渠系及渠系建筑物

1、倒虹吸技術(shù)倒虹吸技術(shù)學校：河北工程大學學校：河北工程大學專業(yè)：專業(yè)：09水工專業(yè)水工專業(yè)摘要：由于倒虹吸具有布置形式多樣化、工程量少、施工方便、節(jié)省動力及三材、造價低而且便于清除泥沙等特點，現(xiàn)廣泛用于各國的農(nóng)田水利建設(shè)、城市供水、大型調(diào)水工程。對于倒虹吸的設(shè)計，必須全面考慮，統(tǒng)籌兼顧，合理優(yōu)化，才能設(shè)計出既經(jīng)濟、安全又能滿足功能的倒虹吸。關(guān)鍵字：倒虹吸、南水北調(diào)、倒虹吸管設(shè)計隨著我國跨流域調(diào)水工程的增多，作為主要交叉輸水建筑物的倒虹吸被

2、廣泛應(yīng)用。在南水北調(diào)工程中，由于其跨度很大，與很多河流都有交匯，通過三條調(diào)水線路與長江、黃河、淮河和海河四大江河的聯(lián)系，構(gòu)成以“四橫三縱”為主體的總體布局，所以被廣泛的使用倒虹吸工程。一、一、倒虹吸作用及工作原理倒虹吸作用及工作原理當渠道與道路或河溝高程接近，處于平面交叉時，需要修一建筑物，使水從路面或河溝下穿過，此建筑物通常叫做倒虹吸。其工作原理與虹吸一樣，倒虹吸在立面上也呈弓形，不同的是，其弓彎向上。而且，雖然倒虹吸管和虹吸管的輸水

3、原理相同，即都借助于上下游的水位差，但倒虹吸在開始工作時不需人為地制造管中的真空，因而更為普及。二、倒虹吸管的構(gòu)造倒虹吸管的構(gòu)造倒虹吸管一般由進口段、出口段、段身三部分組成。（一）（一）進口段進口段進口段一般包括漸變段、沉沙池、退水沖殺設(shè)施、閘門、攔污柵以及啟閉設(shè)施、連接段、進水口等組成。1、漸變段：它是渠道與倒虹吸管進口沉沙池之間的過渡段，漸變段常采用扭曲面，其水頭損失小。2、沉沙池：其作用是攔截和沉淀渠道來水所挾帶的大粒徑砂石及雜物

4、，防止其進入管內(nèi)磨損和淤積管道。3、閘門：為滿足沖沙、清淤、檢修和臨時停水等需要，虹吸管進口常須設(shè)置閘門。多采用平板閘門或疊梁式閘門。4、攔污柵：為防止漂浮物或人畜落入渠內(nèi)被吸入倒虹吸管，閘門前應(yīng)設(shè)攔污柵，柵面與水平夾角宜采用70~80，利于增加過水斷面，減小流速和水頭損失，也便于清污。5、工作橋：用于啟閉閘門和清理攔污柵。橋橫斷面多采用T形。6、連接段：其設(shè)于閘門之后、虹吸管進口之前的靜水池段，由兩側(cè)側(cè)墻和下游側(cè)擋水胸墻組成。結(jié)構(gòu)形式

5、有消力池式、斜坡式和消力井式。7、進水口：為減少水頭損失，虹吸管進水口常做成喇叭形。喇叭形始、末陷易造成管身裂縫，引起滲漏甚至危機工程安全。4、橋式當渠道通過較深的復式斷面河道或窄深式河谷時，為降低管道內(nèi)壓水頭，減少水頭損失，縮短管長和減小施工難度，可在深槽部位建橋，將管道敷設(shè)于橋面上或者直接支撐于橋墩或排架上。管道在橋頭山坡轉(zhuǎn)彎處設(shè)鎮(zhèn)墩，并在鎮(zhèn)墩上設(shè)置虹吸管放水孔，兼作維修、清淤入孔，以便檢查維修。（二）（二）進出口漸變段的設(shè)計進出口

6、漸變段的設(shè)計對于按照渠系規(guī)劃給出了一定水頭的倒虹吸工程而言，漸變段消耗水頭越多，管身允許消耗的水頭將越少，這將使管身斷面加大，增加建筑物投資，因此必須對進出口漸變段進行優(yōu)化設(shè)計。漸變段長度不宜過長，當漸變段長度達到一定值時，再增加漸變段長度已對減少水頭損失效果不大。同時，漸變段底坡不宜過大，當漸變段進出口底部高程相差較大時，宜適當增加漸變段長度，這樣可減少漸變段底坡，從而減小水頭損失。（三）（三）管身形式及閘墩設(shè)計管身形式及閘墩設(shè)計管身

7、有圓管、方管等形式。由于圓管施工較復雜，不宜現(xiàn)澆制模，同時會增加管座的工程量，故采用矩形孔口多孔一聯(lián)的形式。該形式施工較方便，亦不需對地基進行特殊處理。墩頭形狀對水頭損失有一定的影響。流線形墩頭在閘門全開時水頭損失比半圓形墩頭要略小，但閘門不全部開啟時，流線形墩頭對進水口水流影響較半圓形墩頭要大水頭，損失顯著增加。（四）（四）水力計算水力計算倒虹吸管的水利計算任務(wù)是根據(jù)灌區(qū)規(guī)劃中已確定的設(shè)計流量、進出口渠底高程、允許水頭損失，選擇合適的

8、管內(nèi)流速、經(jīng)濟過水斷面或管徑，驗算進出口水面銜接等。1、管內(nèi)流速倒虹吸管內(nèi)的流速，應(yīng)根據(jù)技術(shù)經(jīng)濟比較確定。一般若流量一定，采用較小的管內(nèi)流速，水頭損失較小，出口水位較高，能自流灌溉的田間面積大，但管徑大，工程造價及工程量較高，且管內(nèi)易淤積，采用較大的管內(nèi)流速則反之。因此適宜的管內(nèi)流速V，應(yīng)是在滿足灌溉要求的前提下盡量選用較大值，以減少造價和管內(nèi)淤積。2、管徑或過水斷面倒虹吸的管徑D或過水斷面積A，可根據(jù)初選的管內(nèi)流速V及設(shè)計流量Q，按公