水利水电工程施工导流设计与规划3.doc

前言
在国家基本建设路线、方针和政策指导下，从施工的全局出发，根据本工程的技术经济特点，确定施工方法、劳动组织、技术组织措施等，安排施工进度和劳动力、材料、机械、构件的供应，以便预计施工中的各种需要及其变化，协调施工中各部门之间的关系，使施工建立在科学合理的基础上，从而做到优质、低耗、高效地取得最好的经济效益和社会效益。

目录
前言 1
目录 2
《水利水电工程施工导流设计与规划》任务书 4
一、 工程概况 4
二、 施工条件 4
（一） 施工工期 4
（二） 坝址地形、地质及当地材料 4
（三） 气象水文 5
项目一 工程量计算 7
项目二 施工导流计划 8
任务一 导流设计洪水标准 8
一、 导流建筑物级别 8
二、 洪水标准 9
任务二 导流方案拟定 10
一、 导流方案与施工分期 10
二、 导流时段划分 11
任务三 导流工程规划与设计 13
一、导流隧洞规划布置 13
二、汛期大坝拦洪校核 16
三、围堰主要尺寸、型式及布置 21
项目三 土石坝施工 23
任务一 机械化施工方案拟订 23
一、 挖运强度计算 23
二、 拟订机械化施工方案 23
三、 配套设备需要量计算 25
一、 施工强度 26
二、 土石方施工机械配备 26
三、 土石方施工机械的选择及数量计算 26
任务二 坝面运输布置 28
一、 坝区运输道路 28
二、 运输道路技术标准 29
任务三 坝体填筑 30
一． 土料防渗体施工 30
二、 反滤料施工 33
三、 坝壳料施工 34
四、 护坡施工 36
任务四 坝体施工质量控制 37
一、 填筑质量控制 37
项目四 施工进度计划 40
任务一 施工进度计划概述 40
一、水利水电建设阶段的划分 40
二、施工进度计划分类 40
三、施工总进度计划的编制原则 41
四、施工进度计划的编制内容 41
任务二 施工总进度计划编制 41
一、收集资料 41
二、编制轮廓性施工进度 42
三、编制控制性施工进度 42
四、施工进度方案比较 47
五、编制施工总进度计划表 47
任务三 土石坝施工进度计划编制 48
一、施工进度计划编制原则 48
二、坝体填筑进度安排 48
项目五施工总布置 49
任务一施工总布置概述 49
一、 施工总布置作用 49
二、 施工总布置的内容 49
三、 施工总布置原则及依据 49
任务二 施工总平面布置 50
一、收集基本资料 50
二、编制临时建筑物的项目清单 51
三、场地区域规划 51
四、交通规则 51
五、分区布置 52
六、施工总布置的优化设计成果 52
总结 54

