南水北调中线沧河倒虹吸长度与行洪口门优化设计

在分析南水北调中线工程总干渠沧河渠道倒虹吸场区地形与河道洪水特性等因素的基础上,结合河工模型试验,提出了倒虹吸长度与行洪口门宽度、体型与防护设计的优化方案,对类似工程的设计可以起到参考和借鉴作用。     

滹沱河倒虹吸行洪口门宽度的方案论证

在宽浅式河道上修建倒虹吸时,行洪口门宽度是影响建筑物投资和安全的决定性因素．结合滹沱河倒虹吸现场条件,通过计算说明了不同口门宽度对壅水和冲刷的影响,并推荐2000m口门方案,水工模型试验也表明,2000m口门是一个合理可行的方案．这为同类工程提供了行洪口门确定的论证方法．     

淇河倒虹吸河工模型试验研究

在弯道河流上修建穿河倒虹吸工程,工程防护和口门宽度是影响工程投资和安全的决定性因素.根据淇河渠道倒虹的工程情况,运用河工模型对不同重现期洪峰流量、不同口门宽度、总干渠退水渠的影响、拦水坝的影响等进行了试验.根据试验结果,提出了合理的坡脚防护方案,验证了铅丝笼护脚的安全合理性和对冲坑变形的适应性等.     

南水北调中线穿河倒虹吸口门位置及尺寸试验

采用动、定床相结合的变态河工模型试验,对无工程和工程建设后倒虹吸口门不同布设方案的水位、流速、主流及冲淤情况等试验结果进行对比分析,确定了南水北调中线安阳河倒虹吸工程行洪口门的位置和尺寸。结合其他南水北调中线倒虹吸工程口门布设情况,研究了影响行洪口门位置、尺寸的主要因素,认为深泓线是决定口门中心位置的最主要因素,口门中心位置布置在深泓线处最佳,最优口门尺寸应尽可能接近深泓带宽度。     

南水北调石良河渠道倒虹吸轴线与行洪口门优化设计

文章通过对石良河渠道倒虹吸场区上下游地形河形与洪水特性、渠道局部线路优化、工程地质条件等因素的分析论证,确定石良河倒虹吸的轴线。轴线定线以后,从行洪口门束窄对当地防洪和工程的影响、工程布置、河势洪水特性及工程安全性等方面综合分析,对行洪口门宽度进行比选和优化,进而确定倒虹吸管身段的长度。     

复杂边界条件下穿河倒虹吸行洪口门宽度方案比选

山前冲积扇河道往往河床游荡,冲沟分散,沙洲密布,流路散乱,边界条件十分复杂,如何合理确定穿河倒虹吸的行洪口门宽度,是工程成败的关键。本文以南水北调中线工程总干渠南沙河倒虹吸为例,比选行洪口门宽度方案,供类似工程参考。     

南水北调中线工程渠道倒虹吸导流堤型式试验研究

南水北调中线工程总干渠在河北省界内与多条河流相交叉,重要的渠河交叉建筑物有滹沱河、唐河、沙河(北)渠道倒虹吸等。工程修建后河道将被束窄,水流流势会发生较大改变,因此修建导流堤以疏导水流,减轻由此对河道产生的影响。研究从导流堤平面形状及计算方法入手,在提出导流堤布设原则的基础上,通过对三条主要河流的河工模型试验,对导流堤型式、局部冲刷、交叉断面上游壅水、下游冲刷等方面进行了优化研究,得出了合理的导流堤的型式与尺寸。     

滹沱河倒虹吸工程口门特性及河道冲淤试验研究

滹沱河倒虹吸工程是南水北调中线总干渠河北省段穿河建筑物最重要的工程之一.穿河建筑物所在河段宽浅、主流摆动不定、河床冲淤变化无常.通过资料分析、物理概化模型及计算等方法,分别就穿河建筑物所在河段的河床冲淤演变、河道水流流态、口门位置、口门型式和宽度、倒虹吸工程下游局部冲刷及两岸防洪等方面进行了模型试验研究.通过试验分析比较,了解了洪水过程中主河槽游荡的趋势,确定工程口门宽度为2000m,工程口门位置上、下游的冲刷及回淤情况和裹头附近的冲刷深度,并将总干渠"S"曲线段改为直线段,减轻了口门附近梨型导流堤局部的冲刷强度.为设计提供了依据,并可供同类工程设计参考.     

