第十一章倒虹吸及涵洞演示文稿第十一章倒虹吸及涵洞演示文稿第十一章倒虹吸及涵洞演示文稿第十一章倒虹吸及涵洞演示文稿第一页，共二十五页优选）第十一章倒虹吸及涵洞（优选）第十一章倒虹吸及涵洞（优选）第十一章倒虹吸及涵洞（优选）第十一章倒虹吸及涵洞. .第二页，共二十五页一）倒虹吸管的布置（一）倒虹吸管的布置（一）倒虹吸管的布置（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：根据管路埋设情况及压力水头大小，布置类型：1.竖井式竖井式 图图n n使用场合：压力水头较小（使用场合：压力水头较小（H35m），穿越道路），穿越道路的情况n n竖井构造：进出口一般用砖石或混凝土砌筑成竖井，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，竖井断面：矩形或圆形，其尺寸稍大于管身，竖井底部集沙坑：深竖井底部集沙坑：深0.5m，以沉积泥沙和便于清淤，以沉积泥沙和便于清淤及检修管路时排水用及检修管路时排水用n n管身断面：一般为矩形、圆形或其它形式管身断面：一般为矩形、圆形或其它形式n n优点：构造简单、管路短，容易施工；优点：构造简单、管路短，容易施工；n n缺点：水流条件差，一般用于较小的倒虹吸管。
缺点：水流条件差，一般用于较小的倒虹吸管第三页，共二十五页竖井式倒虹吸管布置图竖井式倒虹吸管布置图竖井式倒虹吸管布置图竖井式倒虹吸管布置图第四页，共二十五页2.斜管式斜管式 多用于压力水头较小穿越渠道、河流的情况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际工程中采用较多第五页，共二十五页3.曲线型曲线型 图图n n适用场合：岸坡较缓（土坡适用场合：岸坡较缓（土坡m1.52.0，岩石，岩石m1.0），为减少开挖工程量，管道随地面敷设成曲线），为减少开挖工程量，管道随地面敷设成曲线型n n管身断面：圆形的混凝土管、钢筋混凝土管，能承受管身断面：圆形的混凝土管、钢筋混凝土管，能承受较大的压力水头较大的压力水头n n管身底座：一般设置管座，压力水头较小或地基很坚管身底座：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，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接头包在镇墩内n n管身埋深：为减小温度应力，管身一般埋于地下，为管身埋深：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，减小工程量，埋置不宜过深，0.51.0m。
n n注意：因温度影响或土基不均匀沉陷，造成管身裂缝，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，危及工程安全可产生渗漏严重，危及工程安全第六页，共二十五页第七页，共二十五页4.桥式倒虹吸管桥式倒虹吸管 n n适用场合：渠道通过较深的复式断面河道或窄深河谷适用场合：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，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敷设在桥面上或支承在桥墩等支承结构上第八页，共二十五页地面、架空混合组成的倒虹吸管布置型式地面、架空混合组成的倒虹吸管布置型式地面、架空混合组成的倒虹吸管布置型式地面、架空混合组成的倒虹吸管布置型式1-1-管身；管身；管身；管身；2-2-连续支承；连续支承；连续支承；连续支承；3-3-排架；排架；排架；排架；4-4-镇墩；镇墩；镇墩；镇墩；5-5-冲沙孔；冲沙孔；冲沙孔；冲沙孔；6-6-进人孔；进人孔；进人孔；进人孔；7-7-渐变段；渐变段；渐变段；渐变段；8-8