中小型水电站非圆形有压隧洞衬砌配筋计算

杨晓娟 ， 漆文邦 ， 郑俊 ， 李鹏 ，3

（1.四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室，四川 成都 610065；2.四川大学水利水电学院，四川 成都 610065；3.国电大渡河流域水电开发有限公司，四川 成都 610041）

0 引言

发展小水电站和地方电站事业是我国能源建设的重要组成部分[1]。全国已建成小水电站4万多座，装机容量达2 485万kW，占全国水电总装机的32.4%，年发电量达800多亿kW·h，占全国水电发电总量的36.2%[2]。目前我国水电建设正处于高速发展期，可开发的大型水电工程很多已开工建设，待开发的大型水电工程越来越少，在未来一段时间内，投资小、收益高、建设运行灵活的中小型水电站将逐步成为水电建设的主力军。近年来，国外许多国家也非常重视中小水电站的发展，其中低水头、长压力引水系统水电站占多数。因此，对中小电站有压隧洞的研究具有重要意义。

按照以往的设计理念，有压隧洞断面一般选取圆形断面，但是中小型水电站受投资成本及施工技术等限制有时不宜选取圆形断面，然而我国现行规范未明确给出非圆形有压隧洞钢筋混凝土衬砌的配筋计算公式，因此有压隧洞断面形式的选择在中小型水电站设计中是一个难题。本文以知木林水电站有压引水隧洞为例，通过比较选择施工难度小、成本低、实用性强的似马蹄形优化断面，结合地质资料，利用ANSYS有限元分析软件模拟似马蹄形有压隧洞的各种工况，最终得到衬砌配筋方案，可供类似工程参考。

1 工程概况[3]

知木林电站位于四川省黑水县知木林区境内的仁头沟电站尾水与小黑水河交汇处下游200 m左右处，为引水式电站，主要水工建筑物有首部枢纽、有压引水隧洞和调压井。……