水工設計手冊(第2版)第8卷：水電站建築物（簡體書）

水利水電建設的寶典——《水工設計手冊》（第2版）序
序
第2版前言
第1版前言
第1章 深式進水口
1.1概述
1.1.1深式進水口的作用
1.1.2深式進水口的組成
1.1.2.1行近段
1.1.2.2進口段
1.1.2.3閘門段
1.1.2.4閘門后漸變段
1.1.2.5操作平臺和交通橋
1.2深式進水口的主要型式和運用條件
1.2.1深式進水口的主要型式
1.2.2深式進水口的適用條件及布置方式
1.2.2.1壩式進水口
1.2.2.2河床式進水口
1.2.2.3塔式進水口
1.2.2.4岸式進水口
1.2.2.5抽水蓄能電站進／出水口
1.2.2.6其他型式進水口
1.3深式進水口的布置設計
1.3.1進水口設計的基本資料及數據
1.3.2進水口位置選擇
1.3.3防沙、防污和防冰
1.3.3.1防沙
1.3.3.2防污
1.3.3.3防冰
1.3.4進水口的主要設備和設施
1.3.4.1攔污柵
1.3.4.2浮式攔漂排
1.3.4.3閘門及啟閉設備
13.4.4通氣孔
1.4深式進水口的水力計算和體形設計
1.4.1進水口高程選擇
1.4.1.1不進入空氣和不產生漏斗狀吸氣漩渦的最小淹沒深度
1.4.1.2為保證進水口為壓力流且不出現負壓的淹沒深度
1.4.1.3閘門井內最低涌浪的最小淹沒深度
1.4.2進水口水頭損失計算
1.4.2.1沿程水頭損失
1.4.2.2局部水頭損失
1.4.3進水口體形設計
1.4.3.1行近段
1.4.3.2進口段
1.4.3.3閘門段
1.4.3.4漸變段
1.4.3.5操作平臺和交通橋
1.4.4抽水蓄能電站進／出水口水力設計
1.4.4.1側式進／出水口
1.4.4.2豎井式進／出水口
1.4.4.3數值模擬在進／出水口水力設計中的應用
1.4.5虹吸式進水口水力設計
1.4.5.1水力計算公式
1.4.5.2進水口水頭損失
1.4.5.3進口最小淹沒深度
1.4.5.4斷面體形尺寸
1.4.5.5虹吸的發動和斷流
1.4.5.6原型觀測成果
1.5深式進水口的結構設計
1.5.1主要設計內容
1.5.2幾個特殊問題
1.5.2.1進水塔塔體結構設計
1.5.2.2集中式進水口結構設計及孔口應力計算和改善孔口應力的措施
1.5.2.3攔污柵支承結構計算
參考文獻
第2章水工隧洞
2.1概述
2.2隧洞的布置
2.2.1基本資料
2.2.1.1樞紐布置資料
2.2.1.2動能經濟指標
2.2.1.3水文氣象資料
2.2.1.4地形地質資料
2.2.1.5生態環境與施工條件資料
2.2.1.6支護與襯砌資料
2.2.2隧洞的線路
2.2.2.1隧洞進出口布置
2.2.2.2隧洞的巖體覆蓋厚度
2.2.2.3隧洞線路的平面布置
2.2.2.4隧洞的縱剖面布置
2.2.2.5隧洞的縱坡
2.2.3隧洞斷面
2.2.3.1常用的斷面型式
2.2.3.2選擇斷面型式的一般原則
2.2.3.3經濟斷面
2.2.4隧洞一般要求
2.2.4.1隧洞漸變段
2.2.4.2轉彎半徑
2.2.4.3隧洞對鄰近建筑物的影響
2.2.4.4洞線布置需考慮的不利地質條件
2.2.4.5檢修進人門（悶頭）、集石坑的布置
2.2.4.6有壓隧洞充水、排水
2.2.5洞群
2.2.5.1采用洞群布置的必要性判斷
2.2.5.2相鄰隧洞之間的巖體間壁厚度要求
2.2.6部分工程實例
2.3作用和作用效應組合
2.3.1作用
2.3.1.1地應力、圍巖壓力
2.3.1.2水壓力
2.3.1.3結構自重
2.3.1.4回填灌漿壓力
2.3.1.5溫度作用
2.3.1.6地震作用
2.3.1.7彈性抗力
2.3.2作用效應組合
2.3.2.1安全系數極限狀態的作用（荷載）效應組合
2.3.2.2分項系數極限狀態的作用效應組合
2.4支護型式與材料
2.4.1支護的作用
2.4.1.1施工期臨時支護
2.4.1.2永久支護
2.4.2支護型式
2.4.2.1錨噴支護
2.4.2.2襯砌
2.4.2.3組合式支護
2.4.3支護材料
2.4.3.1錨桿和鋼筋網
2.4.3.2噴混凝土
2.5不支護與錨噴支護
2.5.1一般要求
2.5.2不宜采用錨噴支護的洞段
2.5.2.1大面積淋水洞段
2.5.2.2會造成噴層腐蝕及膨脹性地層的洞段