《水利水电工程施工导流设计与规划》任务书
一、 工程概况
工程地处我国华东钱塘江的支流上，为一发电为主兼顾灌溉，防洪的水利枢纽工程，在坝型比较阶段，比较了砼重力坝和粘土心墙砂壳坝两个方案，后者的枢纽布置如图1-1所示，坝高81m。坝顶长度370m，设计正常高水位为100m，校核洪水位为102m，大坝典型断面见Ⅱ-Ⅱ。大坝属于二级建筑物。
溢洪道布置在坝址一公里的左岸凹口出（图中未示），为开敞正槽式，堰顶搞成为，总宽度为64m，出口采用差动式鼻坎挑流消能。
饮水式水电站布置在右岸，引水洞长525m，直径7m，厂房安装50MW机组两台。
二、 施工条件
（一） 施工工期
主体工程工期暂定为4年，2002年准备，2003年开工，2006年年底发电（初始发电水位80m）。
（二） 坝址地形、地质及当地材料
坝址处流域面积2160km2,坝址以上河流全长104km;其中50km为通航河道，常年有载重量为5至10吨的木船和竹筏过坝。坝址两岸系高山，山坡较陡。坝址河谷宽度200m，河底高程25m。两岸覆盖层较薄，基岩为石英砂岩（X级）；河床岩基较好，两岸岩石节理发育，风化较深。河床砂砾盖厚度0-3m，平均1.5m。坝址上下游均为宽阔冲积台地，在上下游3-7km的台地和河滩上，又满足筑坝要求的大量砂砾料（Ⅲ类土）。采用水上砂砾平均运距5.5km；如就近采用水下砂砾，平均运距3.5km。粘土料（Ⅲ类土）在左岸下游7km的王家村，高程40-50m,储量丰富，质量满足设计要求。
（三） 气象水文
该工程位于华东地区，气温温和，雨量充沛，每年5-10月降雨较多，属温带多雨气候，按照水位规律分为枯水期和洪水期（包括梅雨期和台风期），其界限不明显。一般11月至次年4月底为枯水期，5月至10月为洪水期，其中5、6月的降雨量最大，占全年雨量的30%，该河流量属于山区性河流，洪水暴涨暴落，最大流量高达8290m3/s，最小流量7-8m3/s，相差上千倍。
根据设计需要，给出下列各种水文、气象资料：
1、 各月最大瞬时流量
表1 单位m3/s
频率
1月
2月
3月
4月
5月
6月
7月
8月
9月
10月
11月
12月
全年
1%
1860
1670
2440
3780
5530
8290
5060
7550
4840
2395
3065
2070
8290
2%
1680
1330
2190
3300
4920
7460
4350
6350
3840
2020
2500
1780
7460
3%
1500
1140
1920
2800
3250
6150
3380
4740
3350
1540
1770
1195
6150
4%
930
940
1250
2000
2700
4990
2660
3390
2710
1160
1230
823
4990
频率标准：所谓百年一遇，指工程由于洪水的原因失败的概率是1/100。
为了适应工程需要，一般将某一典型洪水过程线加以放大，使其洪水特征等于频率计算解得的设计值，所得的过程线即是待求的设计洪水过程线。
放大方法主要是：同倍比同频率
2、 各时段设计流量
表2 单位m3/s
时段
1%
2%
5%
10%
20%
9.1-3.31
4740
4190
3450
2870
2260
9.1-4.30
5000
4460
3740
3160
2510
10.1-4.30
4620
3550
2950
2460
1950
11.1-3.31
3020
2660
2180
1810
1410
11.1-4.30
4020
3560
2940
2450
1920
8.15-5.15
5150
4570
3880
3320
2740
3、 典型年逐月平均流量
表2 单位m3/s
频率
1月
2月
3月
4月
5月
6月
7月
8月
9月
10月
11月
12月
全年
平50%
19.8
80
71.8
86.3
122.5
277
134.8
92.8
73.7
91.7
23.9
27.6
89.8
丰1%
28
75.4
89.9
134
489
529
276
103
182
91.8
40.7
32.7
172.6
枯80%
11.5
13.9
61
81.7
114
163
102.4
88.9
72.9
71.8
17
15.3
67.8

4、设计洪水过程线
见图A
5、坝址水位线
见图B
6、水库水位与库容关系曲线
见图C
7、坝区各种日平均降雨统计表
表4-11 大坝施工工日数统计表
月
份
天
数

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
日历天数
31
28
31
30
31
30
31
31
30
31
30
31
法定假日
1
3

1
1
1

1
3

因雨停工
6.5
5.5
7.5
8.5
13
10
8
6
8.5
5
2.5
2.5
因气候停工
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
其他原因停工
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
有效工日
23.5
19.5
23.5
20.5
17
19
23
25
20.5
23
27.5
28.5

项目一 工程量计算
1、 根据大坝分期按式（5-1）计算各工期工程量，即

式中V—计算部分坝体工程量，m3；
A1、A2----计算部分坝体下底，上底面积，m2；根据坝体设计断面和地形计算，A1、A2一般间隔5m计算一个断面，间隔越小计算越精确，在坝体变坡和马道部位应增加计算截面；
h---计算部分坝体高度，m；即A1和A2间隔的距离。
上述公式可转化为表5-9进行工程量计算。
表5-9 坝壳工程量计算
坝体高程（m）
高差（m）
坝面面积(m2)
平均面积（m2）
体积（m3）
累计体积（m3)
24

