倒虹吸管及涵洞t版共26

第十一章倒虹吸管及涵洞

第一节倒虹吸管一、倒虹吸管的布置和构造倒虹吸管---设置在渠道与河流、山沟、谷地、道路相交处的有压输水建筑物。优缺点：与渡槽相比较，具有造价低、施工方便的优点，但水头损失大，运行管理不如渡槽方便。适宜场合：在难以修建渡槽，采用高填方或绕线渠道方案又有困难时。当渠道与道路或河流交叉，渠道水位与路面高程或河水位相接近，不便采用渡槽或其它交叉建筑物时。倒虹吸管断面：圆形或矩形（一）倒虹吸管的布置根据管路埋设情况及压力水头大小，布置类型：1.竖井式图使用场合：压力水头较小（H＜3～5m），穿越道路的情况。竖井构造：进出口一般用砖石或混凝土砌筑成竖井，竖井断面：矩形或圆形，其尺寸稍大于管身，竖井底部集沙坑：深0.5m，以沉积泥沙和便于清淤及检修管路时排水用。管身断面：一般为矩形、圆形或其它形式。优点：构造简单、管路短，容易施工；缺点：水流条件差，一般用于较小的倒虹吸管。竖井式倒虹吸管布置图2.斜管式多用于压力水头较小穿越渠道、河流的情况。斜管式倒虹吸管构造简单，施工方便，水流条件好，实际工程中采用较多。3.曲线型

图适用场合：岸坡较缓（土坡m≥1.5～2.0，岩石m≥1.0），为减少开挖工程量，管道随地面敷设成曲线型。管身断面：圆形的混凝土管、钢筋混凝土管，能承受较大的压力水头。管身底座：一般设置管座，压力水头较小或地基很坚实时，可直接敷设在地基上。管道转弯处应设置镇墩，管接头包在镇墩内。管身埋深：为减小温度应力，管身一般埋于地下，为减小工程量，埋置不宜过深，0.5～1.0m。注意：因温度影响或土基不均匀沉陷，造成管身裂缝，可产生渗漏严重，危及工程安全。4.桥式倒虹吸管

