浅析虹吸管在小型水库、山塘运行中的应用.pdf

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1、浅析虹吸管在小型水库、山塘运行中的应用朱勇豪(双峰县燕霄水库管理所，湖南双峰417700)摘要：本文针对小型水利工程存在的主要问题。结合使用经验，介绍虹吸管做为小型水库、山塘放水设备的应用方法及结构设计，以供参考。关键词：虹吸管；水库山塘；放水设备；应用中图分类号：TV67文献标识码：B文章编号：1672—4011(2010)03一0285—020引言笔者所在县属湘中腹地、南岭山地向洞庭湖平原过渡的丘岗地带，县内共有耕地66．86万亩，其中水田55．35万亩，县境内建有小型水库190多座，山塘68000多口，承担着全县百分之九十以上

2、的农田灌溉任务。这些小型水利工程大多修建于上世纪50年代一60年代，工程设计标准低、质量差，加之运行年久，老化严重，一些水库、山塘放水涵管为三合泥块石砌筑，甚至利用竹木、砖瓦等材料，结构强度低，一部分涵管在坝体内部断裂、坍塌。由于修复工程量大，加上有些水库、山塘道路不通，不便于机械进场，当地青壮年劳动力大多外出打工，一遇紧急情况，难以立即修复，抗旱时塘库有水也放不出。比如2007年，我县遭遇连续高温干旱天气，30多座水库、近1001：3山塘有水放不出。一些水库溢洪道断面窄小，或者无尾水渠，不能承担泄洪任务，由于放水涵管不通，无法预先

3、腾空库(塘)容，遇大强度降雨，引发山洪，入库流量大于泄洪流量，土坝漫顶现象比较严重。2009年7月我县境内连续暴雨，全县近10座小水库，100多口山塘出现漫顶，为避免垮坝危险，不得不临时掘口或修筑子堤加高大坝，耗费了大量的人力物力。针对山区小型水利工程放水设施损坏的情况，笔者于2007年开始在我县荷叶镇的聋猪山水库和井字镇的花山水库的抗旱工作中试着做了一些虹吸管放水设备，效果良好。1设备组成圈1虹吸管设备组成图C后如图1所示，虹吸管设备主要有出水阀、虹吸管、排气管及阀、灌水管及阀、潜水泵、进水阀、小发电机等七部分组成，各部分的作用及

4、要求为：(1)出水阀的主要作用是密封出水日，以使虹吸管能灌满水，为了轻便，可用蝶阀；(2)虹吸管为虹吸设备的主体，使用过程中承受最高1个大气压的负压，因此要保证有足够的刚度，可采用钢管、内嵌刚性筋的塑料管或玻璃钢管，由于放水过程中设备的搬运、安装往往是人工操作，所以要求管道制作时选用适当的管径和长度，建议管径为DN200—500，长度为2m～4m，其重量适合二个人抬为宜(50kg／节一80kg／节)，为减轻重量，应尽量采用塑料管或薄壁管，用加筋板的方法增加刚度，管节连接采用法兰或胶圈连接；(3)排气管主要为排尽管中的空气，保证设备能

5、正常运行，排气管的出口应朝下，以免灌满水时，水射到周围的操作人员，为保证密封性，排气阀建议采用截止阀；(4)为虹吸管灌水采用的小发电机带动潜水泵现场取水，潜水泵的大小根据虹吸管容积的大小选型，使虹吸管能在30分钟左右灌满，灌水管与潜水泵的管径相匹配，发电机一般采用小型汽油机，功率在满足潜水泵的同时能带动抢险用的一些电动工具，重量适合2个人抬；(5)进水阀可采用水泵常用的底阀，要求密封良好，开关灵活。2虹吸管设备的主要参数2．1管径的确定2．1．1确定进出12水位差值H充分利用进出水口水位差，尽量减少管径，一般按库内最低水位和放水渠水

6、面高差。2．1．2确定放水流量分两种情况：&抗旱流量。按灌溉面积选择所需流量，笔者所在的山丘区，按每万亩1个流量计算；b．泄洪流量。由水库、山塘调洪演算确定。①流量Q。如图1所示，以水库水面B为一过流截面，视其水流速度为O，出水口c为一过流截面，以c面为基准面，写出伯诺里方程：Hl+O+pA／^／=O+0,2／29+pA／1t+hwB—C可得：恤=(29(Hl—hwB—C)1／2则有：Q=存(29(HI—hwB—C)1／2式中pA为大气压力；^y为水的比重；“为管中水的流速；r为虹吸管的内径；hwB—c为虹吸管的整体的水头损失，在粗

7、略计算时可忽略不计：hwB—C=h／B—C+Ehj，其中h／B—C为整条管的沿程损失，它与水的粘度、流速、管道的内径及管壁粗(下转第289页)一般做法为从市政引两根进水管构成室外环状供水以保证室外供水的安全性。消防水池设在地下室，只考虑室内消防用水量，但不考虑火灾时水池的补水量(规范没有作明确规定)。故我认为这种做法不妥。这样导致一幢高层公共建筑地下室一般都储存了四、五百吨的消防用水一般占地均有二百多平方米，仅工程造价就增上百万元同时又增大管理的难度。如要清洗定期换水等，又造成水资源的浪费。如果消防用水和生活用水合建水池，那必然会造

8、成生活二次供水的水质污染。所以我认为既要保证消防安全又要降低工程造价及管理方便。首先要加强自来水公司的责任度，保证城市环状供水的安全可靠性，然后适当加大高层建筑的进水管，使得进水管在保证高层建筑的室外消防用水量的同时能够在火灾时补充消