0

0
26
2
37711.2332
18855.62
37711.23
37711.23
30
4
69097.272
53404.25
213617
251328.2
40
10
73545.572
71321.42
713214.2
964542.5
50下
10
64804.4728
69175.02
691750.2
1656293
50上

63328.3444

75下
25
31902.1812
47615.26
1190382
2846674
75上

30282.7748

104
29
8671.6388
19477.21
564839
3411513
105
1
3594.2384
6132.939
6132.939
3417646
心墙工程量计算
坝体高程（m）
高差（m）
坝面面积(m2)
平均面积（m2）
体积（m3）
累计体积（m3)
24

0

0
26
2
2907.0896
1453.545
2907.09
2907.09
30
4
3707.1752
3307.132
13228.53
16135.62
40
10
3686.7824
3696.979
36969.79
53105.41
50
10
3778.5012
3732.642
37326.42
90431.83
75
25
3779.1232
3778.812
94470.31
184902.1
104
29
2756.1744
3267.649
94761.82
279663.9
关系曲线见附图

项目二 施工导流计划
任务一 导流设计洪水标准
导流建筑物级别即设计洪水标准，简称导流标准，是施工导流首先要确定的问题。它不但与工程所在地的水文气象特征、水文系列长短、导流工程运用时间长短直接相关，也取决于导流建筑物和主体工程，以及遭遇超设计标准洪水时可能对工程本身和下游地区带来损失的大小。导流标准还受地形、地质条件以及各种施工条件的制约。需要结合工程实际，全面综合分析其技术上的可行性和经济上的合理性，然后作出抉择。
导流标准是进行施工导流计算，确定导流建筑物尺寸和建筑物结构设计的依据。导流标准的高低，关系到工程和下游人民生命财产及工农业生产的安全，也关系到工程造价和工期。
导流标准包括围堰挡水、坝体施工期临时挡水、导流泄水建筑物封堵和水库蓄水等三个基本阶段。围堰挡水称初期导流，坝体挡水和封堵蓄水成为后期导流。一般初期导流失事只是影响围堰和基坑工程施工，而后期导流失事，则危及大坝及下游城镇安全，造成的损失比导流初期大得多。
一、 导流建筑物级别
导流建筑物的级别是确定洪水标准和建筑物结构设计的依据。根据我国的实际情况，规范规定导流建筑物划分3—5级，一般为4级和5级。具体划分按表5-1所列各项指标确定，其中4、5级导流建筑物应按表列的四项指标中的最高级别确定，而3级导流建筑物要求有两项以上的指标满足该级要求。

