0.7 1.575 0.691213 22.150
2018.6 0.175 0.2 1 0.8 1.8 0.641812 23.506
2018.6 0.175 0.2 1 0.9 2.025 0.596884 24.593
2018.6 0.175 0.2 1 1 2.25 0.556356 25.470
2020.6 0.175 0.2 1 0.1 0.225 0.98903 4.737
2020.6 0.175 0.2 1 0.2 0.45 0.958166 9.179
2020.6 0.175 0.2 1 0.3 0.675 0.912581 13.114
2020.6 0.175 0.2 1 0.4 0.9 0.858469 16.448
2020.6 0.175 0.2 1 0.5 1.125 0.801239 19.190
2020.6 0.175 0.2 1 0.6 1.35 0.744726 21.404
2020.6 0.175 0.2 1 0.7 1.575 0.691213 23.176
2020.6 0.175 0.2 1 0.8 1.8 0.641812 24.594
2020.6 0.175 0.2 1 0.9 2.025 0.596884 25.732
2020.6 0.175 0.2 1 1 2.25 0.556356 26.650
2022.6 0.175 0.2 1 0.1 0.225 0.98903 4.938
2022.6 0.175 0.2 1 0.2 0.45 0.958166 9.568
2022.6 0.175 0.2 1 0.3 0.675 0.912581 13.670
2022.6 0.175 0.2 1 0.4 0.9 0.858469 17.146
2022.6 0.175 0.2 1 0.5 1.125 0.801239 20.003
2022.6 0.175 0.2 1 0.6 1.35 0.744726 22.311
2022.6 0.175 0.2 1 0.7 1.575 0.691213 24.159
2022.6 0.175 0.2 1 0.8 1.8 0.641812 25.637
2022.6 0.175 0.2 1 0.9 2.025 0.596884 26.823
2022.6 0.175 0.2 1 1 2.25 0.556356 27.779
2024.6 0.175 0.2 1 0.1 0.225 0.98903 5.131
2024.6 0.175 0.2 1 0.2 0.45 0.958166 9.942
2024.6 0.175 0.2 1 0.3 0.675 0.912581 14.204
2024.6 0.175 0.2 1 0.4 0.9 0.858469 17.816
2024.6 0.175 0.2 1 0.5 1.125 0.801239 20.785
2024.6 0.175 0.2 1 0.6 1.35 0.744726 23.183
2024.6 0.175 0.2 1 0.7 1.575 0.691213 25.103
2024.6 0.175 0.2 1 0.8 1.8 0.641812 26.639
2024.6 0.175 0.2 1 0.9 2.025 0.596884 27.871
2024.6 0.175 0.2 1 1 2.25 0.556356 28.865
2026.6 0.175 0.2 1 0.1 0.225 0.98903 5.317
2026.6 0.175 0.2 1 0.2 0.45 0.958166 10.303
2026.6 0.175 0.2 1 0.3 0.675 0.912581 14.719
2026.6 0.175 0.2 1 0.4 0.9 0.858469 18.461
2026.6 0.175 0.2 1 0.5 1.125 0.801239 21.538
2026.6 0.175 0.2 1 0.6 1.35 0.744726 24.023
2026.6 0.175 0.2 1 0.7 1.575 0.691213 26.013
2026.6 0.175 0.2 1 0.8 1.8 0.641812 27.604
2026.6 0.175 0.2 1 0.9 2.025 0.596884 28.881
2026.6 0.175 0.2 1 1 2.25 0.556356 29.911
2028.6 0.175 0.2 1 0.1 0.225 0.98903 5.497
2028.6 0.175 0.2 1 0.2 0.45 0.958166 10.651
2028.6 0.175 0.2 1 0.3 0.675 0.912581 15.216
2028.6 0.175 0.2 1 0.4 0.9 0.858469 19.085
2028.6 0.175 0.2 1 0.5 1.125 0.801239 22.266
2028.6 0.175 0.2 1 0.6 1.35 0.744726 24.835
2028.6 0.175 0.2 1 0.7 1.575 0.691213 26.892
2028.6 0.175 0.2 1 0.8 1.8 0.641812 28.537
2028.6 0.175 0.2 1 0.9 2.025 0.596884 29.857
2028.6 0.175 0.2 1 1 2.25 0.556356 30.922
2030.6 0.175 0.2 1 0.1 0.225 0.98903 5.671
2030.6 0.175 0.2 1 0.2 0.45 0.958166 10.988
2030.6 0.175 0.2 1 0.3 0.675 0.912581 15.698
2030.6 0.175 0.2 1 0.4 0.9 0.858469 19.689
2030.6 0.175 0.2 1 0.5 1.125 0.801239 22.971
2030.6 0.175 0.2 1 0.6 1.35 0.744726 25.621
2030.6 0.175 0.2 1 0.7 1.575 0.691213 27.743
2030.6 0.175 0.2 1 0.8 1.8 0.641812 29.440
2030.6 0.175 0.2 1 0.9 2.025 0.596884 30.802
2030.6 0.175 0.2 1 1 2.25 0.556356 31.901
由上表可以得出：
水位流量开度关系
开度
流量
水位 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%
2002.6 2.225 4.305 6.139 7.683 8.945 9.958 10.674 11.406 11.919 12.33
2004.6 2.625 5.08 7.243 9.065 10.554 11.749 12.701 13.458 14.064 14.55
2006.6 2.972 5.751 8.2 10.263 11.949 13.301 14.379 15.236 15.922 16.47
2008.6 3.282 6.351 9.056 11.335 13.196 14.96 15.88 16.828 17.584 18.19
2010.6 3.566 6.9 9.839 12.314 14.336 15.959 17.252 18.281 19.103 19.76
2012.6 3.828 7.408 10.56 13.221 15.392 17.134 18.522 19.627 20.509 21.22
2014.6 4.074 7.883 11.24 14.069 16.379 18.234 19.71 20.886 21.825 22.58
2016.6 4.306 8.331 11.88 14.869 17.311 19.27 20.813 22.074 23.067 23.87
2018.6 4.526 8.757 12.49 15.628 18.194 20.254 21.895 23.201 24.244 25.08
2020.6 4.735 9.162 13.07 16.352 19.037 21.192 22.909 24.275 25.367 26.25
2022.6 4.936 9.551 13.62 17.045 19.844 22.091 23.88 25.304 26.443 27.36
2024.6 5.129 9.924 14.15 17.711 20.62 22.954 24.813 26.293 27.476 28.43
2026.6 5.315 10.28 14.66 18.353 21.367 23.786 25.713 27.246 28.472 29.46
2028.6 5.494 10.63 15.16 18.973 22.089 24.59 26.582 28.167 29.434 30.45
2030.6 5.668 10.97 15.64 19.574 22.788 25.368 27.423 29.059 30.365 31.42
