渠系及渠系建筑物

1、倒虹吸技術(shù)倒虹吸技術(shù)學(xué)校：河北工程大學(xué)學(xué)校：河北工程大學(xué)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(dāng)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?dāng)嗝?，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(dāng)渠道通過較深的復(fù)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(dāng)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(dāng)漸變段進出口底部高程相差較大時，宜適當(dāng)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(fù)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?dāng)嗝婊蚬軓?，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?dāng)嗝娴购缥墓軓紻或過水?dāng)嗝娣eA，可根據(jù)初選的管內(nèi)流速V及設(shè)計流量Q，按公