干渠1倒虹吸计算书

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1、干渠1#倒虹吸计算书一、基本资料设计流量：2.75m3/s加大流量：3.25m3/s进口渠底高程：2739.16m进口渠宽：2.4m进口渠道设计水深:1.55m加大流量水深：1.85m出口渠底高程：2735.66m进出口渠道形式：矩形管径DN：1.3m二、设计采用的主要技术规范及书籍1、《灌溉与排水工程设计规范》GB50288—99；2、《水电站压力钢管设计规范》SL284—20033、《混凝土结构设计规范》SL/T191—96；4、《水工建筑物抗震设计规范》DL5073—1997；5、《小型水电站机电设计

2、手册-金属结构》；。6、《水力计算手册》7、《倒虹吸管》8、工程建设标准强制性条文（水利工程部分）2004版三、进口段1、渐变段尺寸确定L=C(B1-B2)或L=C1h；C取1.5～2.5；C1取3～5：h上游渠道水深；经计算取L=4m；2、进口沉沙池尺寸确定(1)拟定池内水深H;H=h+TT=（1/3～1/4）h；T为进口渠底至沉沙池底的高差；取0.8m；(2)沉沙池宽BB=Q/(Hv)；v池内平均流速0.25～0.5m/s；经计算取B=3.5m；(3)沉沙池长L’L’≥（4~5）h经计算取L=8m；(4

3、)通气孔通气孔最小断面面积按下式计算：；A为通气管最小断面面积m2；Q为通气管进风量，近似取钢管内流量，m3/s；C为通气管流量系数；如采用通气阀，C取0.5；无阀的通气管，C取0.7；为钢管内外允许压力差，其值不大于0.1N/mm2；K为安全系数，采用K=2.8。经计算A=0.0294m2；计算管内径为0.194m，采用D273(δ=6mm)的螺旋钢管。四、出口段倒虹吸管出口消力池，池长L及池深T，按经验公式：L=(3~4)hT≥0.5D0+δ+0.3经计算取L=6m，T=1.2m。五、方案比较（一）管材

4、选择常用的倒虹吸管材通常有预应力砼管、玻璃纤维增强热固树脂夹砂管（玻璃钢管）、钢管等材料,各种材料的优缺点比较如下：②预应力钢筋砼管：按生产工艺分为两种，一种因加工工艺分为三步，通常称为三阶段预应力砼管；另一种方法是一次成型，通常称为一阶段管。预应力砼管因加工工艺简单、造价低、较适合我国的经济状况而被普遍应用。但管材制作过程中存在弊病，如三阶段管喷浆质量不稳定，易脱落和起鼓；一阶段管在施加预应力时不易控制，且因体积重量大造成运输安装不方便，使其应用受到限制。根据预应力砼管现行规范，其在口径大、工作压力高的工

5、程中应慎重采用。本次使用的管道内径1.3m，最大水头为55.02m（管道进口设计底高程2737.41m，最低平管段设计底高程2682.39m），如采用该种管材，其安全性难以保证；而且，本次设计的倒虹吸线路沿坡面铺设，折点多，其接头部分施工质量难以保证，因此，倒虹吸管不适合预应力钢筋砼管型式；③玻璃纤维增强热固树脂夹砂管（玻璃钢管）：玻璃钢管的特点是强度较高，重量轻，耐腐蚀，不结垢，内壁光滑阻力小，在相同管径、相同流量条件小比其他材质管道水头损失小、节省能耗。玻璃钢管相对而言壁薄，为柔性管道，对基础与回填要求

6、较高。针对本工程而言，管基为碎石或基岩，边坡高陡，基础与回填很难达到质量要求，因此倒虹吸管亦不适合玻璃钢管型式；④钢管：钢管应用历史较长，范围较广，施工技术成熟，工程中一般选用螺旋焊接与直缝焊接钢管，但成本相对较高。根据当前国内管材市场货源供应情况，各种管材价格、寿命，耐压要求等方面因素综合分析比较，选择钢管较为合理。采用这种管材，其具有脆性好，耐寒冷-40℃不变形，施工方便，抗氧化性能好，市场货源充足，易于采购，运输方便，各项指标均能满足设计要求。故倒虹吸管采用钢管。（二）倒虹吸单、双管的比较选择倒虹吸采

7、用圆形钢管。设计中从水力学计算、工程供水重要性、运行管理等方面进行了比较：倒虹吸的过水能力及总水头损失按《灌溉与排水工程设计规范》附录N所列公式计算：倒虹吸的过水能力按下式计算：Q=μωλ=C=1/6式中：Q－倒虹吸设计流量（m3/s）；μ－流量系数；ω－倒虹吸过水断面面积；g－重力加速度（m/s2）Z－上、下游水位差（m）；∑－局部水头损失系数的总和，包括进、出口拦污栅、闸门槽、伸缩节、进人孔、旁通管、转弯段、渐变段等损失系数；倒虹吸总水头损失按下式计算：hw=（∑ξ+λL/D）V2/2g经计算，倒虹吸按

8、单管时，内径为1.8m；按双管设计，单管内径为1.3m。选择单管过流较为经济。从综合比较的角度来说，第一，北干一期工程不仅有沿线30万亩土地的任务，还有向沿线17座城镇提供生产生活用水的功能，干渠1#倒虹吸采用双管，可以在检修时仍能保证一半流量的供水，而不至于停止供水，提高供水的可靠性；第二，干渠1#倒虹吸还承接着北干二期工程反调节水库—松多水库的输水功能。随着当地经济的发展，拟建的松多水库不仅对干渠进行反调节，