（由此可绘出水位流量关系曲线）
导流遂洞出流计算
上游水位 出口洞高 洞段一段水力半径 闸门段水力半径 洞段一段舍齐系数 闸门段舍齐系数 出口高程 进口损失系数 方变圆损失系数
2000 1.5 0.5 0.40824829 52.4058069 50.665 1996 0.5 0.01
2000 1.5 0.5 0.40824829 52.4058069 50.665 1996 0.5 0.01
2000 1.5 0.5 0.40824829 52.4058069 50.665 1996 0.5 0.01
2000 1.5 0.5 0.40824829 52.4058069 50.665 1996 0.5 0.01
2000 1.5 0.5 0.40824829 52.4058069 50.665 1996 0.5 0.01
2000 1.5 0.5 0.40824829 52.4058069 50.665 1996 0.5 0.01
2000 1.5 0.5 0.40824829 52.4058069 50.665 1996 0.5 0.01
2000 1.5 0.5 0.40824829 52.4058069 50.665 1996 0.5 0.01
2000 1.5 0.5 0.40824829 52.4058069 50.665 1996 0.5 0.01
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上游水位 拦污栅损失系数 阀门损失系数 出口损失系数 阀门开度 过水断面积 流量系数 出流量
2000 0.2 0.2 1 0.1 0.4523904 0.974004884 3.086
2000 0.2 0.2 1 0.2 0.9047808 0.90671097 5.746
2000 0.2 0.2 1 0.3 1.3571712 0.820110068 7.795
2000 0.2 0.2 1 0.4 1.8095616 0.732165377 9.279
2000 0.2 0.2 1 0.5 2.261952 0.652015697 10.329
2000 0.2 0.2 1 0.6 2.7143424 0.582494739 11.073
2000 0.2 0.2 1 0.7 3.1667328 0.523394207 11.608
2000 0.2 0.2 1 0.8 3.6191232 0.473420013 12.000
2000 0.2 0.2 1 0.9 4.0715136 0.43107864 12.292
2000 0.2 0.2 1 1 4.523904 0.395006785 12.515
2002 0.2 0.2 1 0.1 0.4523904 0.974004884 4.140
2002 0.2 0.2 1 0.2 0.9047808 0.90671097 7.708
2002 0.2 0.2 1 0.3 1.3571712 0.820110068 10.458
2002 0.2 0.2 1 0.4 1.8095616 0.732165377 12.449
2002 0.2 0.2 1 0.5 2.261952 0.652015697 13.858
2002 0.2 0.2 1 0.6 2.7143424 0.582494739 14.856
2002 0.2 0.2 1 0.7 3.1667328 0.523394207 15.574
2002 0.2 0.2 1 0.8 3.6191232 0.473420013 16.099
2002 0.2 0.2 1 0.9 4.0715136 0.43107864 16.492
2002 0.2 0.2 1 1 4.523904 0.395006785 16.791
2004 0.2 0.2 1 0.1 0.4523904 0.974004884 4.976
2004 0.2 0.2 1 0.2 0.9047808 0.90671097 9.264
2004 0.2 0.2 1 0.3 1.3571712 0.820110068 12.569
2004 0.2 0.2 1 0.4 1.8095616 0.732165377 14.962
2004 0.2 0.2 1 0.5 2.261952 0.652015697 16.655
2004 0.2 0.2 1 0.6 2.7143424 0.582494739 17.855
2004 0.2 0.2 1 0.7 3.1667328 0.523394207 18.717
2004 0.2 0.2 1 0.8 3.6191232 0.473420013 19.349
2004 0.2 0.2 1 0.9 4.0715136 0.43107864 19.821
2004 0.2 0.2 1 1 4.523904 0.395006785 20.180
2006 0.2 0.2 1 0.1 0.4523904 0.974004884 5.690
2006 0.2 0.2 1 0.2 0.9047808 0.90671097 10.594
2006 0.2 0.2 1 0.3 1.3571712 0.820110068 14.374
2006 0.2 0.2 1 0.4 1.8095616 0.732165377 17.110
2006 0.2 0.2 1 0.5 2.261952 0.652015697 19.046
2006 0.2 0.2 1 0.6 2.7143424 0.582494739 20.418
2006 0.2 0.2 1 0.7 3.1667328 0.523394207 21.404
2006 0.2 0.2 1 0.8 3.6191232 0.473420013 22.126
2006 0.2 0.2 1 0.9 4.0715136 0.43107864 22.666
2006 0.2 0.2 1 1 4.523904 0.395006785 23.077
2008 0.2 0.2 1 0.1 0.4523904 0.974004884 6.324
2008 0.2 0.2 1 0.2 0.9047808 0.90671097 11.775
2008 0.2 0.2 1 0.3 1.3571712 0.820110068 15.975
2008 0.2 0.2 1 0.4 1.8095616 0.732165377 19.016
2008 0.2 0.2 1 0.5 2.261952 0.652015697 21.168
2008 0.2 0.2 1 0.6 2.7143424 0.582494739 22.693
2008 0.2 0.2 1 0.7 3.1667328 0.523394207 23.789
2008 0.2 0.2 1 0.8 3.6191232 0.473420013 24.592
2008 0.2 0.2 1 0.9 4.0715136 0.43107864 25.192
2008 0.2 0.2 1 1 4.523904 0.395006785 25.649
2010 0.2 0.2 1 0.1 0.4523904 0.974004884 6.900
2010 0.2 0.2 1 0.2 0.9047808 0.90671097 12.847
2010 0.2 0.2 1 0.3 1.3571712 0.820110068 17.431
2010 0.2 0.2 1 0.4 1.8095616 0.732165377 20.749
2010 0.2 0.2 1 0.5 2.261952 0.652015697 23.096
2010 0.2 0.2 1 0.6 2.7143424 0.582494739 24.761
2010 0.2 0.2 1 0.7 3.1667328 0.523394207 25.956
2010 0.2 0.2 1 0.8 3.6191232 0.473420013 26.832
2010 0.2 0.2 1 0.9 4.0715136 0.43107864 27.486
2010 0.2 0.2 1 1 4.523904 0.395006785 27.985
2012 0.2 0.2 1 0.1 0.4523904 0.974004884 7.432
2012 0.2 0.2 1 0.2 0.9047808 0.90671097 13.837
2012 0.2 0.2 1 0.3 1.3571712 0.820110068 18.773
2012 0.2 0.2 1 0.4 1.8095616 0.732165377 22.347
2012 0.2 0.2 1 0.5 2.261952 0.652015697 24.876
2012 0.2 0.2 1 0.6 2.7143424 0.582494739 26.668
2012 0.2 0.2 1 0.7 3.1667328 0.523394207 27.956
