倒虹吸 Microsoft PowerPoint 演示文稿

1、第四节第四节 倒虹吸管倒虹吸管一、倒虹吸管的特点和适用条件一、倒虹吸管的特点和适用条件 1.概念：概念：设置在渠道与河流、山沟、谷地、道路等相交叉设置在渠道与河流、山沟、谷地、道路等相交叉处的压力输水管道。处的压力输水管道。2.特点：特点：两端与渠道相接，而中间向下弯曲两端与渠道相接，而中间向下弯曲。 优点：优点：（1）可避免高空作业，施工方便可避免高空作业，施工方便 （2）工程量少，单位长度造价低）工程量少，单位长度造价低 （3）不受河沟洪水位和行车净空的限制）不受河沟洪水位和行车净空的限制 （4） 对地基条件要求低对地基条件要求低 缺点：（缺点：（1）水头损失大）水头损失大 （2）输送流量

2、受管径限制）输送流量受管径限制 （3）管内积水不易排出，易受冻害影响）管内积水不易排出，易受冻害影响 （4）清淤困难）清淤困难3.适用条件：适用条件：渠道跨越宽深河谷，修建渡槽、填方渠道渠道跨越宽深河谷，修建渡槽、填方渠道或或 绕线方案困难或造价较高时；绕线方案困难或造价较高时；渠道与原有渠、路相交，因高差较小不能渠道与原有渠、路相交，因高差较小不能修建渡槽、涵洞时；修建渡槽、涵洞时；修建填方渠道，影响原有河道泄流时；修建填方渠道，影响原有河道泄流时；渠道流量较小，水头富裕，含沙量小；渠道流量较小，水头富裕，含沙量小；渠道与田间道路相交时。渠道与田间道路相交时。二、倒虹吸管的组成和类型二、倒虹

3、吸管的组成和类型 1.组成：进口段、管身段、出口段组成：进口段、管身段、出口段 2.类型：类型：（1）竖井式竖井式（2）斜管式）斜管式 （3）曲线式）曲线式（4）桥式）桥式三、倒虹吸管的布置要求三、倒虹吸管的布置要求（1）管身长度最短。）管身长度最短。（2）岸坡稳定性好。）岸坡稳定性好。（3）开挖工程量少。）开挖工程量少。（4）进、出口平顺。）进、出口平顺。（5）管理运用方便。）管理运用方便。 四、进口段布置和构造四、进口段布置和构造1进口段的组成：进口段的组成：渐变段、进水口、拦污栅、闸门、工渐变段、进水口、拦污栅、闸门、工作桥、沉沙池及退水闸等作桥、沉沙池及退水闸等 2.进口段的布置和构造

4、进口段的布置和构造 （1）进口渐变段）进口渐变段 长度一般采用长度一般采用35倍的渠道设计水深。倍的渠道设计水深。 （2）进水口）进水口 通过挡水墙与管身相连接而成。应妥善与通过挡水墙与管身相连接而成。应妥善与管身衔接好管身衔接好 。 （3）闸门）闸门 单管倒虹吸，其进口一般可不设置闸门，有单管倒虹吸，其进口一般可不设置闸门，有时仅在侧墙留闸门槽，以便在检修和清淤时使用，需要时时仅在侧墙留闸门槽，以便在检修和清淤时使用，需要时临时安装插板挡水。双管或多管道虹吸，在其进口应设置临时安装插板挡水。双管或多管道虹吸，在其进口应设置闸门。闸门。（4）拦污栅）拦污栅 栅条可用扁钢做成，其间距一般为栅条可

5、用扁钢做成，其间距一般为2025cm。（5）工作桥）工作桥 工作桥或启闭台面应高出闸墩顶足够的高工作桥或启闭台面应高出闸墩顶足够的高度，通常为闸门高再加度，通常为闸门高再加1.01.5m。 （6）沉沙池）沉沙池 对于悬移质为主的平原区渠道，也可不设对于悬移质为主的平原区渠道，也可不设沉沙池沉沙池 （7）进口退水闸）进口退水闸 大型或较为重要的倒虹吸管，应在大型或较为重要的倒虹吸管，应在进口设置退水闸。进口设置退水闸。 五、出口段的布置和构造五、出口段的布置和构造组成：组成：出水口、出水口、闸门、闸门、消力池、消力池、渐变段渐变段等等 六、管路布置和构造六、管路布置和构造1管身断面管身断面 圆形