-沉沙池；沉沙池；沉沙池；沉沙池；9-9-拦污栅；拦污栅；拦污栅；拦污栅；10-10-便桥；便桥；便桥；便桥；11-11-闸门启闭机及工作桥台；闸门启闭机及工作桥台；闸门启闭机及工作桥台；闸门启闭机及工作桥台；12-12-节制闸；节制闸；节制闸；节制闸；13-13-消力地；消力地；消力地；消力地；14-14-挡水胸墙；挡水胸墙；挡水胸墙；挡水胸墙；15-15-通气管；通气管；通气管；通气管；16-16-泄洪冲沙闸；泄洪冲沙闸；泄洪冲沙闸；泄洪冲沙闸；17-17-渠道；渠道；渠道；渠道；18-18-回回回回填土填土填土填土第九页，共二十五页。
第十二章第十二章第十二章第十二章 跌水和陡坡跌水和陡坡跌水和陡坡跌水和陡坡n n落差建筑物：当渠道经过天然陡坎或坡度过陡的地段落差建筑物：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，将时，为避免大填方或深挖方，根据实际地形，将高程差高程差适当集中适当集中，为连接上、下游渠道在落差集中的地方修建，为连接上、下游渠道在落差集中的地方修建的建筑物的建筑物n n落差建筑物形式：跌水、陡坡、直落式跌井等落差建筑物形式：跌水、陡坡、直落式跌井等n n跌水与陡坡的主要区别：水流特征不同跌水与陡坡的主要区别：水流特征不同跌水跌水-水流自跌水口流出后呈自由抛投状态，最后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；落在下游消力池内；陡坡陡坡-水流自跌水口流出后，受陡槽约束而仍沿槽水流自跌水口流出后，受陡槽约束而仍沿槽身下泄第十页，共二十五页n n落差建筑物设计要求：满足强度和稳定，保证建筑物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本身及与之连接的上、下游渠道有良好的水力条件n n落差建筑物布置要求：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口处必须设置消能防冲设施，尽量避免下游渠道受到冲刷。
到冲刷第一节第一节 跌水跌水n n跌水跌水-使水流经由跌水缺口流出，呈自由抛射状态跌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落于消力池，解决集中落差防止冲刷破坏的渠系建筑物n n跌水形式：单级跌水、多级跌水跌水形式：单级跌水、多级跌水n n跌水组成：通常由进口、跌水墙、消力池、出口跌水组成：通常由进口、跌水墙、消力池、出口第十一页，共二十五页 一、单级跌水一、单级跌水一、单级跌水一、单级跌水 n n单级跌水组成：进口连接段、跌水口、跌水墙、消力单级跌水组成：进口连接段、跌水口、跌水墙、消力池、出口连接段池、出口连接段n n单级跌水的落差较小，一般小于单级跌水的落差较小，一般小于35m 第十二页，共二十五页陕西省渭惠渠干渠十号跌水陕西省渭惠渠干渠十号跌水(Q=30m3/s(Q=30m3/s， H=2.2m) H=2.2m)第十三页，共二十五页1进口连接段进口连接段 图图n n作用：渠道断面较跌水口大，用渐变段将连接，使渠作用：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道水流平顺地进人跌水口n n连接段的常用布置形式：八字墙、扭曲面。