2012 0.2 0.2 1 0.8 3.6191232 0.473420013 28.899
2012 0.2 0.2 1 0.9 4.0715136 0.43107864 29.604
2012 0.2 0.2 1 1 4.523904 0.395006785 30.141
2014 0.2 0.2 1 0.1 0.4523904 0.974004884 7.928
2014 0.2 0.2 1 0.2 0.9047808 0.90671097 14.761
2014 0.2 0.2 1 0.3 1.3571712 0.820110068 20.026
2014 0.2 0.2 1 0.4 1.8095616 0.732165377 23.838
2014 0.2 0.2 1 0.5 2.261952 0.652015697 26.536
2014 0.2 0.2 1 0.6 2.7143424 0.582494739 28.448
2014 0.2 0.2 1 0.7 3.1667328 0.523394207 29.822
2014 0.2 0.2 1 0.8 3.6191232 0.473420013 30.828
2014 0.2 0.2 1 0.9 4.0715136 0.43107864 31.579
2014 0.2 0.2 1 1 4.523904 0.395006785 32.152
2016 0.2 0.2 1 0.1 0.4523904 0.974004884 8.395
2016 0.2 0.2 1 0.2 0.9047808 0.90671097 15.630
2016 0.2 0.2 1 0.3 1.3571712 0.820110068 21.205
2016 0.2 0.2 1 0.4 1.8095616 0.732165377 25.242
2016 0.2 0.2 1 0.5 2.261952 0.652015697 28.098
2016 0.2 0.2 1 0.6 2.7143424 0.582494739 30.123
2016 0.2 0.2 1 0.7 3.1667328 0.523394207 31.577
2016 0.2 0.2 1 0.8 3.6191232 0.473420013 32.643
2016 0.2 0.2 1 0.9 4.0715136 0.43107864 33.439
2016 0.2 0.2 1 1 4.523904 0.395006785 34.045
2018 0.2 0.2 1 0.1 0.4523904 0.974004884 8.837
2018 0.2 0.2 1 0.2 0.9047808 0.90671097 16.453
2018 0.2 0.2 1 0.3 1.3571712 0.820110068 22.322
2018 0.2 0.2 1 0.4 1.8095616 0.732165377 26.571
2018 0.2 0.2 1 0.5 2.261952 0.652015697 29.578
2018 0.2 0.2 1 0.6 2.7143424 0.582494739 31.709
2018 0.2 0.2 1 0.7 3.1667328 0.523394207 33.240
2018 0.2 0.2 1 0.8 3.6191232 0.473420013 34.362
2018 0.2 0.2 1 0.9 4.0715136 0.43107864 35.200
2018 0.2 0.2 1 1 4.523904 0.395006785 35.838
2020 0.2 0.2 1 0.1 0.4523904 0.974004884 9.258
2020 0.2 0.2 1 0.2 0.9047808 0.90671097 17.237
2020 0.2 0.2 1 0.3 1.3571712 0.820110068 23.386
2020 0.2 0.2 1 0.4 1.8095616 0.732165377 27.837
2020 0.2 0.2 1 0.5 2.261952 0.652015697 30.987
2020 0.2 0.2 1 0.6 2.7143424 0.582494739 33.220
2020 0.2 0.2 1 0.7 3.1667328 0.523394207 34.824
2020 0.2 0.2 1 0.8 3.6191232 0.473420013 35.999
2020 0.2 0.2 1 0.9 4.0715136 0.43107864 36.877
2020 0.2 0.2 1 1 4.523904 0.395006785 37.546
2022 0.2 0.2 1 0.1 0.4523904 0.974004884 9.661
2022 0.2 0.2 1 0.2 0.9047808 0.90671097 17.986
2022 0.2 0.2 1 0.3 1.3571712 0.820110068 24.403
2022 0.2 0.2 1 0.4 1.8095616 0.732165377 29.048
2022 0.2 0.2 1 0.5 2.261952 0.652015697 32.335
2022 0.2 0.2 1 0.6 2.7143424 0.582494739 34.665
2022 0.2 0.2 1 0.7 3.1667328 0.523394207 36.339
2022 0.2 0.2 1 0.8 3.6191232 0.473420013 37.565
2022 0.2 0.2 1 0.9 4.0715136 0.43107864 38.481
2022 0.2 0.2 1 1 4.523904 0.395006785 39.179
2024 0.2 0.2 1 0.1 0.4523904 0.974004884 10.047
2024 0.2 0.2 1 0.2 0.9047808 0.90671097 18.706
2024 0.2 0.2 1 0.3 1.3571712 0.820110068 25.379
2024 0.2 0.2 1 0.4 1.8095616 0.732165377 30.210
2024 0.2 0.2 1 0.5 2.261952 0.652015697 33.629
2024 0.2 0.2 1 0.6 2.7143424 0.582494739 36.052
2024 0.2 0.2 1 0.7 3.1667328 0.523394207 37.793
2024 0.2 0.2 1 0.8 3.6191232 0.473420013 39.068
2024 0.2 0.2 1 0.9 4.0715136 0.43107864 40.021
2024 0.2 0.2 1 1 4.523904 0.395006785 40.747
2026 0.2 0.2 1 0.1 0.4523904 0.974004884 10.419
2026 0.2 0.2 1 0.2 0.9047808 0.90671097 19.399
2026 0.2 0.2 1 0.3 1.3571712 0.820110068 26.320
2026 0.2 0.2 1 0.4 1.8095616 0.732165377 31.330
2026 0.2 0.2 1 0.5 2.261952 0.652015697 34.875
2026 0.2 0.2 1 0.6 2.7143424 0.582494739 37.388
2026 0.2 0.2 1 0.7 3.1667328 0.523394207 39.193
2026 0.2 0.2 1 0.8 3.6191232 0.473420013 40.516
2026 0.2 0.2 1 0.9 4.0715136 0.43107864 41.503
2026 0.2 0.2 1 1 4.523904 0.395006785 42.256
4.5结构稳定计算
⑴．有压段结构稳定计算
已知：围岩Ⅳ类，坚固系数f=0.5，围岩容重r=15t/m3，开挖宽度
B=3.2m，开挖高度H=3.0m，内摩擦角Φ=270，抗力系数取100N/㎝3
则有：
①有压段Ⅳ类围岩的山岩压力计算：
垂直山岩压力：
岩石容重；
h 坍落高度。
（注：B 断面开挖宽度，m；
H 断面开挖高度，m；
f 岩石坚固系数；
内摩擦角。
在洞顶面处：
岩石容重，KN/m3
h 坍落高度。
在洞底面处：
岩石容重；
h 坍落高度。
H 断面开挖高度，m；
计算结果如下：
有压段IV类山岩压力计算
B H Φ F 容重 M h E1 E2 Q
3.2 3 27 0.5 15 0.61 6.86 26.802363 43.546863 72.03
Q=72.03 KN/m2；e1=26.8 KN/m2； e2=43.55 KN/m2。
运用pc1500（G-12进行配筋计算，计算结果如下：