6、圆形 2管身材料管身材料 混凝土、钢筋混凝土、预应力钢筋混凝混凝土、钢筋混凝土、预应力钢筋混凝土、铸铁和钢材等。土、铸铁和钢材等。 3管段长度和分缝止水管段长度和分缝止水（1）缝的间距）缝的间距 现浇钢筋混凝土管缝的间距，土基上一般为现浇钢筋混凝土管缝的间距，土基上一般为1520m；岩基上一般为；岩基上一般为1015m。预制钢筋混凝土管。预制钢筋混凝土管及预应力钢筋混凝土管，管节长度可达及预应力钢筋混凝土管，管节长度可达58m。（2）伸缩缝的型式）伸缩缝的型式 主要有平接、套接、企口接以及预制管的承主要有平接、套接、企口接以及预制管的承插式接头等。缝的宽度一般为插式接头等。缝的宽度一般为12c

7、m，缝中堵塞，缝中堵塞沥青麻绒、沥青麻绳、柏油杉板或胶泥等。沥青麻绒、沥青麻绳、柏油杉板或胶泥等。 平接平接套接套接企口接企口接承插式接头承插式接头4泄水冲沙孔、进人孔 为了泄空管内积水、清除管内淤积泥沙以及便于检为了泄空管内积水、清除管内淤积泥沙以及便于检查维护，一般要在管身设置泄水冲沙孔，其底部标高应查维护，一般要在管身设置泄水冲沙孔，其底部标高应与河道枯水位齐平。与河道枯水位齐平。 5支承结构支承结构 按其构造和受力特征，分为管床、管座、支墩及镇墩按其构造和受力特征，分为管床、管座、支墩及镇墩等型式等型式。 （1）管床和管座）管床和管座 （a）弧形土基）弧形土基 （b）碎石垫层）碎石垫层

8、 （c）刚性管座）刚性管座 （d）整体混凝土垫层（岩基）整体混凝土垫层（岩基） （2）支墩）支墩 鞍形支墩鞍形支墩（3）镇墩）镇墩 七、倒虹吸管的水力计算七、倒虹吸管的水力计算 任务任务：根据上游渠底高程、水位、流量和允许的水头损失，确：根据上游渠底高程、水位、流量和允许的水头损失，确定倒虹吸管的断面尺寸、水头损失、下游渠底高程及进出口的定倒虹吸管的断面尺寸、水头损失、下游渠底高程及进出口的水面衔接型式。水面衔接型式。序号公式名称计算公式式中符号说明1管道直径D倒虹吸的管径，m；Q倒虹吸的设计流量，m3/s；v初选流速，m/s。2倒虹吸管的流量流量系数； 倒虹吸管过水断面面积，m2；总水头损失

9、，m；沿程水头损失系数；管道的总长度，m；管道直径，m；局部水头损失系数的总和；管内平均流速，m/s；糙率系数；水力半径，m。 3流量系数4沿程水头损失5沿程水头损失系数6局部水头损失7上下游渠道水位差)/(4vQDgzQ2dl /1gvdlhf222/8CgnRC/6gvhj22)(22DlgvhhzjfzlDvnR（一）断面尺寸的确定（二）水头损失计算 通过加大流量时，应核算其壅水高度是否超过通过加大流量时，应核算其壅水高度是否超过挡水墙顶和上游渠顶，以及有无一定的超高值。挡水墙顶和上游渠顶，以及有无一定的超高值。 通过小流量时，应验算上下游渠道实际水位差通过小流量时，应验算上下游渠道实际

10、水位差z，是否大于计算得出的水头损失值是否大于计算得出的水头损失值z2 。 （1）当）当z1z2值较大时，可适当降低管身的进口高程，值较大时，可适当降低管身的进口高程，并在进口前设置消力池，池中的水跃应为进口处水面所淹并在进口前设置消力池，池中的水跃应为进口处水面所淹没没 （2）当）当z1z2值不大时，可略降低管身的进口值不大时，可略降低管身的进口高程，并在进口前设置斜坡段，使渠道的水面与高程，并在进口前设置斜坡段，使渠道的水面与管口水面在斜坡段衔接管口水面在斜坡段衔接 （3）当）当z1z2值很大时，如在进口设置消力池值很大时，如在进口设置消力池不便于布置或不经济，可考虑在出口处设置闸门，不便于布置或不经济，可考虑在出口处设置闸门，以抬高出口水位，使倒虹吸管进口淹没，消除管以抬高出口水位，使倒虹吸管进口淹没，消除