连接段的常用布置形式：八字墙、扭曲面 n n 灌溉与排水工程设计规范：灌溉与排水工程设计规范：连接段的合理长度连接段的合理长度L 与渠道底宽与渠道底宽B与水深与水深h 的比值的比值B/h有关当B/h2 时，时，L2.5h；B/h2.12.5 时，时，L3h ；B/h2.5时，时， L3.5h 连接段底部边线与渠道中心线的夹角不宜大于连接段底部边线与渠道中心线的夹角不宜大于45o n n连接段边墙在跌水口处设直线段：长约（连接段边墙在跌水口处设直线段：长约（1.01.5）h，墙顶高出渠道最高水位，墙顶高出渠道最高水位30cm以上，以防渠水溅越以上，以防渠水溅越.第十四页，共二十五页第十五页，共二十五页2跌水口（跌水口（控制缺口）控制缺口）控制缺口）控制缺口）n n设计要求：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的壅高和降落尽量使上游渠道水深接近正常水深尽量使上游渠道水深接近正常水深n n跌水口形式：矩形式、梯形式、抬堰式、复合式跌水口形式：矩形式、梯形式、抬堰式、复合式1）矩形跌水口）矩形跌水口 图图n n运行特点：底部与渠底齐平，利用侧墙的收缩减小缺运行特点：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。
水的水深等于渠中水深n n使用场合：只有当渠使用场合：只有当渠道流量变化很小或须道流量变化很小或须设闸门时才采用设闸门时才采用 第十六页，共二十五页2）梯形跌水口）梯形跌水口n n能适应渠中流量的变化，能适应渠中流量的变化，不产生过大的壅水和落水不产生过大的壅水和落水n n流量变化或频繁时采用流量变化或频繁时采用n n为避免上述缺点，跌水口为避免上述缺点，跌水口用隔墙分成几个梯形缺口用隔墙分成几个梯形缺口n n为使下泄水流更好扩散，为使下泄水流更好扩散，在梯形缺口边缘作一跌舌在梯形缺口边缘作一跌舌第十七页，共二十五页3）抬堰式跌水口）抬堰式跌水口n n为了控制上游渠道水位和减小单宽流量，可在跌水口为了控制上游渠道水位和减小单宽流量，可在跌水口处做一抬堰，其底宽与渠道底宽相同处做一抬堰，其底宽与渠道底宽相同n n缺点：只能在设计流量时，使跌水口前的水深等于渠缺点：只能在设计流量时，使跌水口前的水深等于渠道正常水深道正常水深n n适用于：流量不大的清水渠道适用于：流量不大的清水渠道n n防止上游渠道淤积和排除上游渠道余水，常在堰上设防止上游渠道淤积和排除上游渠道余水，常在堰上设置若干个矩形小缺口。
置若干个矩形小缺口第十八页，共二十五页3跌水墙及侧墙跌水墙及侧墙 作用：支撑墙后的填土，支撑整个进口段，承受下游水作用：支撑墙后的填土，支撑整个进口段，承受下游水流的撞击流的撞击形式：铅直式或倾斜式重力式挡土墙形式：铅直式或倾斜式重力式挡土墙第十九页，共二十五页4、消力池、消力池n n如果下游渠道水深小于水跃的跃后水深，则需挖建消如果下游渠道水深小于水跃的跃后水深，则需挖建消力池，否则只需作水平护坦（末端加设一低坎）而不需力池，否则只需作水平护坦（末端加设一低坎）而不需修建消力地修建消力地 n n单级跌水及消力池的水力计算见单级跌水及消力池的水力计算见 灌溉与排水工程设灌溉与排水工程设计规范附录计规范附录Q 第二十页，共二十五页二、多级跌水二、多级跌水二、多级跌水二、多级跌水n n当集中落差大于当集中落差大于5m,修建单级跌水不经济时，修建多修建单级跌水不经济时，修建多级跌水n n多级跌水组成：多个连续的或分散的单级跌水多级跌水组成：多个连续的或分散的单级跌水n n多级跌水分级方法：按水面落差相等分级；按各级台多级跌水分级方法：按水面落差相等分级；按各级台阶跌差相等分级阶跌差相等分级n n每级的高度：每级的高度：35m为宜。
为宜n n水力计算与单级跌水的相同水力计算与单级跌水的相同n n多级跌水设：消力尾槛，尾槛上设泄水孔多级跌水设：消力尾槛，尾槛上设泄水孔第二十一页，共二十五页多级式跌水多级式跌水多级式跌水多级式跌水1 1一防渗铺盖；一防渗铺盖；一防渗铺盖；一防渗铺盖；2 2一进口连接段；一进口连接段；一进口连接段；一进口连接段；3 3一跌水墙；一跌水墙；一跌水墙；一跌水墙； 4 4一跌水护底一跌水护底一跌水护底一跌水护底5 5一消力池；一消力池；一消力池；一消力池； 6 6一侧墙；一侧墙；一侧墙；一侧墙； 7 7一泄水孔；一泄水孔；一泄水孔。