**********************************************************************
***** 隧洞内力及配筋计算书 G-12 *****
**********************************************************************
工程名:mlt-sg-yy
一. 基 本 数 据
mlt-sg-yy(A= 1 )
Ky= 1.6 KL= 1.5 R#=250 Rg= 3100 Eg= 2000000
a= 4 d= 1.4
L1= 0 H2= 0 R1= 0 R2= 1 R4= 1.2
a1= 0 a2= 180 a4= 180 D1= 0 D2= .4
D3= 0 D4= .4 D5= 0 Q4= 7.2 Q3= 2.68
Q2= 4.35 Q1= 0 Ho=-19 P= 30 rh= 2.4
Eh= 2600000 K1= 10000 K2= 0 K3= 10000
二. 计 算 结 果:
迭 代 计 算
第 1 次迭代
第 2 次迭代
第 3 次迭代
位 移 状 态
111111111111000000000
--------------------------------------------------------------------------------
侧 底 拱(M= 10 )
轴向力 剪力 弯矩 受压钢筋 受拉钢筋 抗裂K 裂缝宽
0 -48.363 0.000 11.798 0.000 5.226 0.944 0.03971
1 -49.301 2.667 11.371 0.000 4.279 0.996 0.05288
2 -51.344 4.783 10.180 0.000 1.787 1.175 0.21061
3 -54.020 5.964 8.465 0.000 0.000 1.615 0.00000
4 -56.700 6.112 6.543 0.000 0.000 2.843 0.00000
5 -58.819 5.443 4.711 0.000 0.000 9.943 0.00000
6 -60.078 4.374 3.165 0.000 0.000 99.999 0.00000
7 -60.524 3.310 1.962 0.000 0.000 99.999 0.00000
8 -60.461 2.442 1.063 0.000 0.000 99.999 0.00000
9 -60.254 1.658 0.417 0.000 0.000 99.999 0.00000
10 -60.161 0.606 0.049 0.000 0.000 99.999 0.00000
侧 顶 拱(M= 10 )
轴向力 剪力 弯矩 受压钢筋 受拉钢筋 抗裂K 裂缝宽
0 -60.161 0.606 0.049 0.000 0.000 99.999 0.00000
1 -60.966 3.075 -0.674 0.000 0.000 99.999 0.00000
2 -62.645 4.206 -2.089 0.000 0.000 99.999 0.00000
3 -64.535 4.220 -3.711 0.000 0.000 99.999 0.00000
4 -66.021 3.265 -5.147 0.000 0.000 10.531 0.00000
5 -66.682 1.754 -6.102 0.000 0.000 4.742 0.00000
6 -66.431 0.246 -6.470 0.000 0.000 3.847 0.00000
7 -65.514 -0.783 -6.349 0.000 0.000 3.964 0.00000
8 -64.371 -1.098 -5.971 0.000 0.000 4.676 0.00000
9 -63.460 -0.746 -5.606 0.000 0.000 5.712 0.00000
10 -63.117 -0.000 -5.459 0.000 0.000 6.279 0.00000
--------------------------------------------------------------------------------
②有压段Ⅱ类围岩的山岩压力计算
已知：围岩为Ⅱ类围岩，坚固系数f=8，围岩容重r=25t/m3，开挖宽度B=3.2m，开挖高度H=3.0m，内摩擦角Φ=800，抗力系数取800N/㎝3
则有：
（注Ⅱ类围岩只计垂直山岩压力）。
岩石容重，KN/m3
B 断面开挖宽度，m；
计算结果如下：
有压段Ⅱ类山岩力计算
开挖宽度B 容重 垂直山岩压力
3.2 25 8
Q=8KN/m2
运用pc1500（G-12进行配筋计算，计算结果如下：
**********************************************************************
***** 隧洞内力及配筋计算书 G-12 *****
**********************************************************************
工程名:mlt-sg-yy
一. 基 本 数 据
mlt-sg-yy(A= 1 )
Ky= 1.6 KL= 1.5 R#=250 Rg= 3100 Eg= 2000000
a= 4 d= 1.4
L1= 0 H2= 0 R1= 0 R2= 1 R4= 1.2
a1= 0 a2= 90 a4= 90 D1= 0 D2= .4
D3= 0 D4= .4 D5= 0 Q4= .8 Q3= 0
Q2= 0 Q1= 0 Ho=-19 P= 30 rh= 2.4
Eh= 2600000 K1= 50000 K2= 0 K3= 50000
二. 计 算 结 果:
迭 代 计 算
第 1 次迭代
第 2 次迭代
代 第 3 次迭
位 移 状 态
111111111100000000000``
--------------------------------------------------------------------------------
侧 底 拱(M= 10 )
轴向力 剪力 弯矩 受压钢筋 受拉钢筋 抗裂K 裂缝宽
0 -57.315 0.000 1.454 0.000 0.000 99.999 0.00000
1 -57.373 0.881 1.384 0.000 0.000 99.999 0.00000
2 -57.542 1.696 1.180 0.000 0.000 99.999 0.00000
3 -57.806 2.379 0.858 0.000 0.000 99.999 0.00000
4 -58.142 2.865 0.443 0.000 0.000 99.999 0.00000
5 -58.516 3.094 -0.028 0.000 0.000 99.999 0.00000
6 -58.885 3.009 -0.512 0.000 0.000 99.999 0.00000
7 -59.199 2.561 -0.955 0.000 0.000 99.999 0.00000
8 -59.401 1.711 -1.296 0.000 0.000 99.999 0.00000
9 -59.429 0.430 -1.470 0.000 0.000 99.999 0.00000
10 -59.239 -1.302 -1.405 0.000 0.000 99.999 0.00000
--------------------------------------------------------------------------------
侧 顶 拱(M= 10 )
轴向力 剪力 弯矩 受压钢筋 受拉钢筋 抗裂K 裂缝宽
0 -59.239 -1.302 -1.405 0.000 0.000 99.999 0.00000
1 -58.823 -1.530 -1.137 0.000 0.000 99.999 0.00000
2 -58.360 -1.688 -0.832 0.000 0.000 99.999 0.00000
3 -57.867 -1.764 -0.505 0.000 0.000 99.999 0.00000
4 -57.369 -1.749 -0.173 0.000 0.000 99.999 0.00000
5 -56.890 -1.641 0.148 0.000 0.000 99.999 0.00000
6 -56.455 -1.441 0.440 0.000 0.000 99.999 0.00000
7 -56.089 -1.161 0.686 0.000 0.000 99.999 0.00000
8 -55.811 -0.814 0.873 0.000 0.000 99.999 0.00000
9 -55.637 -0.419 0.990 0.000 0.000 99.999 0.00000
10 -55.578 -0.000 1.030 0.000 0.000 99.999 0.00000
4.5.2无压段结构稳定计算
①．无压段Ⅳ类围岩的山岩压力计算：
已知：围岩Ⅳ类，坚固系数f=0.5，围岩容重r=15t/m3，开挖宽度
