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。     

某大型渠道工程穿河倒虹吸布置设计

以某大型渠道工程穿河倒虹吸为例,针对渠道流量大、所穿河流宽的特点,从河渠交叉建筑物型式选择、正交和斜交方案比选、倒虹吸长度等方面,论述了穿河倒虹吸的总体布置原则。从倒虹吸管顶埋深比选、倒虹吸管型式比选、倒虹吸管孔数比选等方面,阐述了穿河倒虹吸管身的布置设计,为类似工程布置设计提供参考。     

高塄水电站倒虹吸水力计算

文章通过高塄水电站引水系统中1^#冲沟处过水输水方案的技术经济比较，详细介绍了倒虹吸的水力计算，以及倒虹吸进口段、管身段、出口段相关建筑物尺寸的确定与布置。     

下庄倒虹吸进出口水力特性水工模型试验研究

多管倒虹吸为引调水过程中的常用交叉建筑物,为使倒虹吸进口流态平稳,分水口通常不设置在倒虹吸进口附近。而下庄分水口由于征地和施工等原因,分水口与倒虹吸进口采取了合一布置,这对进口流态产生较大不利影响。基于水工模型试验,本研究提出的改无压明渠分水为有压短管分水口的方法极大改善了倒虹吸进口流态。而试验中发现下庄倒虹吸出口三个闸室在常遇工况下存在水面交替振荡现象,最大波幅达1.4 m,经过研究分析发现水流在检修闸门井和工作闸门井间的竖向扩散是造成振荡的原因,在检修门井和工作门井间设置隔梁或隔板可以抑制水流竖向扩散,从而减小了水面振荡,波幅减小至0.1 m,并且设置隔梁方案工程量相对较小,比较经济,故后续优化方案布置中采用该方案。研究成果可为类似工程的设计、研究和运行管理提供参考和借鉴。     

南水北调中线工程汤庄干渠灌渠倒虹吸设计

南水北调中线工程作为南水北调工程的一部分,对缓解河南、河北、北京及天津地区日益突出的水资源供需矛盾具有重要意义。倒虹吸是工程中建筑物数量最多的型式之一,文章介绍了中线一期工程总干渠新郑南段跨越杨庄灌渠渠道的倒虹吸工程的设计和布置方案,为其它倒虹吸工程的设计和布置提供了有益的参考。     

南水北调中线一期工程白河倒虹吸工程布置设计

白河倒虹吸是南水北调中线工程陶岔—鲁山段总干渠穿越白河干流的大型河渠交叉建筑物,全长1 337m,在河渠交叉建筑物设计中具有一定的代表性。通过简要介绍工程概况,结合工程水文、地形地质条件,从建筑物的轴线选择、河渠交叉型式选择及长度选择等方面,详细阐述了河渠交叉建筑物总体布置方案比选原则,通过对倒虹吸管的埋深、型式及孔数选择,阐述了渠道倒虹吸管身段的布置原则。总结了渠道倒虹吸工程布置设计的基本思路。     

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。     

南水北调中线小庄沟倒虹吸流态优化和冲刷试验

南水北调中线总干渠左岸排水倒虹吸众多,倒虹吸布置合理与否直接关系左岸防洪和总干渠安全。为验证小庄沟倒虹吸布置的合理性,采用1:25的正态模型,系统研究了倒虹吸的过流能力、进出口布置合理性、管内淤积情况等。通过对进出口体形的优化修改,有效规避了四面进流不利流态,减少了进口旋涡,减轻了下游冲刷,大大提升了倒虹吸的过流能力,解决了左岸防洪问题。     

南水北调中线总干渠穿蒲阳河工程总体布置方案优选

通过轴线方案比选,确定南水北调中线工程总干渠穿越蒲阳河建筑物工程位置。根据总干渠水位和渠底高程以及蒲阳河河道水位和河底高程之间的关系,认为该位置同时具备倒虹吸和涵洞式渡槽2种交叉建筑物形式的条件,通过方案比较,选定倒虹吸建筑物型式。根据河道口门宽度不同对河道行洪条件的影响确定倒虹吸长度,通过结构计算和稳定计算确定建筑物采用3孔一联箱行断面型式,最终确定蒲阳河倒虹吸工程总体布置推荐方案。该方案对于建筑物运行安全可靠,工程投资经济合理。     

唐河二干二支排水倒虹吸进出口工程布置

针对位于坡水区的唐河二干二支排水倒虹吸进、出口没有明显河沟的特点,对其进口汇流、出口扩散等问题进行了详细研究,并根据水工模型试验成果,将其进、出口渐变段布置成扭曲面接大扩散边坡的型式,解决了坡水区左岸排水倒虹吸的排水出路的难点问题,为坡水区左排倒虹吸工程设计提供了参考模式。     

渠与河交叉建筑物的裹头体形初探

河渠交叉建筑物的裹头体形设计关系到河道上游水位壅高、河道演变以及总干渠的正常运行等重要问题.在前人研究的基础上,通过对南水北调中线一期工程渠道倒虹吸工程的裹头体形多种方案的试验比较.得出较优的体形为抛物线接圆弧.在此基础上探讨了影响裹头体型的主要因素.文中还对河与渠斜交时裹头设计参数的选取进行了定性分析.     

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。     

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.     

三维倒虹吸结构动力响应分析

倒虹吸结构广泛应用于我国农田水利建设、城市供水、大型调水工程中,很大一部分倒虹吸结构处于高烈度地震区,不可避免遇到抗震问题。考虑土与倒虹吸结构的相互作用,建立三维有限元模型进行静力分析,并在此基础上进行倒虹吸结构动力时程分析,研究倒虹吸结构在动力作用下的工作性态。通过比较加速度、位移及应力3方面的响应情况,发现地震作用下,加速度沿倒虹吸截面高度变化不大,y向位移相对x及z向较大,各向应力的增幅较小,7级地震作用下倒虹吸结构是安全的。     

多隧洞输水工程进水口整流措施研究

多隧洞输水工程进水口控制段布置不合理往往会引起各隧洞分流不均,从而导致过流能力不足或空气进入有压隧洞的问题。以某水资源配置工程的倒虹吸为例,针对其进口控制段分流不均的现象,通过模型试验进行了分流墩、整流池以及底坎与整流池组合等整流措施的研究。试验成果表明:分流墩结构型式简单,利用其导向功能可较好地解决两洞分流不均问题;整流池通过改变水流的急缓流状态实现水流的横向均化,可达到多隧洞均匀分流的目的,但需要较长的池长,经济性略差;整流池与底坎组合措施横向均化水流的原理和效果与整流池相同,加设底坎可较大程度地缩短池长,其经济性较优。     

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72 km,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...     

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。