2.5.2.3有其他要求的洞段
2.5.3噴射混凝土支護
2.5.4噴纖維混凝土支護
2.5.5錨桿（錨束）支護
2.5.5.1錨桿（錨束）支護計算
2.5.5.2錨桿（錨束）支護的一般要求
2.5.6錨噴掛網支護
2.5.6.1鋼筋網的布置要求
2.5.6.2破碎帶的聯合支護
2.5.7組合式支護
2.5.8錨噴支護類型及其參數
2.5.9不支護與錨噴支護結構收斂穩定要求
2.5.9.1 不支護與錨噴支護隧洞監控量測數據的要求
2.5.9.2需要采取增強支護措施的情況
2.6混凝土襯砌
2.6.1圓形有壓隧洞斷面襯砌計算
2.6.1.1計算原理
2.6.1.2在均勻內水壓力作用下的計算
2.6.1.3圍巖垂直松動壓力、襯砌自重和洞內滿水而無水頭的水壓力作用下的計算
2.6.1.4圍巖垂直松動壓力、側向松動壓力、襯砌自重、洞內滿水而無水頭的水壓力及外水壓力作用下的計算
2.6.1.5灌漿壓力作用下的計算
2.6.2邊值問題數值解法
2.6.2.1計算原理
2.6.2.2基本方程
2.6.2.3襯砌的邊值問題的數值解法
2.6.2.4連接條件
2.6.2.5作用
2.6.2.6襯砌的配筋
2.6.2.7襯砌正常使用極限狀態的驗算
2.6.3兩種計算方法的評價
2.6.3.1圓形有壓隧洞的計算方法
2.6.3.2邊值問題數值解法
2.6.3.3結論
2.6.4預應力混凝土襯砌
2.6.4.1一般規定
2.6.4.2壓漿式預應力混凝土襯砌
2.6.4.3環錨式預應力混凝土襯砌
2.6.5高壓水工隧洞設計
2.6.5.1高壓水工隧洞的定義
2.6.5.2水壓力作用的分析
2.6.5.3高壓水工隧洞的設計原則
2.6.5.4高壓水工隧洞的防滲設計
2.6.6部分工程實例
2.7豎井、斜井、彎段和分岔口設計
2.7.1豎井、斜井、彎段
2.7.2分岔口
2.7.2.1分岔口的型式
2.7.2.2分岔口襯砌結構計算
2.8隧洞灌漿和襯砌構造
2.8.1回填灌漿和固結灌漿
2.8.1.1回填灌漿
2.8.1.2固結灌漿
2.8.2不良地質條件的洞段處理措施
2.8.2.1不良地質條件的洞段
2.8.2.2不良地質條件的洞段支護設計
2.8.3施工縫和伸縮縫
2.8.4防滲、排水
2.8.4.1排水孔
2.8.4.2排水管
2.8.4.3排水洞
2.8.5集石坑
2.8.6不同襯砌型式之間的連接
2.8.7鋼筋布置
2.8.7.1一般斷面的鋼筋布置
2.8.7.2分岔口的鋼筋布置
2.8.7.3矩形斷面的鋼筋布置
2.8.7.4馬蹄形斷面的鋼筋布置
2.9封堵體設計
2.9.1封堵體形式
2.9.2封堵體的受力特性
2.9.3封堵體的結構穩定性計算分析
2.9.3.1經驗公式
2.9.3.2剛體極限平衡法
2.9.3.3有限單元法
2.9.4封堵體的滲透穩定性計算公式
2.9.4.1簡化計算公式
2.9.4.2數值分析方法一有限單元法
2.9.5材料與構造要求
2.10土洞設計
2.10.1布置原則
2.10.2土壓力
2.10.2.1土體分類
2.10.2.2計算方法
2.10.3進出口設計
2.10.4洞身段設計
2.10.4.1一次支護設計
2.10.4.2二次支護設計
2.10.5襯砌分縫及防排水設計
2.10.5.1襯砌分縫設計
2.10.5.2防、排水設計
2.10.6部分工程實例
參考文獻
第3章調壓設施
3.1概述
3.2調節保證計算
3.2.1調節保證計算的任務
3.2.1.1調節保證計算的主要內容
3.2.1.2調節保證計算的控制工況
3.2.1.3調節保證計算的規范要求
3.2.2調節保證計算的數學模型
3.2.2.1基本方程
3.2.2.2水擊波速
3.2.3調節保證計算的解析法
3.2.3.1水擊方程和波動特性
3.2.3.2直接水擊和間接水擊
3.2.3.3開度依直線規律變化的間接水擊
3.2.3.4水擊計算公式匯總
3.2.3.5水擊壓強沿管線的分布
3.2.3.6起止開度和關閉規律對水擊壓強的影響
3.2.3.7復雜管道水擊計算的簡化方法
3.2.3.8機組轉速最大上升率的解析計算
3.2.4調節保證計算的數值法
3.2.4.1特征線方程
3.2.4.2邊界條件
3.2.4.3初始條件
3.2.4.4計算分析
3.2.5改善調節保證參數的工程措施