B=2.8m，开挖高度H=3.1m，内摩擦角Φ=270，抗力系数取400N/㎝3
则有：
垂直山岩压力：
岩石容重，KN/m3；
h 坍落高度。
（注：B 断面开挖宽度，m；
H 断面开挖高度，m；
f 岩石坚固系数；
内摩擦角。
在洞顶面处：
岩石容重，KN/m3；
h 坍落高度。
在洞底面处：
岩石容重，KN/m3；
h 坍落高度。
H 断面开挖高度，m；
计算结果如下：
无压段Ⅳ类山岩压力计算
B H 摩擦角Φ 坚固系数F 容重 M h e1 e2 Q
2.8 3.1 70 3 25 0.18 0.65267 0.370062 2.88106 11.422
Q=11.42 KN/m2； e1=0.37 KN/m2； e2= KN/m2。
运用pc1500（G-12进行配筋计算，计算结果如下：
**********************************************************************
***** 隧洞内力及配筋计算书 G-12 *****
**********************************************************************
工程名:mlt-sg-wy-4
一. 基 本 数 据
mlt-sg-wy-4(A= 4 )
Ky= 1.6 KL= 1.5 R#=250 Rg= 3100 Eg= 2000000
a= 4 d= 1.4
L1= 1 H2= 1.3 R1= 0 R2= 0 R4= 1
a1= 0 a2= 0 a4= 90 D1= .4 D2= 0
D3= .4 D4= .4 D5= .4 Q4= 1.14 Q3= 4E-002
Q2= .29 Q1= 0 Ho=-19 P= 30 rh= 2.4
Eh= 2600000 K1= 40000 K2= 0 K3= 40000
二. 计 算 结 果:
迭 代 计 算
第 1 次迭代
第 2 次迭代
第 3 次迭代
位 移 状 态
1111111111100000000000000000000
--------------------------------------------------------------------------------
底 板(M= 10 )
轴向力 剪力 弯矩 受压钢筋 受拉钢筋 抗裂K 裂缝宽
0 -50.240 0.000 7.596 0.000 0.000 1.849 0.00000
1 -50.240 4.837 7.354 0.000 0.000 1.961 0.00000
2 -50.240 9.695 6.627 0.000 0.000 2.396 0.00000
3 -50.240 14.595 5.413 0.000 0.000 3.805 0.00000
4 -50.240 19.555 3.706 0.000 0.000 21.994 0.00000
5 -50.240 24.586 1.500 0.000 0.000 99.999 0.00000
6 -50.240 29.697 -1.214 0.000 0.000 99.999 0.00000
7 -50.240 34.889 -4.442 0.000 0.000 7.186 0.00000
8 -50.240 40.152 -8.194 0.000 0.000 1.621 0.00000
9 -50.240 45.469 -12.474 0.000 5.903 0.891 0.03380
10 -50.240 50.811 -17.288 0.000 14.241 0.608 0.02230
--------------------------------------------------------------------------------
侧 墙(M= 10 )
轴向力 剪力 弯矩 受压钢筋 受拉钢筋 抗裂K 裂缝宽
0 -50.811 -50.240 -17.288 0.000 14.108 0.609 0.02237
1 -50.686 -43.883 -11.168 0.000 3.596 1.030 0.06870
2 -50.561 -37.504 -5.878 0.000 0.000 3.132 0.00000
3 -50.436 -31.144 -1.416 0.000 0.000 99.999 0.00000
4 -50.311 -24.802 2.220 0.000 0.000 99.999 0.00000
5 -50.187 -18.479 5.033 0.000 0.000 4.654 0.00000
6 -50.062 -12.174 7.025 0.000 0.000 2.129 0.00000
7 -49.937 -5.889 8.199 0.000 0.000 1.613 0.00000
8 -49.812 0.378 8.557 0.000 0.000 1.500 0.00000
9 -49.687 6.626 8.102 0.000 0.000 1.640 0.00000
10 -49.563 12.856 6.835 0.000 0.000 2.224 0.00000
--------------------------------------------------------------------------------
侧 顶 拱(M= 10 )
轴向力 剪力 弯矩 受压钢筋 受拉钢筋 抗裂K 裂缝宽
0 -49.563 12.856 6.835 0.000 0.000 2.224 0.00000
1 -51.388 12.427 4.846 0.000 0.000 5.530 0.00000
2 -53.104 11.729 2.945 0.000 0.000 99.999 0.00000
3 -54.678 10.789 1.174 0.000 0.000 99.999 0.00000
4 -56.083 9.636 -0.433 0.000 0.000 99.999 0.00000
5 -57.300 8.303 -1.844 0.000 0.000 99.999 0.00000
6 -58.313 6.819 -3.033 0.000 0.000 99.999 0.00000
7 -59.110 5.217 -3.980 0.000 0.000 99.999 0.00000
8 -59.685 3.526 -4.668 0.000 0.000 11.406 0.00000
9 -60.031 1.778 -5.085 0.000 0.000 7.255 0.00000
10 -60.147 -0.000 -5.224 0.000 0.000 6.466 0.00000
④．无压段Ⅱ类围岩的山岩压力计算：
已知：围岩为Ⅱ类围岩，坚固系数f=8，围岩容重r=25t/m3，开挖宽度B=2.8m，开挖高度H=3.1m，内摩擦角Φ=800，抗力系数取800N/㎝3
则有：
（注Ⅱ类围岩只计垂直山岩压力）。
岩石容重，KN/m3
B 断面开挖宽度，m；
计算结果如下：
无压段Ⅱ类山岩压力计算
开挖宽度B 容重 垂直山岩压力Q
2.8 25 7
由此知：Q=7 KN/m2。
运用pc1500（G-12进行配筋计算，计算结果如下：
**********************************************************************
***** 隧洞内力及配筋计算书 G-12 *****
**********************************************************************
工程名:mlt-sg-wy-2
一. 基 本 数 据
mlt-sg-wy-2(A= 4 )
Ky= 1.6 KL= 1.5 R#=250 Rg= 3100 Eg= 2000000
a= 4 d= 1.4
L1= 1 H2= 1.3 R1= 0 R2= 0 R4= 1
a1= 0 a2= 0 a4= 90 D1= .4 D2= 0
D3= .4 D4= .4 D5= .4 Q4= .7 Q3= 0
Q2= 0 Q1= 0 Ho=-19 P= 30 rh= 2.4
Eh= 2600000 K1= 80000 K2= 80000 K3= 80000
二. 计 算 结 果:
迭 代 计 算
第 1 次迭代
第 2 次迭代
第 3 次迭代
第 4 次迭代
位 移 状 态
0000011111100000000000000000000
--------------------------------------------------------------------------------
底 板(M= 10 )
轴向力 剪力 弯矩 受压钢筋 受拉钢筋 抗裂K 裂缝宽
0 -49.960 0.000 7.376 0.000 0.000 1.941 0.00000
1 -49.960 4.804 7.136 0.000 0.000 2.064 0.00000
