给排水工程(第5章)ppt课件.ppt

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1、第5章排水管渠系统的附属构筑物及排水管渠材料5.1倒虹管排水管渠遇到河流、山涧、洼地或地下构筑物等障碍物时，不能按原有坡度埋设，而是按下凹的折线方式从障碍物下通过，这种管道称为倒虹管。倒虹管5.1倒虹管5.1.1倒虹管组成进水井下行管平行管上行管出水井倒虹管≥1.0m5.1倒虹管5.1.2倒虹管设计规定（1）通过河道的倒虹管，一般不宜少于两条；通过谷地、旱沟或小河的倒虹管可采用一条。通过障碍物的倒虹管，尚应符合与该障碍物相交的有关规定。（2）最小管径宜为200mm；（3）管内设计流速应大于0.9m/s，并应大于进水管内的流速，当

2、管内设计流速不能满足上述要求时，应增加定期冲洗措施，冲洗时流速不应小于1.2m/s；5.1倒虹管（4）倒虹管的管顶距规划河底距离一般不宜小于1.0m，通过航运河道时，其位置和管顶距规划河底距离应与当地航运管理部门协商确定，并设置标志；（5）在进水井或靠近进水井的上游管渠的检查井中宜设置事故排出口。当需要检修倒虹管时，可以将污水通过事故排出口直接排入河流。（6）倒虹管进水井的前一检查井，应设置沉泥槽。（7）倒虹管的上下行管与水平线夹角不大于30度。5.1倒虹管5.1.3倒虹管水力计算污水在倒虹管内的流动是依靠上下游管道中的水面高差

3、；（进、出水井的水面高差）该高差用来克服污水通过倒虹管时的阻力损失；阻力损失包括：沿程水头损失：局部水头损失：总水头损失：5.1倒虹管式中：i——倒虹管每米长度的阻力损失；L——倒虹管的总长度（m）；ξ——局部阻力系数（包括进口、出口、转弯处）；v——倒虹管内水流速度（m/s）。初步估算时，局部阻力损失Hf按沿程阻力损失HL的5%～10%计算；倒虹管长度大于50m时，采用5%；等于或小于50m时，采用10%。5.1倒虹管进水井和出水井的水面高差H：H=H1+（0.05～0.10）m5.1倒虹管例：已知最大流量为340L/s，最小

4、流量为120L/s，倒虹管长为50m，共4只15°弯头，倒虹管上游管流速为1.0m/s，下游管流速为1.24m/s；确定进水井和出水井的水面高差H。解：（1）采用两条倒虹管，每条倒虹管的最大设计流量340/2=170L/s；查水力计算图得到倒虹管管径D=400mm，水力坡度i=0.0065，流速v=1.37m/s。最小流量时，只使用一条倒虹管，此时流速为1.0m/s＞0.9m/s。5.1倒虹管（2）倒虹管沿程水头损失：=0.0065×50=0.39（m）（4）倒虹管全部水头损失：H1=Hf+HL=0.039+0.39=0.429

5、（m）(5)倒虹管进、出水井水面高差：H=H1+0.10=0.429+0.10=0.529（m）Hf=0.10×0.39=0.039（m）（3）倒虹管局部水头损失（按沿程阻力损失的10%计算）：5.2排水管渠的断面形式及材料5.2.1排水管渠断面形式5.2.1.1排水管渠断面应满足的要求（1）静力学管道必须有较大的稳定性，在承受各种荷载时稳定而坚固。（2）水力学管道断面应具有最大的排水能力，并在一定流速下不易产生沉淀物。5.2排水管渠的断面及材料（4）养护方面管道造价低。（3）经济性管道断面应便于冲洗和清通，没有淤积。5.2排水

6、管渠的断面及材料5.2.1.2排水管渠断面形式（1）圆形圆形断面有最大的水力半径；在一定的坡度下，圆形断面流速最大，流量也大；圆形管节省材料；对外压力的抵抗力强，稳定性好；养护方面也较方便。最常用的一种断面形式。5.2排水管渠的断面及材料（2）半椭圆形在外部荷载较大时，可以更好地分配管壁压力，可减小管壁厚度。在污水流量无大变化，管渠直径大于2m时，采用半椭圆形断面较合适。5.2排水管渠的断面及材料（3）马蹄形马蹄形断面，其高度小于宽度。在地质条件差或地形平坦地区，需要尽量减小管道埋深，可采用马蹄形断面。这种断面下部尺寸较大，适宜

7、输送流量变化不大的大流量污水。5.2排水管渠的断面及材料（4）蛋形蛋形断面底部较小，在小流量时，可以维持较大的流速，因而可以减小淤积，适用于污水流量变化较大的情况。但实际养护经验证明，这种断面的清通工作较困难，并且制作和施工复杂，现很少采用这种断面形式。5.2排水管渠的断面及材料（5）矩形矩形断面可以就地浇制或砌筑，并按需要将深度增加，以增大排水量。在矩形断面的基础上，底部做成弧形流槽，以改善水力条件。或在矩形渠道内做成低流槽，可用于合流制管道系统。晴天时，污水在小矩形槽内流动，以保证一定的流速，减轻淤积的程度。5.2排水管渠的

8、断面及材料（6）梯形梯形断面适用于明渠。5.2排水管渠的断面及材料5.2.2排水管渠材料（一）混凝土管和钢筋混凝土管混凝土管管径一般≤450mm，长度多为1m。当管道埋深较大，或敷设在土质不良地段，管径大于400mm时通常采用钢筋混凝土管。混凝土管和钢筋混凝土管