表5-1 导流建筑物级别的划分
项
目
级
别

保护对象
失事后果

导流建筑物规模

使用年限（年）
围堰高度（m）
库容（1亿m3)
3
有特殊要求的1级永久水工建筑物
淹没重要城镇、工矿企业、交通干线或推迟工程总工期及第一台（批）机组发电，造成重大灾害和损失
>3
>50
>1.0
4
1、2级永久水工建筑物
淹没一般城镇、工矿企业或影响工程总工期及第一台（批）机组发电，造成较大经济损失
1.5--3
15--50
0.1--1.0
5
3、4级永久水工建筑物
淹没基坑，但对总工程及第一台（批）机组发电影响不大，经济损失较小
<1.5
<15
<0.1
注：1.导流建筑物包括挡水和泄水建筑物，两者级别相同。
2.表列四项指标均按导流分期划分，保护对象一栏中所列永久性水工建筑物级别系按SL252—2000《水利水电工程等级划分洪水标准》划分。
3.有、无特殊要求的永久性水工建筑物均系针对施工期而言，有特殊要求的1级永久性建筑物系指施工期不应过水的土石坝级其他有特殊要求的永久性水工建筑物。
4.使用年限系指导流建筑物每一导流分期的工作年限，两个或两个以上导流分期公用的导流建筑物，如分期导流一期、二期共用的纵向围堰，其使用年限不能叠加计算。
5.导流建筑物规模一栏中，围堰高度指挡水围堰最大高度，库容指堰前设计水位所拦蓄的水量，两者应同时满足。
二、洪水标准
导流建筑物的设计洪水标准是根据导流建筑物的级别和类型，按照表5—2选定该表适用于洪水期，也适用于枯水期。
表5—2 导流建筑物的洪水标准
导流建筑物类型
导流建筑物的等级
3
4
5
洪水重现期（年）
土石结构
50--20
20--10
10--5
混凝土、浆砌石结构
20--10
10--5
5--3
注：在下列情况下，导流建筑物洪水标准可用表中的上限值。
a) 河流水位实测资料系列较短（小于20年），或工程处于暴雨中心区。
b) 采用新型围堰结构型式。
c) 处于关键施工阶段，失事后可能导致严重后果。
d) 工程规模，投资和技术难度用上限值与下限值相差不大。
e) 在导流建筑物级别划分中属于本级别上限。
任务二 导流方案拟定
施工导流方式包括各施工阶段导流泄水建筑物的形式、布置及导流程序。导流方式主要取决于坝型及地形、地质条件，导流流量的大小也有重要影响，一些位于通航河流的工程还必须妥善解决施工期间的航运问题，不少河流还有漂木要求。施工导流方式一般有分期围堰导流，明渠导流和隧洞导流。在施工过程中根据需要还要采用坝体底孔导流、缺口导流和永久泄水建筑物导流等。导流方式不但影响导流工程的规模和造价，且与枢纽布置、主体工程施工部署、施工工期密切相关，有时还受施工条件及施工技术水平的制约。
一、导流方案与施工分期
导流方案是指不同施工阶段导流方式的组合。按照导流方式的不同，一般将工程施工期划分为初期导流，施工期临时度汛、施工运用三个阶段。由此可见，水利工程分期与导流关系十分密切，二者既相互制约又相辅相成。
分期导流和明渠饿到了方案多用于混凝土坝河浆砌石坝，土石坝一般用隧洞或涵管导流方案。
（一） 导流方案
1.隧洞导流方案
隧洞导流适用于各种坝型。在河谷狭窄，没有条件布置纵向围堰或导流明渠的坝址，常采用隧洞导流方案。其施工程序是：建成导流隧洞后，上、下有围堰一次拦断河床，形成基坑、进行坝基开挖处理，而后坝体全断面升高。隧洞导流施工任务见表5—6。

表5—6 土石坝导流阶段划分及施工任务
导流方式
初期导流
施工临时度汛阶段
施工运用阶段
截流前期
截流拦洪其
隧洞一次导流
时段
开工至截流
截流至坝体第一次拦洪
截流拦洪期末至临时导流泄水建筑物封堵
临时导流泄水建筑物封堵至大坝完建
任务
两岸削坡及处理；台地区域部分填筑；截流
围堰修筑，河床部分清基、开挖、地基处理；坝体填筑，在汛前达到拦洪高程
坝体逐年汛前达到施工设计安排的填筑高程，完成相应的加高、培厚与护坡等工程
封堵后，汛前坝体达到设计度汛高程；继续完成坝体填筑及上、下护坡
分期导流
时段
开工至二期坝段截流
截流至坝体第一次拦洪
同一次断流方式
同一次断流方式
任务
两岸削坡；一期围护坝段清基、开挖、处理，坝体填筑；二期坝段截流
围堰修筑，河床部分清基、开挖、地基处理；坝体填筑，在汛前达到拦洪高程
同一次断流方式
同一次断流方式