2 -49.960 9.608 6.415 0.000 0.000 2.546 0.00000
3 -49.960 14.412 5.214 0.000 0.000 4.170 0.00000
4 -49.960 19.216 3.533 0.000 0.000 38.869 0.00000
5 -49.960 24.072 1.369 0.000 0.000 99.999 0.00000
6 -49.960 29.077 -1.287 0.000 0.000 99.999 0.00000
7 -49.960 34.236 -4.451 0.000 0.000 7.009 0.00000
8 -49.960 39.533 -8.139 0.000 0.000 1.633 0.00000
9 -49.960 44.931 -12.361 0.000 5.780 0.899 0.03475
10 -49.960 50.371 -17.126 0.000 14.018 0.613 0.02235
--------------------------------------------------------------------------------
侧 墙(M= 10 )
轴向力 剪力 弯矩 受压钢筋 受拉钢筋 抗裂K 裂缝宽
0 -50.371 -49.960 -17.126 0.000 13.922 0.614 0.02241
1 -50.246 -43.682 -11.034 0.000 3.482 1.044 0.07199
2 -50.121 -37.337 -5.768 0.000 0.000 3.236 0.00000
3 -49.996 -31.009 -1.326 0.000 0.000 99.999 0.00000
4 -49.871 -24.699 2.295 0.000 0.000 99.999 0.00000
5 -49.747 -18.405 5.097 0.000 0.000 4.412 0.00000
6 -49.622 -12.128 7.081 0.000 0.000 2.082 0.00000
7 -49.497 -5.867 8.250 0.000 0.000 1.586 0.00000
8 -49.372 0.376 8.607 0.000 0.000 1.477 0.00000
9 -49.247 6.602 8.153 0.000 0.000 1.613 0.00000
10 -49.123 12.812 6.891 0.000 0.000 2.172 0.00000
--------------------------------------------------------------------------------
侧 顶 拱(M= 10 )
轴向力 剪力 弯矩 受压钢筋 受拉钢筋 抗裂K 裂缝宽
0 -49.123 12.812 6.891 0.000 0.000 2.172 0.00000
1 -50.951 12.444 4.904 0.000 0.000 5.210 0.00000
2 -52.688 11.800 2.996 0.000 0.000 99.999 0.00000
3 -54.296 10.902 1.210 0.000 0.000 99.999 0.00000
4 -55.746 9.777 -0.417 0.000 0.000 99.999 0.00000
5 -57.011 8.454 -1.851 0.000 0.000 99.999 0.00000
6 -58.072 6.964 -3.064 0.000 0.000 99.999 0.00000
7 -58.913 5.340 -4.032 0.000 0.000 75.318 0.00000
8 -59.521 3.616 -4.736 0.000 0.000 10.223 0.00000
9 -59.889 1.825 -5.164 0.000 0.000 6.703 0.00000
10 -60.012 0.000 -5.308 0.000 0.000 6.009 0.00000
4.5出口段水面线计算
运用pc1500（D-7）进行计算，计算结果如下：
**********************************************************************
***** 恒定非均匀渐变流水面曲线计算书 D-7X *****
**********************************************************************
工程名:1
一.原始数据:
流量 分段数 断面类型数 起始断面水深
14.00 4 1 1.50
断面水力要素:
2 0.0170 1.6 0
各分段之断面类型:
1 1 1 1 1
各分段之长度:
0 5.1 5.1 5.1 5.1
各分段之纵坡:
0.2940 0.2940 0.2940 0.2940 0.2940
二.计算结果:
分段 水深h 正常水深ho 临界水深hk 流速v 分段长dL 累计长L 曲线类型
0 1.500 0.572 2.048 5.833 0.000 0.000 b2
1 1.088 0.572 2.048 8.041 5.100 5.100 b2
2 0.930 0.572 2.048 9.411 5.100 10.200 b2
3 0.840 0.572 2.048 10.413 5.100 15.300 b2
4 0.778 0.572 2.048 11.242 5.100 20.400 b2
5、总结与体会
通过本次设计，使我们对大学四年所学的各门课程有了进一步系统的认识，尤其是专业课程有了更深入的理解和认识。在理论联系实际方面，这次毕业设计为我们提供了一个平台，使我们深刻理会了具体实际工程中的理论运用，大学四年所学也因毕业设计而有了一个系统的概括。
本次设计针对水工建筑物中的水工遂洞设计中展开，在设计中，根据具体情况，对大坝、引水隧洞、溢洪道和水库管理房院等水库运行所必须的建筑物进行了布置和设计。虽然在设计中由于缺乏实践经验，难免出现不太完善的地方，但在吴建明导师和其他师兄的耐心指导，和同学一起讨论的前提下，圆满完成了这次毕业设计，本次毕业实习基本上到了学以至用的目的，设计结构也基本满足要。
就本次实习还学会了以前很多比较模糊甚至不懂的地方，例如在word的编写方面还有Excel表格计算，CAD制图如何能更快更准确。
毕业设计是我们离开学校之前的最后一门“课程”，也是大学四年最为重要的一门课程。本次设计时我深刻体会到了作为一名水工工作人员，应该持一种怎样的态度对待科学，以及在学习工作中一丝不苟、实事求是的科学态度。
参考文献：
1.水工建筑物.祁庆和主编.中国水利水电出版社，1996高等学校教材；
ISBN7-80124-256-4
2.隧洞.熊启钧编著.中国水利水电出版社，2002（取水输水建筑物丛书/陈德亮主编）；ISBN7-5084-1160-9
3.中华人民共和国水利行业标准水工隧洞设计规范.中国水利水电出版社出版；
4.水力学.吴持恭主编.成都科技大学水力学教研室主编.高等教育出版社.1982.11（2001重印）
5.闸门与启闭设备.刘细龙，陈福荣编著.中国水利水点出版社.2002（取水输水建筑物丛书/陈德亮主编）；
6.水力计算手册.武汉水利电力学院水力学教研室编.水利电力出版社.1983；
7.水工钢筋混凝土结构学.河海大学等编。中国水利水电出版社1996.12高等教材ISBN7-80124-140-1；
Abstract
As we approach the end of this design is the University for four years of study, designed to cover a four-year course we learn the knowledge and professional knowledge base, has played the role of summing up and summarized. The main elements of the design include : hub layout of the water reservoirs (diversion) at hole design. The design specifications, a more detailed exposition of the water conservancy project building water conservancy project at the hole layout principles, based on choice, the design parameters and the methodology of calculation and related irrigation structures, and focusing on the Red River State County Malu Pool Reservoir, the water supply (diversion) at a hole in the initial programme is designed.