3.3常規調壓室
3.3.1調壓室設置條件及基本要求
3.3.1.1上游調壓室的設置條件
3.3.1.2下游調壓室的設置條件
3.3.1.3調壓室的基本要求
3.3.2調壓室布置方式
3.3.2.1上游調壓室（或引水調壓室）
3.3.2.2下游調壓室（或尾水調壓室）
3.3.2.3上下游雙調壓室系統
3.3.2.4上游雙調壓室系統
3.3.2.5其他布置方式
3.3.3調壓室的基本類型及適用條件
3.3.3.1簡單式調壓室
3.3.3.2阻抗式調壓室
3.3.3.3水室式調壓室
3.3.3.4溢流式調壓室
3.3.3.5差動式調壓室
3.3.4調壓室水力計算基本方程
3.3.4.1基本方程
3.3.4.2調壓室水頭損失
3.3.5調壓室水位波動穩定性
3.3.5.1上、下游雙調壓室系統臨界穩定斷面
3.3.5.2其他布置方式下調壓室臨界穩定斷面
3.3.6調壓室涌波水位計算
3.3.6.1調壓室涌波水位計算的控制工況
3.3.6.2調壓室涌波水位計算的解析法
3.3.6.3調壓室涌波水位計算的數值法
3.3.7調壓室布置及結構計算
3.3.7.1調壓室布置與結構構造要求
3.3.7.2調壓室結構計算
3.3.8常規調壓室的工程實例
3.3.8.1映秀灣水電站帶溢流槽的長廊形簡單式調壓室
3.3.8.2二灘水電站下游簡單長廊式調壓室
3.3.8.3福堂水電站開敞圓筒阻抗式調壓室
3.3.8.4太平驛水電站地下圓筒差動式調壓室
3.3.8.5湖南鎮水電站差動式調壓室
3.3.8.6溪洛渡水電站下游長廊阻抗式調壓室
3.4氣墊式調壓室
3.4.1氣墊式調壓室工作原理及適用條件
3.4.2氣墊式調壓室設置條件及位置選擇
3.4.2.1設置條件
3.4.2.2位置選擇
3.4.3氣墊式調壓室水力計算
3.4.3.1氣墊式調壓室水力計算基本參數
3.4.3.2氣墊式調壓室波動穩定性
3.4.3.3氣墊式調壓室涌波水位及室內氣體絕對壓力計算解析法
3.4.3.4氣墊式調壓室涌波水位及室內氣體絕對壓力計算數值法
3.4.3.5氣墊式調壓室基本尺寸確定
3.4.4氣墊式調壓室防滲、布置、結構及觀測設計
3.4.4.1氣墊式調壓室防滲型式
3.4.4.2氣墊式調壓室布置及結構設計要求
3.4.4.3氣墊式調壓室觀測設計
3.4.4.4氣墊式調壓室水氣系統配置
3.4.4.5氣墊式調壓室運行控制
3.4.5氣墊式調壓室工程實例
3.4.5.1自一里水電站
3.4.5.2木座水電站
3.4.5.3Torpa水電站
3.5變頂高尾水洞
3.5.1變頂高尾水洞工作原理及適用條件
3.5.1.1工作原理
3.5.1.2適用條件
3.5.2變頂高尾水洞水力特性
3.5.2.1恒定流水力特性
3.5.2.2非恒定流水力特性
3.5.3變頂高尾水洞體形設計
3.5.3.1平面布置
3.5.3.2變頂高尾水洞縱剖面布置
3.5.3.3變頂高尾水洞橫斷面設計
3.5.4變頂高尾水洞水力計算
3.5.4.1數學模型
3.5.4.2計算方法
3.5.5變頂高尾水洞專項監測要求
3.5.6變頂高尾水洞工程實例
3.5.6.1彭水水電站
3.5.6.2三峽地下電站
3.6折向器和減壓閥
3.6.1折向器的類型及選擇
3.6.1.1折向器的功用與類型
3.6.1.2折向器的工作原理
3.6.1.3折向器的選擇與布置
3.6.2折向器的數學模型與數值計算
3.6.2.1折向器的數學模型及邊界方程
3.6.2.2折向器的數值計算方法
3.6.3減壓閥的類型及選擇
3.6.3.1減壓閥的功用與類型
3.6.3.2減壓閥的工作原理
3.6.3.3減壓閥的選擇與布置
3.6.4減壓閥的數學模型與數值計算
3.6.4.1減壓閥的數學模型及邊界方程
3.6.4.2減壓閥的數值計算
3.7前池
3.7.1前池的組成建筑物
3.7.2前池和調節池的布置
3.7.2.1地形地質的選擇及地基穩定分析
3.7.2.2前池與渠道及壓力管道的布置
3.7.2.3擴散段的布置及擴散角度
3.7.2.4前池的尺寸
3.7.2.5調節池的布置
3.7.3前池的涌波
3.7.3.1突然丟棄負荷情況
3.7.3.2突然增加負荷情況
3.7.3.3前池涌波計算公式
參考文獻
……
第4章壓力管道
第5章水電站廠房
第6章抽水蓄能電站
第7章潮汐電站