二、 导流时段划分
导流时段是按照导流程序划分的各施工阶段持续的时间。所以，导流时段划分也称施工时段的划分。
（一） 截流时段的选定
截流时段应根据河流水文特征、气候条件、围堰施工条件以及通航等因素综合分析选定。为使截流容易可靠，宜安排在汛后枯水时段，严寒地区宜避开喝道流水及封冻期。在安排施工总进度时，除应考虑截流容易的条件，还需考虑以下因素。
1.导流泄水建筑物的过水条件。采用明渠、隧洞或涵管导流方案是，这些泄水建筑物应当建成，并具备通水条件。截流时段安排在形成导流条件后的枯水期内。
2.围堰施工的要求。在大流量的河流上，围堰工程量较大，施工较艰巨。围堰一般均要求在一个枯水期建成。当采用土石围堰是，围堰是在截流戗堤上进行加高形成的，此外，还要进行防渗处理；当采用混凝土围堰时，在截流闭气后，要进行基坑排水、围堰清基，而后进行混凝土浇筑。因此，应从枯水期末向前推算，据以确定河床截流时段。
3.土石坝工程在截流后到第一个汛前必须使坝体上升到拦洪高程，有时填筑强度很高，难以达到，此时应尽量提前截流，增加拦洪前的填筑时间，降低填筑强度。
一般情况下，截流时段均安排在进入枯水季节的初期，根据我国河流的特性，北方河流常定在10—11月，南方河流常定在11—12月。
通过分析资料我们决定在10月1日开始截流。
（二） 围堰挡水时段的选定和坝体拦洪
围堰挡水时段一般有三种情况
1.围堰枯水期挡水，洪水期围堰失效，基坑施工时段为一个枯水期。适用于基坑工作量不大，一个枯水期能够完成河床坝基开挖和处理，并将坝体填筑到拦洪高程。这种方案在中、小工程中常见。
2.围堰全年挡水，基坑和大坝可以常年施工。适用于基坑工作量大，一个枯水期不可能完成坝基开挖、处理，并将坝体达到拦洪高程。这种方案大坝的施工进度有保证，施工强度较均衡。但由于导流流量大，相应的围堰和导流泄水建筑物工程量也大，有时可能应为泄水建筑物工程艰巨而需推迟截流日期，进而推迟了工程受益日期和延长了总工期。
3.围堰枯水期挡水，采用过水围堰型式。此种方案适用于基坑工作量大，而采用全年挡水围堰又有困难。对于洪枯流量变化大，泥沙含量少的河流尤为适宜。
截流和拦洪时间确定后，根据截流到拦洪的时间扣除围堰填筑、基坑排水、基坑开挖和地基处理的时间，进而得出这一时间段的有效填筑日数，按粘土心墙填筑上升速度每天0.2—0.4m确定大坝可能达到的拦洪高程。
任务三 导流工程规划与设计
土石坝工程常用隧洞导流方案。隧洞导流方案需要规划设计导流隧洞的断面型式与尺寸；进出口的型式与布置；围堰的型式、尺寸和平面布置。
在隧洞设计时一般先拟出几个隧洞的断面尺寸，不同的底坎高程和不同的布置方案，进行技术经济比较，然后确定最优的隧洞断面和进出口底坎高程。在方案比较时应分析研究的问题是：隧洞尺寸大小，底坎高程对拦洪水位及大坝合龙段施工的影响；隧洞尺寸，底坎高程对围堰及隧洞工程量的影响；通航过筏条件；对工程截流的影响。
一、导流隧洞规划布置
确定泄水建筑物断面型式和尺寸，并进行平面和立面的布置。
（一） 拦洪水位拟定
蓝洪水位可根据已定的拦洪坝高扣除安全超过2——3m，即拦洪水位。
公式为:
式中：Hm——拦洪水位，m；
——安全超高，m；依据坝的级别而定，I级 ≥1.5; II级 ≥1.0；
III级 ≥0.75； IV级 ≥0.5
从2003年10月1号开始截留到2004年4月30号除去截流基坑排水的5天，基坑开挖的20天，基础处理20天还有节假日所以大坝的填筑时间是121天。按粘土心墙填筑上升速度每天0.2—0.4m确定大坝可能达到的拦洪高程。此处选0.3m每天。所以何以求得拦洪坝高