适用场合：渠道通过较深的复式断面河道或窄深河谷时，为减小施工困难，降低管道承受的最大压力水头，减小水头损失和缩短管道长度，在深槽部位建桥，管道敷设在桥面上或支承在桥墩等支承结构上。地面、架空混合组成的倒虹吸管布置型式1-管身；2-连续支承；3-排架；4-镇墩；5-冲沙孔；6-进人孔；7-渐变段；8-沉沙池；9-拦污栅；10-便桥；11-闸门启闭机及工作桥台；12-节制闸；13-消力地；14-挡水胸墙；15-通气管；16-泄洪冲沙闸；17-渠道；18-回填土第十二章跌水和陡坡落差建筑物：当渠道经过天然陡坎或坡度过陡的地段时，为避免大填方或深挖方，根据实际地形，将高程差适当集中，为连接上、下游渠道在落差集中的地方修建的建筑物。落差建筑物形式：跌水、陡坡、直落式跌井等。跌水与陡坡的主要区别：水流特征不同跌水---水流自跌水口流出后呈自由抛投状态，最后落在下游消力池内；陡坡---水流自跌水口流出后，受陡槽约束而仍沿槽身下泄。落差建筑物设计要求：满足强度和稳定，保证建筑物本身及与之连接的上、下游渠道有良好的水力条件。落差建筑物布置要求：进口前渠道水流不出现较大的水面降落和雍高，以尽量避免上游渠道产生冲刷或淤积；出口处必须设置消能防冲设施，尽量避免下游渠道受到冲刷。第一节跌水跌水---使水流经由跌水缺口流出，呈自由抛射状态跌落于消力池，解决集中落差防止冲刷破坏的渠系建筑物。跌水形式：单级跌水、多级跌水。跌水组成：通常由进口、跌水墙、消力池、出口。一、单级跌水水单级跌水组成成：进口连接接段、跌水口口、跌水墙、、消力池、出出口连接段。。单级跌水的落落差较小，一一般小于3～5m。陕西省渭惠渠渠干渠十号跌跌水(Q=30m3/s，H=2.2m)1．进口连接段段图作用：渠道断断面较跌水口口大，用渐变变段将连接，，使渠道水流流平顺地进人人跌水口。连接段的常用用布置形式：：八字墙、扭扭曲面。《灌溉与排水工工程设计规范范》：连接段的合理理长度L与渠道底宽B与水深h的比值B/h有关。当B/h＜2时，L＝2.5h；B/h＝2.1～2.5时，L＝3h；B/h＞2.5时，L＝3.5h。连接段底部边边线与渠道中中心线的夹角角不宜大于45o。连接段边墙在在跌水口处设设直线段：长长约（1.0～1.5）h，墙顶高出渠渠道最高水位位30cm以上，以防渠渠水溅越.2．跌水口（控制缺口）设计要求：应保证在各种种流量下，上上游渠道的水水面不产生过过大的壅高和和降落。尽量使上游渠渠道水深接近近正常水深。。跌水口形式：：矩形式、梯梯形式、抬堰堰式、复合式式。1）矩形跌水口口[图]运行特点：底底部与渠底齐齐平，利用侧侧墙的收缩减减小缺口的宽宽度，从而在在跌水口处产产生壅水，使使缺口前产生生壅水的水深深等于渠中水水深。使用场合：只只有当渠道流量变化很很小或须设闸门时才采采用。（2）梯形跌水口口能适应渠中流流量的变化，，不产生过大大的壅水和落落水。流量变化或频频繁时采用。。为避免上述缺缺点，跌水口口用隔墙分成成几个梯形缺缺口。为使下泄水流流更好扩散，，在梯形缺口口边缘作一跌跌舌。（3）抬堰式跌水水口为了控制上游游渠道水位和和减小单宽流流量，可在跌跌水口处做一一抬堰，其底底宽与渠道底底宽相同。缺点：：只能能在设设计流流量时时，使使跌水水口前前的水水深等等于渠渠道正正常水水深。。适用于于：流流量不不大的的清水水渠道道。防止上上游渠渠道淤淤积和和排除除上游游渠道道余水水，常常在堰堰上设设置若若干个个矩形形小缺缺口。。3．跌水水墙及及侧墙墙作用：：支撑撑墙后后的填填土，，支撑撑整个个进口口段，，承受受下游游水流流的撞撞击。。形式：：铅直直式或或倾斜斜式重重力式式挡土土墙4、消力力池如果下下游渠渠道水水深小小于水水跃的的跃后后水深深，则则需挖挖建消消力池池，否否则只只需作作水平平护坦坦（末末端加加设一一低坎坎）而而不需需修建建消力力地。。单级跌跌水及及消力力池的的水力力计算算见《灌溉与与排水水工程程设计计规范范》附录Q二、多多级跌跌水当集中中落差差大于于5m,修建单单级跌跌水不不经济济时，，修建建多级级跌水水。多级跌跌水组组成：：多个个连续续的或或分散散的单单级跌跌水。。多级跌跌水分分级方方法：：按水水面落落差相相等分分级；；按各各级台台阶跌跌差相相等分分级。。每级的的高度度：3～5m为宜。。水力计计算与与单级级跌水水的相相同。。多级跌跌水设设：消消力尾尾槛，，尾槛槛上设设泄水水孔多级式式跌水水1一防渗渗铺盖盖；2一进口口连接接段；；3一跌水水墙；；4一跌水水护底底5一消力力池；；6一侧墙墙；7一泄水水孔；；8一排水水管9一反滤滤体；；10一出口口连接接段；；11一出口口整流流段；；12一集水水井第二节节陡陡坡陡坡组组成：：进口口连接接段、、控制制堰口口、陡陡坡段段、消消力池池、出出口连连接段段。根据地地形条条件布布置为为：单单级陡陡坡、、多级级陡坡坡1．单级级陡坡坡陡坡段段材料料：浆浆砌石石或混混凝土土纵坡：：土基基1:2.5～1:5.0陡坡倾倾角：：必须须小于于或等等于地地基土土壤的的内摩摩擦角角。陡坡过过水断断面：：宜采采用矩矩形，，边墙墙较高高时可可采用用梯形形，其其横断断面边边坡坡坡度应应陡于于1:1。陡坡底底部形形式：：等宽宽、扩扩散形形、菱菱形陡坡宜宜采用用等底底宽式式；受地质质或其其它条条件限限制时时，可可采用用陡槽槽末端端底部部扩散散或收收缩的的变底底宽式式；图跌差为为2.5～5m、采用用变底底宽式式陡坡坡消能能效果果不佳佳时，，也可可采用用陡槽槽上段段底部部扩散散、下下段底底部收收缩的的菱形陡陡坡。陡槽槽底部部扩散散角宜宜取50～70，收缩缩角宜宜取100～150。陕西径径惠渠渠总干干泄水水渠2号陡坡坡Q=29.5m3/s落差2.75m2、多级级陡坡坡在地面面坡度度较大大而且且均匀匀，或或有台台阶地地形的的渠段段，修修建多多级陡陡坡，，往往往比多多级跌跌水更更为经经济合合理。。多级陡陡坡