南水北调中线沙河(北)渠道倒虹吸防护工程设计

沙河(北)渠道倒虹吸是南水北调总干渠上的一座大型建筑物,在2012、2013年汛期连续两年上游水库提闸泄水。受溯源冲刷影响,沙河(北)倒虹吸上下游河道在很大范围内河道底高程下切明显,仅300 m3/s流量最大冲坑深达5.1 m,危及倒虹吸的安全。2015年,按设计方案对该倒虹吸采取防护措施,通过2015、2016年连续两年的运行,验证了设计方案的合理性与安全性,为其它工程防护设计提供借鉴与参考。     

倒虹吸管身段压强数值模拟研究

通过采用标准k~ε模型模拟湍流,对小洼槽大型倒虹吸管身段在不同流量下进行三维流场数值模拟,并将Q=12.00m3/s和Q=14.00m3/s两种情况的倒虹吸管身段压强值与原型观测数据进行对比分析,结果表明数值模拟和模型试验资料基本吻合,为小洼槽倒虹吸运行管理提供理论依据。     

高水头大跨度倒虹吸设计

竹寿水库扩容及调水工程跨黑水河埂底倒虹吸钢管长5.72km,最大设计静水头600m,设计流量0.644m3/s,该倒虹吸具有水压高、线路长、HD值大的特点,国内已经实施的相近规模倒虹吸工程实例较少,可借鉴经验有限,工程设计技术难度较大。     

唐河倒虹吸工程简介

唐河渠道倒虹吸枢纽工程位于定州市辛庄村附近．南水北调中线总干渠在该村西北约150m处穿越唐河．渠线走向NE57&;#176;．与唐河基本正交。交叉断面距唐河上游的西大洋水库164km．距下游的京广铁路141km。交叉建筑物型式为渠穿河倒虹吸．设计流量为135m^3／s．加大流量为160m^3／s。     

南水北调工程南沙河强透水地基渠段设计方案探讨

南水北调中线一期工程南沙河渠道倒虹吸位于河北省邢台市,该工程由南段倒虹吸、中间明渠和北段倒虹吸3部分组成,总长4335m,中间明渠位于南沙河江心洲上,连接南、北段两段倒虹吸,渠道长2030m,纵坡1/25000,底宽21m,设计流量为230m~3/s,设计水深为6.0m。地面高程91.5m左右,地下水高程89.9～91.2m,渠道底高程80.19～80.11m。     

引江济淮杭埠河倒虹吸施工导流设计研究

<正>一、概述1.工程概况引江济淮工程过巢湖小合分线渠道在进口白山枢纽处连接引江济巢线,在出口通过派河口泵站进入江淮沟通线,设计输水流量300m~3/s,采用倒虹吸穿越杭埠河。倒虹吸位于距杭埠河入巢湖口1.6km处的杭埠河左侧,进口设计水位5.75m,出水设计水位5.35m。倒虹吸主要包括倒虹吸涵洞、进口检修闸、出口检修闸等。倒虹吸     

丹江口工程大坝加高后的几个水力学问题

依托1∶100水工模型试验成果,重点介绍了丹江口大坝加高后的几个水力学问题如泄流能力、坝面压力特性、河床局部冲刷、下游河道流速流态、泄洪对电厂及航运的影响等.研究显示:大坝加高后泄流能力可满足设计要求,坝下河床冲刷加重,挑距加远,设计洪水22 300 m3/s时坝下冲坑最低点高程为43.0 m,各级泄量冲坑上游坡均缓于临界坡,也略缓于初期工程同级流量冲坑的上游坡;坝下600 m以内为护岸工程重点防护段,岸边流速为5.8～9.8 m/s;泄洪对丹江口电厂影响较小,对自备电站不利影响较为显著;最大通航流量6 200 m3/s时下游引航道口门区流态复杂,水流较混乱.     

