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倒虹吸及涵洞 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 单级跌水组成：进口连接段、跌水口、跌水墙、消力池、出口连接段。 单级跌水的落差较小，一般小于3～5m。 陕西省渭惠渠干渠十号跌水(Q=30m3/s， H=2.2m) 1．进口连接段 图 作用：渠道断面较跌水口大，用渐变段将连接，使渠道水流平顺地进人跌水口。 连接段的常用布置形式：八字墙、扭曲面。 《 灌溉与排水工程设计规范》： 连接段的合理长度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 。 连接段底部边线与渠道中心线的夹角不宜大于45o。 连接段边墙在跌水口处设直线段：长约（1.0～1.5）h，墙顶高出渠道最高水位30cm以上，以防渠水溅越. 2．跌水口（控制缺口） 设计要求： 应保证在各种流量下，上游渠道的水面不产生过大的壅高和降落。 尽量使上游渠道水深接近正常水深。 跌水口形式：矩形式、梯形式、抬堰式、复合式。 1）矩形跌水口 [图] 运行特点：底部与渠底齐平，利用侧墙的收缩减小缺口的宽度，从而在跌水口处产生壅水，使缺口前产生壅水的水深等于渠中水深。 使用场合：只有当渠 道流量变化很小或须 设闸门时才采用 。 （2）梯形跌水口 能适应渠中流量的变化，不产生过大的壅水