倒虹吸管的布置

发布于：2022-09-30 16:08:30 来自：水利工程/水利工程设计 [复制转发]

知识点：倒虹吸管

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选定倒虹吸管位置所应遵循的原则与渡槽基本相同，即：①管路与所穿过的河流、道路等保持正交，以缩短长度；②进、出口应力求与挖方渠道相连，如为填方渠道，则需做好夯实加固和防渗排水设施；③为减少开挖，管身宜随地形坡度敷设，但弯道不能过多，以减少水头损失，也不宜过陡，以便施工。

倒虹吸管可做如下布置：对高差不大的小倒虹吸管，常用斜管式和竖井式；对高差较大的倒虹吸管，当跨越山沟时，管路一般沿地面敷设；当穿过深河谷时，可在深槽部分建桥，见图4-25。

图4-25 倒虹吸管的布置

（a）埋设于地面以下的倒虹吸管；（b）桥式倒虹吸管

1—进口渐变段；2—闸门；3—拦污栅；4—进水口；5—管身；6—镇墩；7—伸缩接头；8—冲沙放水孔；9—消力池；10—挡水墙；11—进水渠道；12—中间支墩；13—原地面线；14—出口段；15—沉沙地

倒虹吸管由进口段、管身和出口段三部分组成。

（1）进口段

进口段包括：渐变段、闸门、拦污栅，有的工程还设有沉沙池。进口段要与渠道平顺衔接，以减少水头损失。渐变段可以做成扭曲面或八字墙等形式（参见“水闸”），长度为3～4倍渠道设计水深。闸门用于管内清淤和检修。不设闸门的小型倒虹吸管，可在进口侧墙上预留检修门槽，需用时临时插板档水。拦污栅用于拦污和防止人畜落入渠内被吸进倒虹吸管。

在多泥沙河流上，为防止渠道水流携带的粗颗粒泥沙进入倒虹吸管，可在闸门与拦污栅前设置沉沙池，如图4-26所示。对含沙量较小的渠道，可在停水期间进行人工清淤；对含沙量大的渠道，可在沉沙池末端的侧面设冲沙闸，利用水力冲淤。沉沙池底板及侧墙可用浆砌石或混凝土建造。

（2）出口段

出口段的布置形式与进口段基本相同。单管可不设闸门；若为多管，可在出口段侧墙上预留检修门槽。出口渐变段比进口渐变段稍长。由于倒虹吸管的作用水头一般都很小，管内流速仅在2.0m/s左右，因而渐变段的主要作用在于调整出口水流的流速分布，使水流均匀平顺地流入下游渠道。

图4-26 带有沉沙池的倒虹吸管进口布置

（3）管身

管身断面可为圆形或矩形。圆形管因水力条件和受力条件较好，大、中型工程多采用这种形式。矩形管仅用于水头较低的中、小型工程。根据流量大小和运用要求，倒虹吸管可以设计成单管、双管或多管。管身与地基的连接形式及管身的伸缩缝和止水构造等与土坝坝下埋设的涵管基础相同。在管路变坡或转变处应设置镇墩。为防止管内淤沙和为放空管内积水，应在管段上或镇墩内设冲沙放水孔（可兼作进入孔），其底部高程一般与河道枯水位齐平。管路常埋入地下或在管身上填土。当管路通过冰冻地区，管顶应在冰冻层以下；穿过河床时，应置于冲刷线以下。管路所用材料可根据水头、管径及材料供应情况选定，常用浆砌石、混凝土、钢筋混凝土及预应力钢筋混凝土等，其中，后两种应用较广。

2.倒虹吸管的水力计算

水力计算的任务是在给定的设计流量和最大、最小流量，允许的水位降落值，渠道断面，上游渠底高程和水位流量关系的条件下，利用压力流公式，选定虹吸管的断面尺寸，检验上、下游水位差和进口水位的衔接情况。

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