水工隧洞

隧洞灌溉、、供、泄、輸、施導流航。流洞具，稱壓隧洞；充整斷，洞壁承壓，稱壓隧洞。隧洞般壓；灌溉、供泄隧洞，壓，壓；渠運河隧洞則壓。隧洞、洞段組（引隧洞洞壓管，渠輸隧洞航隧洞洞段。閘設、洞適宜置。設消防沖設施。防止岩石坍塌滲，洞段錨噴（采錨桿和噴射混凝土）或鋼筋混凝土做成臨時支護或永久性襯砌。洞身斷面可為圓形、城門洞形或馬蹄形。有壓隧洞多用圓形。進出口布置、洞線選擇以及洞身斷面的形狀和尺寸，受地形、地質、地應力、樞紐布置、運用要求和施工條件等因素所制約，需要通過技術經濟比較后確定。

按功：

①引、輸隧洞。引輸供、灌溉業。

②導流、泄洪隧洞。在興建水利工程時用以導流或運行時泄洪。

③尾水隧洞。排走水電站發電后的尾水。

④排沙隧洞。排沖水庫淤積的泥沙或放空庫水以備防空或檢修水工建築物之用。

以上也可概括為引水隧洞和泄水隧洞兩大類。根據受壓狀態的不同，可分為有壓隧洞和無壓隧洞。前者水流充滿全洞，且受到一定的內水壓力；後者水流不充滿全洞，在水面上保持著與大氣接觸的自由水面。

一般包括進口建築物、洞身和出口建築物三個主要部分。此外，水電站廠房也可設置在地下和隧洞鄰接(圖1)。

①進口建築物。包括進水喇叭口、閘門及其控制建築物、通氣孔道、進口漸變段（從安裝閘門地段的矩形斷面過渡到洞身斷面），作用是：進水和控制水流；保證水流平順，避免空蝕現象；盡量減少局部阻力，保證過水能力。

②洞身。隧洞的主體，其斷面形式和尺寸取決於水流條件、施工技術情況和運用要求等。有壓隧洞一般採用圓形斷面(圖2a、b)，而無壓隧洞則採用圓拱直牆(圖2c、d)或曲牆形(圖2e)。隧洞斷面尺寸必須滿足設計流量的要求，有壓隧洞按管流計算，無壓隧洞按明渠流計算。為保證無壓隧洞的明流狀態，在按能量方程計算的水面曲線以上應留有一定凈空。對於高流速的無壓隧洞，還要考慮滲氣和衝擊波的影響，水面以上要另留一定的余幅面積。洞身一般要修建襯砌，用以防護岩面並減小洞壁粗糙，防止滲漏，承受圍岩壓力、內水壓力及其他荷載。襯砌類型有不承載的護面結構；混凝土、鋼筋混凝土或噴錨支護的單層襯砌；內層為鋼板，外層為混凝土或鋼筋混凝土，或由噴錨支護和現澆混凝土組合成的複合式襯砌。地質條件較好的隧洞，特別是無壓隧洞，可以不作襯砌，但要採用光面爆破開挖，以達到岩面平整的要求。

③出口建築物。其組成和功用按隧洞類型而定。用於引水發電的有壓隧洞，其末端連接水電站的壓力水管。通常還設置有調壓室（井）,當電站負荷急劇變化時，用以減輕有壓隧洞和壓力水管中的動壓現象，改善水輪機的工作條件。泄水洞口一般設有消能建築物，如出口設置擴散段以擴散水流，減小單寬流量（從洞內流出的最大流量除以水面寬度），防止對出口渠道或河床的沖刷。

當河谷狹窄、岸坡陡峻、布置地面發電廠有困難而地質條件較好時，可考慮設置地下發電廠，使其結構簡化，佔地少；廠房的施工和運行，不受氣候的影響；廠房的主要設備安裝在地下，有利防空。但施工較複雜，運營條件也較差，而且要有良好的通風、防潮、照明等附屬設備及地下通道。

中國在水利水電建設中，已建成長度在2000米以上的隧洞近30座，長於10000米m的大型隧洞有11座。其中漁子溪一級水電站引水隧洞長8610米，馮家山灌區引水隧洞長達12600米。引灤入津工程的輸水隧洞全長為11380米。引黃入晉總乾渠上最長的隧洞單洞長54.85km。二灘水電站導流洞斷面為17.5m×23m，斷面面積為402.6㎡。三峽水利樞紐地下廠房尾水洞斷面為24m×36m，其斷面面積達876㎡。到20世紀末，世界上長度超過10km的單體隧洞近40條，其中芬蘭派延奈隧洞長達120km。