Was designed from hydraulic hole
School: Kunming University of Science and Technology
Class: Class1,Grade2002,Hydraulic Engineer
Name: Luoanwei
Unit:: HongHeZhouYunNanShengDesign institute
Don:Wujianming
Principalship:Engineer
英文文献及翻译
Concrete faced rockfill dams in China
Dongshi excavation stability of the surrounding rock：
Introduction
Current water utilities underground area the size of Dongshi group, the layout and location of the geological environment has become increasingly complex. For example, our evaluation of the proposed and under construction, small Bay, Longtan, water cloth tunnel, such as rice Norte crossing Dongshi hydroelectric plants underground groups, the scale is unprecedented, Dongshi groups surrounding rock stability to the project security, the need for stability Dongshi groups surrounding rock comprehensive analysis and evaluation. Limited Yuan Dong Shi Kwan surrounding rock underground methods have become a powerful means of stability analysis. For a limited number of underground literature in Dongshi group surrounding rock stability analysis methods, ground support simulation and evaluation indicators for the stability of a number of exploration, the current research in this area is still very active [1~3]. However, the use of methods of analysis for the limited evaluation of large underground complex geological conditions of the surrounding rock group Dongshi stability, and have engineering practice, still needs the geotechnical engineering and technical personnel of hard exploration. First, the large underground Dongshi groups facing complex geological environment, and stress involved, temperature and groundwater, the complex geological environment. Secondly, the large underground Dongshi groups facing complex geological conditions, different geological formations, different geological quadrangle, geological formations have different characteristics Bengouguanxi and mechanics, the value of simulation methods require people to explore. Finally, the large underground Dongshi groups involve complex support structures, such as Maogan, Maosuo, concrete and steel Gongjia sprayed layer, the support structure of the limited Yuan simulation methods also need people to explore.
All attempts from the excavation of mass construction Tansuxing limited Yuan analysis methods, Numerical Simulation of the ground support methods and rock excavation works disturbance conditions surrounding rock damage indicators identified several areas to explore, based on 3D nonlinear limited Yuan large underground Dongshi group surrounding rock stability analysis methods, through engineering calculations and analysis of examples to test the feasibility of this proposed ideas and methods and effectiveness.
First. the initial failure stress (and stress)
1. Definition : rock in the natural occurrence of the initial mass of stress called stress (natural rock intimate stress), to study in the field, usually called the stress.
There are rocks：1. Construction stress (and stress)；2. Themselves stress。
2. Rock formation initial stress factors :
On the gravity of the rock
Tectonic movement
Genetic process physics, the role of temperature, topography effects
Role of groundwater and earthquake.
Because many factors that are currently unable to use mathematics, mechanics analysis of the law, only the truth.
3. How detected in stress
Current commonly used methods : stress the law, stress the restoration of law.
1. Stress the law : by cutting stress and lift shafts or bored detected rocks to inquire its initial stress contingency.
2. stress restore law : failure of the stress lifted, not by the failure to inquire rock deformation characteristics of the stress values, but through pressure to quickly return to its original state, to seek the lifting of rock in stress before stress values.