低水头大流量倒虹吸工程总体布置中几个问题的研究

通过南水北调中线工程淇河渠道倒虹吸模型试验，对低水头大流量倒虹吸工程总体布置中的几个问题进行了研究，结果表明，控制闸宜设在上游，流态稳定，水流条件好，倒虹吸管进口不需要设置通气孔，也没必须使倒虹吸进口顶缘低于倒虹吸管通过最小流量时进水口前的水位，该项研究成果在南水北调中线工程和平原地区低水头大流量倒虹吸管的设计与运用中有一定的推广价值。     

南水北调中线沁河倒虹吸穿河埋置深度的探讨

1概况沁河渠道倒虹吸工程位于河南省温县徐堡镇北、博温公路沁河大桥下游约300m处,是南水北调总干渠与沁河的交叉建筑物。沁河是黄河北岸主要支流之一,总干渠在河南省温县白马沟村以沁河相交,交叉断面以上流域面积12870km~2。100年一遇洪峰流量4000m~3/s,300年一遇天然洪峰流量7690m~3/s。沁河渠道倒虹吸工程由进口渐变段、进口检修闸、倒虹吸管身段、出口控制闸和出口渐变段等组成。建筑物总长1197m,其中管身水平投影长1015m。倒虹吸设计流量265m~3/s,加大流量320m~3/s,设计水头0．63m。倒虹吸管身横向为3孔箱形钢筋混凝土结构,单孔孔径6．9m×6．9m(宽×高)。     

江东灌区青岗排干倒虹吸设计方案

江东灌区青岗排干已有倒虹吸过流能力不能满足排干排水需要,造成排干排水不畅,积水、顶托,成为滞洪区,附近草原和耕地受淹。根据灌区节水改造规划,需要增加倒虹吸,加大过流能力。扩建青岗倒虹吸位于现有倒虹吸上游50m处,为钢筋混凝土箱涵结构,设计流量11．15m。／s。由进口段、洞身段和出口段组成。     

南水北调总干渠穿沁倒虹吸工程水力计算

结合南水北调总干渠穿沁倒虹吸工程水文地质条件和相关工程规范,对河道壅水以及行洪口门冲刷深度进行水力计算,初步确定了穿沁倒虹吸长度。同时对不同流量下倒虹吸的水头损失进行水力计算,得到流量与水头损失的关系。根据水力计算成果再对倒虹吸布置进行校核,对倒虹吸工程的合理设计具有一定价值,也可为类似工程设计提供参考。     

深沟大跨度倒虹吸工程中的若干问题

流量大，深沟大跨度的倒虹吸工程，在丘陵山区长距离输水工程中经常出现，此类工程水力学问题很复杂，不可忽视，本文主要反映引黄工程中北干源于河１＾＃倒虹吸水力学试验中出现的一些主要问题以及处理措施，其中（１）倒虹吸进口的前池的水流波动及稳定措施；（２）倒虹吸空管时不同充水流量的流态及其安全措施；（３）倒虹吸管的水头损失。     

超长倒虹吸出口明满流仿真闸门动态边界设置方法

鄂北调水工程中的孟楼-七方倒虹吸长达72km,其闸门调控下的出口边界设置对倒虹吸管内水力响应过程有显著影响。超长倒虹吸出口闸门处于有压段与明渠段的交界处,属于长有压管道闸孔淹没出流,具有高度耦合、非线性化的特点。常用的有压隧洞泄流公式未考虑倒虹吸内的非恒定流运动,不适于作为长倒虹吸出口边界,Henry公式能够合理反映闸门调控下的水力响应规律,但难以反映水击震荡特性。在此基础上,提出一种将出口闸门涵管化的边界处理方法,仿真结果揭示出在快速关闸时倒虹吸管中伴随有显著水击振荡,下游段事故工况中最大水击压强达25.1m(初始压强为8.8m),最大水击振幅为16m,压强变化特性与类似试验结果相符。提出的方法可为鄂北调水工程的事故工况调度提供技术支撑,也可为类似明满流动态边界仿真建模提供参考。     