由公式可以求得拦洪高程取2m所以

由拦洪高程查附图B水库库容曲线可得此时的库容为542.4×106m3
（二）确定隧洞过水断面
1.最大泄水量计算
水库对洪水具有调节作用。按照隧洞的泄流调节和水库调节性能，根据洪峰过程线可以求得隧洞泄水过程线，其关系如图5-5，图中V为水库形成的最大库容，Q泻为相应于最大库容V时的隧洞最大下泄量。在已知洪水过程线和上游拦洪水位的条件下，若求得隧洞泄水过程线，就得出相应拦洪水位时的隧洞最大泻量。但泄水过程线需经调洪运算求得，计算工作量大。为简化计算，曲线AB以直线代替，就可以方便地计算出阴影部分面积所代替的库容V’，并与拦洪水位相应库容V比较，如V’=V，则AB直线段即为所代替的隧洞泄水过程线，Q泻为所求隧洞的最大泄流量。如V’≠V，则需另假定AB线位置进行试算。
隧洞最大下泄量的计算方法如下。
① 在估计所求B点附近，任意选定B1、B2、B3三点，通过B1、B2、B3向A点方向做三条直线，并与洪峰过程线相切。可得到B1（20，0.78）、B（22，0.38）、B2（24，0.34）、B3（26，0.24）的坐标对应的面积为B1：489.5894mm2 B：974.163mm2 B3：1212.969mm2 B3：1418.877mm2
② 计算相应直线ABi于洪峰过程线所包围面积（即相应库容）和相应的隧洞最大泻量，并绘制Q—V关系曲线，此时的库容为：

由以上可得出Q—V的坐标V1（9.31×107，6473.98）、B（1.85×108，3166.89）、B2（2.31×108，2830.21）、B3（2.70×108，2030.46）。
③ 俄根据拦洪水位相应库容V,在Q—V曲线上，找出相应的隧洞最大下泄流量。
由以上方法查出了泄流量Q泄=542.4m3/s
2.泄放最大流量时的隧洞流速计算
大坝拦洪时，隧洞泄放最大流量，一般为压力流，气流速按有压流公式计算，即

式中 m—流量系数，可取0.85；
---进口及洞内局部水头损失和沿程水头损失之和；
v---洞里平均流速，m/s；
H0---隧洞出口底坎以上高程至上游水位并计入行进流速水头的总水头，m，在洞线布置之前用拦洪水位计算；此处由于行进流速水头不计所以H0=59.3-25=24.3m。
hp---隧洞出口底坎以上计算水深，m。可根据隧洞最大泻量，从坝址水位流量关系曲线上查得。由附图C坝址水位流量关系曲线可查得水位为31.7m所以hp=28.7-25=3.7m。
将H0=24.3m、h0=3.7m、m=0.85代入上式可得v=17m/s。
3.隧洞过水断面面积
隧洞过水断面面积可根据下式计算，即