These measurements of the stress is the failure of 1:00, the whole mass of the initial stress distribution, are also not limited on the basis of the survey results point to be determined.
4. The initial failure of the initial stress awareness
1. The weight of the rock, rock and rock initial stress is a fundamental reason for failure forces not only have a vertical stress, and by "Bo Song effect" resulting from the effect of the level of stress and 4,850,000.
2. The formation of the initial stress, depends on the terrain and crustal movement structure, which usually have a high level of stress is the main cause.
3. Failure in many parts of the initial stress finally revealed : on the level of stress greatly exceed the weight of rock called the results, which is due to tectonic dynamics factors, or geological denude reasons.
4. The natural rock fault for the initial stress plays a role in lifting or partially lifting.
5. Rigid integrity of the rock, in a certain geological conditions, can gather a lot of energy, thus creating a natural, high stress, in the course of excavation, a "rock blasting."
Second. the stress on surrounding rock
Stress on distribution : When the rock excavation, Dongshi, Dongshi surrounding rock initial stress state changes, a phenomenon called stress on distribution.
Surrounding rock : a stress on the distribution of this part of rock called surrounding rock.
In some parts of the surrounding Dongshi (shape mutations, weak zone) there stress on the surrounding rock stabilities.
Stress distribution in the most significant peripheral Dongshi, from Dongbi impact reduced; Stress on the distribution and the initial stress state, the biggest Dongshi shape and size, structure and nature of the rock.
Surrounding rock stress calculation : elasticity theory, limited million (see "" rock mechanics, "").
Third. the surrounding rock stability analysis
1. Purpose : to predict the potential damage patterns, parts, and its scope of the development process and choose appropriate support programme to ensure construction safety, improve design.
2. Analysis : Major By experience and judgement scene measurements (factors number and complexity, so far, we can not completely rely on theoretical calculations).
3. Analysis :
1. Registration for the primary suspect, the nature of the geological conditions and its mechanics, the initial stress, and the construction methods, the use of the limited flexibility theory or formula per surrounding rock pressure.
2. If the surrounding rock mass pressure over the limit flexibility, may Tansuxing theoretical calculations plasticity zone stress, identifying plasticity area.
3. Dongshi surrounding the disclosure of a possible crisis stone, plaster body balanced by France for analysis.
4. Site measurements, the main measurements of selected points displacement, and between points and points relative displacement, painted displacement ~ time curve, such as displacement of more than "allow displacement of the" sudden change or displacement curve steep that surrounding rock will be Shiwen, Accordingly use support measures.
Four. Phased optimization methodology to dig out
Different programmes and ways to optimize the assessment of the construction should be comprehensive analysis of the surrounding rock deformation, stress distribution patterns and surrounding rock surfaces damaged areas, plasticity and resilience destruction zone the size of the destruction zone, and taking into Maogan (II) stress, the final assessment of the stability of surrounding rock. The district judge on the destruction of several criteria.
Shell area (TD)：refers to the tension arising from the surrounding rock Zhang bifida damage. The critical response as a failure to judge whether a rock unit Zhang bifida destruction guidelines. That the surrounding rock largest contingency value greater than the surrounding rock critical contingency, the surrounding rock have brought.
Plasticity Area (PA)： after the surrounding rock excavation is Dongshi critical stress to the yield stress of mass region. Usually limited modules under the stress of calculating the yield function F chosen by judge. When the yield function modules, the modules that are already mass produced yield damage.
Dumping Dutch District (re)： refers to a process of phased excavation preliminary excavation has entered plasticity and brought destruction modules in the course of excavation late rock stress generated unloading and return to the submission within the rock face. The plasticity of the damage is not reversible, if dumping is a destruction zone areas.
In terms of statistical analysis could damage zone size for the comparative analysis of the programmes.
References：
Xia ke feng wind editor. Water conservancy and hydropower project construction manual vol. Beijing : China Electric Power Press. 2003.
洞室开挖时的围岩稳定性
引言
目前水利水电领域地下洞室群的规模越来越大，其布局和所处的地质环境也越来越复杂。例如我国拟建和正在建设的溪洛渡、小湾、龙滩、水布垭、糯扎渡等水电站地下厂房洞室群，其规模都是空前的，洞室群的围岩稳定对工程安全至关重要，有必要对洞室群的围岩稳定性进行全面的分析和评价。有限元方法已经成为地下洞室群围岩稳定性分析的有力手段。许多文献在基于有限元的地下洞室群围岩稳定性的分析方法、锚固支护的模拟以及稳定性评价指标等方面进行了许多探索，目前这一领域的研究仍然十分活跃[1～3]。但运用有限元方法分析评价复杂地质条件下大型地下洞室群的围岩稳定性，并经受工程实践的检验，仍需要广大岩土工程科技人员的艰辛探索。首先，大型地下洞室群面临的地质环境复杂，涉及地应力、温度和地下水等复杂的地质环境。其次，大型地下洞室群面临复杂的工程地质条件，地层构造千差万别，不同的地层岩性、地质构造具有不同的本构关系和力学特性，其数值模拟方法需要人们去探索。最后，大型地下洞室群涉及复杂的支护结构，如锚杆、锚索、混凝土喷层以及钢拱架等，这些支护结构的有限元模拟方法也需要人们去探索。
本文尝试从岩体施工开挖的弹塑性有限元分析方法、锚固支护的数值模拟方法以及岩体开挖施工扰动条件下围岩破坏指标的确定等几个方面来探讨基于三维非线性有限元的大型地下洞室群围岩稳定分析方法，并通过工程实例的计算分析情况来验证本文提出思路和方法的可行性和有效性。
一、岩体初始应力（地应力）
1．定义：岩体处于天然产状所具有的内应力叫做岩体的初始应力（天然岩体内应力），在地学领域中，通常叫地应力。
岩石有 构造应力（地应力）
自重应力
2．形成岩体初始应力的因素：
上覆岩体的重力
地壳构造运动
成岩过程中的物理、温度作用、地形影响
地下水及地震作用
由于影响因素多，目前无法用数学，力学法分析计算，只能现场实测。
3．如何测得地应力
目前常用的方法：应力解除法、应力恢复法