引黄济青倒虹吸水工模型试验研究

以弥河倒虹为例。通过水工模型试验，研究了引黄济青工程倒虹进口的水流流态、水头损失、挡冰性能等问题，并论述了倒虹吸设计中进口布置对水流条件的影响。指出：平原地区倒虹的水头损失不大；形成冰坝的决定性因素是水面流态；为消除通气槽中的水面震荡现象，应将通气槽改为通气孔；为避免发生水跃，应取消设置沉沙池。     

甘肃省引洮二期工程十干渠老庄河倒虹吸设计

甘肃省引洮二期工程是已实施的引洮一期工程的延续工程,属大型调水工程。倒虹吸是该调水工程中数量较多的一种跨沟建筑物。该工程输水距离较远,水头紧张。老庄河倒虹吸工程位于二期工程的十干渠上,该倒虹吸工程在设计上遇到的主要问题是流量较大而水头较小。文中简要叙述了该工程的总体布置、进出口及倒虹管道的设计和它们的水力设计。     

南水北调东线工程东平湖至济南段水流模拟建模研究

针对南水北调东线胶东输水干线东平湖至济南段输水工程,建立水流模拟的水动力学模型。在对输水线渠道及众多水工建筑物概化的基础上,着重探讨建模过程中的5个关键性问题:①上、下游边界及初始条件处理;②进洪闸及分水闸的入出流过程处理;③新建渠道沿线渗漏量动态化处理;④输水线上倒虹吸、闸的过流量衔接模拟;⑤迭代求解中非线性方程过闸流量的解析化处理。最后,在假定的两种工况条件下进行模拟计算,结果表明沿线各断面计算水位、流量与设计水位、流量拟合较好,并指出工程运行后应根据实测水位和流量资料对已建模型作进一步调试。     

沧河渠道倒虹吸工程行洪口门宽度试验研究

在宽浅式河道上修建穿河倒虹吸工程，行洪口门宽度是影响建筑物投资和安全的决定因素。结合沧河渠道倒虹的工程情况，在数值计算基础上，运用河工模型试验，对穿河工程附近河道的壅水和冲刷进行研究，采用670m口门宽度方案。对同类工程设计具有一定的参考价值。     

Safe operation of inverted siphon during ice period

Sixteen inverted siphons are in operation at the Beijing-Shijiazhuang section in the Middle Route of the South-to-North Water Diversion Project. Their safe operation is closely related to the safety and the water diversion efficiency of the whole project during an ice period. The ice accumulation process at the inlet of the inverted siphon is modeled under a real ice condition, and then the hydraulic conditions of the ice jam prevention are confirmed. According to the experimental results and the design sizes of the inverted siphons, the detailed safe water diversion discharge and the operational water level are studied. Analysis results of these inverted siphons provide references for the safe operation and the reasonable regulations during the ice period.     

大型倒虹吸工程水头损失及水力计算

针对三个泉倒虹吸实际过流能力富余、小洼槽倒虹吸实际过流能力不足的问题,基于工程特点及水力设计习惯,借鉴当量糙度的取值方法,分析了不同流量下三个泉与小洼槽倒虹吸的沿程水头损失,并与实测值对比。结果表明:对于三个泉倒虹吸的PCCP管和钢管,用柯尔布鲁克公式计算所得的水头损失与实测值更接近,明显小于水力设计时采用谢才公式所得值;对于小洼槽倒虹吸的玻璃钢管,用柯尔布鲁克公式计算所得的水头损失与实测值也更接近,但明显大于水力设计时采用谢才公式所得值。在此基础上,利用计算获得的沿程水头损失反算得出糙率n值和当量糙度Δ值,发现实际过流能力出现偏差的主要原因是水力设计时采用的谢才公式不适用于大口径倒虹吸管道内的流态。