沧河渠道倒虹吸河道冲刷与导流堤的防护研究

通过沧河渠道倒虹吸试验观测，结合交叉断面及梨形导流堤临水侧流速分布，分析了河道的冲淤变化、梨形导流堤附近河道的局部冲刷。结果表明，河道的一般冲刷变形尚不至于影响到穿河工程的安全，但应对交叉断面及其上游附近河道进行适当整治；梨形导流堤坡脚的钢筋石笼防护宽度以20m为宜。     

倒虹吸工程水力学模型试验

为研究大型倒虹吸水力特性,通过新疆北部某倒虹吸工程1∶16的水工模型试验,对不同运行工况下倒虹吸过流能力、水流流态及压力分布等问题进行研究。试验结果表明,水头损失实测值与设计计算值较接近,满足设计要求;在设计流量下管道最大压力位于倒虹吸管最低段末端且小于设计值;但充水过程中,流量由13m3/s增至15m3/s时,发现上游进水口有间歇性立轴漩涡形成。为了保证工程的正常运行,建议对上游沉沙池与消力池之间渠道进行优化。     

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。     

基于全模拟的水泵装置模型虹吸出水流道水力特性分析

虹吸式出水流道是大型泵站出水流道的主要形式之一,由于实际工程地形条件的限制,南水北调东线水源工程江都一站所采用的虹吸出水流道在工程设计中并不常见。针对江都一站泵装置模型虹吸出水流道,通过CFX软件对该泵装置全流道进行数值模拟,研究虹吸出水流道内部水流的运动特性、预测水力性能。计算结果表明管路水头损失主要来自于弯管段的水头损失,从出水流道进口至出水流道出口涡量呈现下降趋势,但是在出水流道出口,由于截面面积过大导致出口截面速度分布不均且引起了涡量的增加。对该泵装置进行外特性预测得到的结果与试验数据的整体趋势基本一致,表明计算结果真实可信。     

南水北调温博段倒虹吸混凝土浸蚀分析

南水北调工程温博段倒虹吸工程建成后,其混凝土受到临近工业污水的影响,表层沉积砖红色沉淀,可能对混凝土质量造成影响。通过钻芯取样、环境水分析及硫酸盐浸入深度分析等方式对混凝土受浸蚀状况进行分析,并对目前混凝土质量进行了评定。     

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。     

浅谈南水北调蒲阳河渠道倒虹吸管身施工技术

倒虹吸、渡槽是设计上常用的穿越或跨越河流、灌渠、铁路、公路的大型交叉建筑物，蒲阳河渠道倒虹吸即为河渠交叉工程。倒虹吸施工技术在先期开工的滹沱河和唐河倒虹吸中得到了广泛应用，不外乎用布料机或塔吊输送混凝土，管身用钢模台车或组合钢模板成型。蒲阳河倒虹吸管身全部采用散装钢模板和满堂脚手架支撑体系成型，布料机为水平和斜坡行走式，极大地丰富了倒虹吸管身施工技术。     

河道排水倒虹吸进口布置试验研究和设计原则

采用资料收集分析和水工概化模型试验联合研究的技术路线,系统地研究了单沟直入、单沟斜入、单沟侧入、双沟Y型汇流、双沟直侧入和三沟直斜入等6种进流方式的进口体型布置,在此基础上提出了设计原则,可供相关工程设计参考。单沟直入、单沟斜入和单沟侧入进口布置是3种基本体型,对于双沟或三沟归并的复杂汇流条件,应根据各沟来流交汇叠加后的主流方向,进而选择适当的体型来平顺衔接水流。大流量漫滩洪水时进口两侧可能出现的间歇性吸气漩涡,可采用将胸墙向上游倾斜的方式予以消减。     

凉口灌区东干渠与宝溪河交叉处倒虹吸设计

针对东干渠与宝溪河交叉处共用渠道（河道）的特殊情况,分别考虑采用倒虹吸及涵洞两种处理方案进行分析比较,最终采用倒虹吸设计方案;通过对倒虹吸过流能力、进口沉沙池、出口消力池、镇墩结构计算等关键问题的分析计算,确定了设计技术参数,可为其他类似工程设计提供参考。