式中 ω----隧洞过水断面面积，m2；
Q泄---隧洞最大下泄流量，m3/s；由 Q泄=542.4 m3/s
ν---洞里平均流速，m/s。
由上式可得ω=31.9m2
（三）隧洞断面型式、尺寸及布置
1.隧洞断面型式及尺寸
导流隧洞的断面型式有圆形、马蹄形和城门洞型（拱门形），其中城门洞形最普遍，这种型式开挖方便，有利于泄流和截流，断面型式如图5—7所示。H/B一般在1—1.5，α一般在90度—180度，当α取180度，H/B为1时，其断面面积可根据下式计算，即
式（5—5）
由式（5—5）和式（5—6）可求得隧洞的底宽，进而确定隧洞的断面尺寸由上式可得B为4.8m此处取B=5m。
2.隧洞布置
.隧洞路线应结合地形地质条件选定，一般长度应尽可能短，但必须考虑进出口与上下游围堰之间保持20—50m的距离根据水深及河床覆盖厚度确定），防止水流冲刷围堰。隧洞轴线尽可能布置成直线，当转弯是时，其转弯半径不少于5倍的隧洞底宽。倒流隧洞的底面高程一般布置在最低水位下一定高程（通过方案比较确定），布置应注意一下方面。
①使截流方便，进口底部高程宜低。
②有通航要求，航行过水要求一尺水深，净空、流速小于3—6m/s。
③为了隧洞施工方便（出渣方便、排水容易），进口底部高程宜布置的高些。
隧洞底坡一般为0.2%--0.5%，也可以布置成平底坡，视河床纵坡而定。为了保证水流平顺，隧洞进出口各有一定长度的直线段和明渠段。在进口应设置喇叭段。风孔闸门布置与洞口，当洞口宽度超过6m时，应布置中墩，以减少封孔闸门宽度。出口明渠段可以扩大口门，反坡与原河道相接，其出口轴线与河床水流轴线交角最好小于30度。此处隧洞进口底坎高程取25m，底坡取i=0
所以出口底坎高程为25m。
隧洞进出口顶部岩石覆盖厚度一般小于1.0—2.0倍隧洞净宽，视地质条件而定。
二、汛期大坝拦洪校核
根据已定的隧洞尺寸和泄流条件，经过调洪演算确定上游水位，以检查此时的坝面高程是否能安全拦洪。
（一） 绘制水库水位与隧洞泄流量关系曲线z
1.明渠水力计算
当隧洞上游水位较低时，洞内为无压流，进口洞内水深可按下式计算，即
（5-6）
式中 h1—进口洞内水深，m；
h2—出口洞内水深，m；
V1—进口洞内流速，m/s；
V2—进口洞内流速，m/s；
—洞内平均流速；
—平均谢才系数，
—平均水力半径，m；
L—隧洞长度，m；
i—隧洞底坡。i=0
①判别流态
先设隧洞出口下游河道水深h下=4m，根据河道比降推算出坝址处相应于h下的水位为29m，由坝址水位流量关系曲线得出此时隧洞的下泄量为634.77 m3/s，再由公式（5-7）求出临界水深hk。
(5-6)
q=Q/B=634.77/5=126.95 hk=11.8m
因为 hk=11.8m>h下=4m,为自由出流，所以h2= hk=11.8m。
h2的计算表如下表
h下
h坝址处水位
Q泄
q
hk
出流状态
h2
2
27
104.13
20.83
3.54
自由出流
3.5
3
28
332.97
66.59
7.68
自由出流
7.7
4
29
634.77
126.95
11.80
自由出流
11.8
5
30
1086.54
217.31
16.89
自由出流
16.9

确定h2后可再设h1然后代入公式用试算法求出h1。通过试算可得出结果，具体结果见下表
表5-12 进口洞内水深计算
h1
h2
V1
V2

h
6.30
3.50
3.31
5.95
4.63
1.62
77.38
0.56
1.81
0.0022
6.29
12.76
7.70
5.22
8.65
6.93
1.99
80.09
1.39
3.82
0.0038
12.76
19.20
11.80
6.61
10.76
8.69
2.14
81.06
2.23
5.91
0.0054
19.23

由上表可得出h1=11m。
②进口落差近似按下式计算，即
（5-8）
式中 ---流速系数，取0.8—0.9，此处取0.9
V0—上游行进流速，当V0<1m/s时，流速水头很小，式中第二项可略去。

由表5-12可得Z的计算结果，见下表。
Z
V1
0.69
3.31
1.72
5.22
2.75
6.61

④ 计算水库水位即
=隧洞进口底坎高程+ h1+Z

与Q泄的关系见下表。

h1
Z
Q泄
31.99
6.3
0.69
104.13
39.48
12.76
1.72
332.97
46.95
19.2
2.75
634.77

2.有压流水力计算
当隧洞上游水位较高，洞口封闭，洞内充满水流，此时隧洞内为有压流，隧洞进口底坎水深可按下式计算，即
（5—8）
式中 H0—隧洞进口底坎以上水深，m；
h2—出口计算水深，m；自由出流时，h2=0.85D；淹没出流时，h2= h下；
V—洞内流速，m/s；
—局部损失系数之和，进口采用喇叭口时，;
L—隧洞长度，m；
C—谢才系数
R—水力半径；
n—糙率，混凝土衬砌时，n=0.014;不衬砌时时n=0.035。
由以上得到是自由出流，h2=0.85D=0.85×5=4.25m。
则上游水位 =进口底坎高程+ H0
计算时假定几个隧洞下泄流量，分别计算出相应的上游水位。计算就结果见下表
表5-12 有压流水力计算表
H0
h2
Q
A
V
χ
R
C

