Расчет поперечных сечений деривацинных туннелей и их техники-экономическое обоснование

Форма поперечного сечения зависит от гидравлического режима работы геологических условий по трассе и способу проходки.

В зависимости от конкретных условий в безнапорном режиме движения выбирается сечения:

1) Прямоугольное

r1= *B Принимают при наличии очень прочных скальных пород fкр≥8

2) Прямоугольное с полуциркульным сводом

r1=0.5*B При наличии пород с малым вертикальным давление , но без бокового давления 8> fкр≥4

3) Подъемистое (овоидальное)

r1=0.25*B При наличии пород со значительным вертикальным горным давлением и малым боковым

4> fкр≥2

4) Подковообразная или коробовая

r1<0.5*B При наличии слабых пород и интенсивном и вертикальном горном давлением и активном боковом давлением.

Сечения напорных туннелей в большинстве случаев выполняется круглыми, так как это удобно для механизированого способа проходки, равномерно воспринимающегося внутреннее ее давление воды и обеспечивающего минимум выработки породы

При очень слабых породах возможно овальное сечение в виде раздвинутого по ширине круга

При определении геометрических размеров сечений безнапорных туннелей исходя из необходимости пропуска расчетного расхода ГЭС и обеспечения по ШЕЛЫГОЙ свода воздушного пространства, высотой не менее 0,15h, где h- глубина потока, но не менее 0,4м.

Гидравлический расчет безнапорного туннеля аналогчено расчету канала и производиться с использованием формулы Шези w=Q/c*

У напорных туннелей под шелыгой свода должен быть обепечен коэфф не менее 1,5-2м

Площадь поперечного сечения находят из условия обеспечения величины изменяемых потерь напора и пропуска расчетного расхода ГЭС

Shw=(2qL/(C2*R)+Sx)*(v2/2g)

2qL/(C2*R- коэфф потери по длине

Sx- сумма местных сопротивлений

L- длина деревации

Значение коэффициента Шези С определяется по коэфф шероховатости n

Окончательно площадь поперечного сечения туннеля устанавливается исходя из экономических соображений. Сечения туннеля определяется аналогично как и для каналов путем сравнения вариантов по миним. сумм. затратам. Затраты состоят из расчетных затрат на сооружение туннеля и расчетной стоимости заменяемой энергии, компенсир- ей потери в туннеле

Полученные размеры туннелей округляют до 0,5 м, что позволяет унифицировать конструкции обделок и методы производства работ

Минимальные размеры d=2м, в=1,5м, h= 1.8м