L
33.55
4.25
500
34.81
14.36
22.85
1.52
76.62
0.02
700
39.70
4.25
550
34.81
15.80
22.85
1.52
76.62
0.03
700
46.44
4.25
600
34.81
17.24
22.85
1.52
76.62
0.03
700
53.77
4.25
650
34.81
18.67
22.85
1.52
76.62
0.04
700
61.68
4.25
700
34.81
20.11
22.85
1.52
76.62
0.05
700
70.18
4.25
750
34.81
21.54
22.85
1.52
76.62
0.05
700
79.26
4.25
800
34.81
22.98
22.85
1.52
76.62
0.06
700

3.绘制隧洞流量曲线
根据上述成果，画出无压和有压部分的泄流量与水位关系曲线，见附图
（二） 拦洪水位的确定
依据水库水位库容曲线，洪峰流量过程线、坝址水位流量关系曲线、隧洞泄流能力曲线，通过调洪运算，确定汛期拦洪水位。
1.水库调洪计算的基本原理
水库调洪计算的基本原理是水库水量平衡。即在某一时段Δt內，入库水量与出库水量只差，应等于该时段内水库蓄水量的变化，用公式表示，即水库的水量平衡方程为
（5—12）
式中 Q1、Q2—时段Δt始末的入库流量，m3/s；
q1、q2—时段Δt始末的出库流量，m3/s；
V1、V2—时段Δt始末的水库蓄水量，m3/s；
Δt—计算时段，其长度视入库流量的变幅而定。陡涨陡落的小河，Δt可取短些，流量变化平稳的大河，Δt可适当取长些。有时为了满足设计和运用精度的要求，在洪水过程线的洪峰附近取短些，其余时间取长些。
水量平衡方程式（5—12）的求解：Q1和Q2由洪峰过程线查出，q1、V1根据水库调洪计算的起始条件确定。q2、V2两个都是未知数，故式（5—12）不能独立求解，还必须建立第二个方程式，即水库下泄流量q与水库蓄水量V的关系方程式。
q=f(V) (5—13)
列出联立方程组为 （5—14）
调洪计算工作，实际上就是求解这个方程组。已知Q1、Q2和时段（Δt）初的q1、V1，求时段末的q2、V2。
由于水库形状极不规则，很难列出q=f(V)的函数式。而水库蓄水量V反应出水库水位H,H又直接关系到下泄量q的水头h。因此，可以通过水库库容曲线和泄量建筑物的流量曲线计算，具体方法有列表试算法和半图解法。
2.列表试算法较为准确，并适合于计算时段改变、泄流规律变化的情况，但计算工作量较大，也非常繁琐。半图解法较为简便，同时半图解法的辅助线又可以用计算机绘制，但半图解法不适合用于计算时段不同或泄流规律变化的情况。半图解法又可分为双辅助线法和单辅助线法等。它要求将式（5—12）改写为
(5—15)

式中和均可与水库水位建立函数关系。因此，根据书库水位—库容曲线及隧道水位—泄量曲线可绘制上游水位及两条辅助曲线，故这一方法在半图解法中亦称双辅助曲线法。然后按设计洪水过程线，依照式（5—14）的原理列表计算，即可求得调蓄后水位变化和相应的泄流量变化过程。小工程中也可采用更为简便的简易图解法，计算原理及思路同隧道最大下泄量计算步骤如下：
简易图解法
① 假定三条隧洞泄水过程线AB1、AB2、AB3三点B1、B2、B3三点的坐标分别为B1（28，0.19）、B2（30，0.15）、B3（32，0.12）的坐标对应的面积为B1：1554.741mm2 B3：1653.199mm2 B3：1728.805mm2
② 求出相应的库容V1、V2、V3；