倒虹吸管过流能力校核举例讲义
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倒虹吸水力计算问题(共9张PPT)
水面降落△Z1 ； （2） 将《水力计算手册》△Z2 计算式中的最后一项 (V2-V22)/2g 改
为(V32-V22 )/2g ，即将该项中的管身流速 V 改为管出口后断面的平均流 速 V3 ；
（3） 另增加一项出口局部水头损失系数ζ管出口，其值为： ζ管出口 =（1-ω/ω3）2
上式与《倒虹吸管》的公式基本相同 ，不同的是上式为管身断面与管
ζ1 及ζ2 分别为进、出口渐变段的局部水头损失系数 ；ζi 为拦污栅、门
槽、管进口、管身弯道等局部水头损失系数。
第2页，共9页。
● 计算公式 2．《水工设计手册》的计算公式： 《水工设计手册》介绍的计算公式与《水力计算手册》的主要差别为： （1）在计算倒虹吸管总水头损失△Z 时，《水工设计手册》的公式没 有考虑进口渐变段的水面降落 △Z1 及出口渐变段的水面回升 △Z2 ，即 倒虹吸管总水头损失 △Z 就等于上述管身段的水头损失 △Z2 。 （2）在管身段的水头损失计算中 ，二者对管出口局部水头损失系数的 采用有所不同： 《水力计算手册》△Z2 计算式中的最后一项 (V2-V22)/2g 相当于出口 局部水头损失 ，此项可改写为 (1-V22/V 2)(V 2/2g)，即相应出口局部水 头损失系数为 1 -（V22/V 2）。 按《水工设计手册》的 “ 倒虹吸管水力计算提示 ”，则其采用的出口 局部水头损失系数为 1.0 。
第3页，共9页。
● 计算公式
3．《倒虹吸管》计算公式： 《灌区水工建筑物丛书》及《取水输水建筑物丛书》的《倒虹吸管》也
基本上采用了与《水工设计手册》相同的计算方法，与其不同之处为：
（1） 出口局部水头损失系数ζ出 按下式计算：
ζ出=(1-V渠/V管)2
式中：V管 为管身流速；V渠 为下游渠道流速 。 （2） 说明如管内流速超过 2.5 m /s 时，应考虑出口水面回升。
为(V32-V22 )/2g ，即将该项中的管身流速 V 改为管出口后断面的平均流 速 V3 ；
（3） 另增加一项出口局部水头损失系数ζ管出口，其值为： ζ管出口 =（1-ω/ω3）2
上式与《倒虹吸管》的公式基本相同 ，不同的是上式为管身断面与管
ζ1 及ζ2 分别为进、出口渐变段的局部水头损失系数 ；ζi 为拦污栅、门
槽、管进口、管身弯道等局部水头损失系数。
第2页，共9页。
● 计算公式 2．《水工设计手册》的计算公式： 《水工设计手册》介绍的计算公式与《水力计算手册》的主要差别为： （1）在计算倒虹吸管总水头损失△Z 时，《水工设计手册》的公式没 有考虑进口渐变段的水面降落 △Z1 及出口渐变段的水面回升 △Z2 ，即 倒虹吸管总水头损失 △Z 就等于上述管身段的水头损失 △Z2 。 （2）在管身段的水头损失计算中 ，二者对管出口局部水头损失系数的 采用有所不同： 《水力计算手册》△Z2 计算式中的最后一项 (V2-V22)/2g 相当于出口 局部水头损失 ，此项可改写为 (1-V22/V 2)(V 2/2g)，即相应出口局部水 头损失系数为 1 -（V22/V 2）。 按《水工设计手册》的 “ 倒虹吸管水力计算提示 ”，则其采用的出口 局部水头损失系数为 1.0 。
第3页，共9页。
● 计算公式
3．《倒虹吸管》计算公式： 《灌区水工建筑物丛书》及《取水输水建筑物丛书》的《倒虹吸管》也
基本上采用了与《水工设计手册》相同的计算方法，与其不同之处为：
（1） 出口局部水头损失系数ζ出 按下式计算：
ζ出=(1-V渠/V管)2
式中：V管 为管身流速；V渠 为下游渠道流速 。 （2） 说明如管内流速超过 2.5 m /s 时，应考虑出口水面回升。
倒虹吸流量计算举例(精)
Q A 2gz2 0.509 2.27 19.6 0.491 2 7.17m3 / s
1 = =0.509 0.716 2.36 0.78
水力分析与计算
故倒虹吸管型式、尺寸及布设满足 设计过流能力要求。
小结、布置任务
小结：
1. 流量计算公式中各物理量理解、确定 2. 局部损失系数理解、确定
水力分析与计算
倒虹吸管过流能力校核
案例：
某水库干渠工程与河流相交。由于洪水位过高，拟建倒虹吸管 。其设计基本数据如下： 设计流量Q=7.17 m3/s；倒虹吸进口前设 拦污栅，管段有两弯段转角，第一、第二弯段转角均为30°急转弯 管；上下游渠道断面相同，底宽b=2.4m，边坡系数m=1.5，糙率 n=0.025，设计流量时水深h0=2.1m，进口渐变段末端底宽为4.5m ，拟设计双排管，管径1.7m，试校核渠道过流能力。
2
v Q / A 7.17 / 2 / 2.27 1.58m / s
1.582 z 2 0.716 2.36 0.78 0.491m 19.6
倒虹吸管过流能力校核
案例计算：
（2）流量系数计算 （3）流量计算
1 2 gLi A2 A2 A2 i A2 C 2 R A2 1 A2 i i i i 2
水力分析与计算
倒虹吸管过流能力校核
案例分析：
1.流量计算公式
Q A 2g z2
A 2 2 gL A 2 A2 v2 i z2 i 2 1 2 A Ci Ri Ai A2 2 g i
2'
水力分析与计算
倒虹吸管过流能力校核举例
主 讲 人： 王勤香
1 = =0.509 0.716 2.36 0.78
水力分析与计算
故倒虹吸管型式、尺寸及布设满足 设计过流能力要求。
小结、布置任务
小结：
1. 流量计算公式中各物理量理解、确定 2. 局部损失系数理解、确定
水力分析与计算
倒虹吸管过流能力校核
案例：
某水库干渠工程与河流相交。由于洪水位过高，拟建倒虹吸管 。其设计基本数据如下： 设计流量Q=7.17 m3/s；倒虹吸进口前设 拦污栅，管段有两弯段转角，第一、第二弯段转角均为30°急转弯 管；上下游渠道断面相同，底宽b=2.4m，边坡系数m=1.5，糙率 n=0.025，设计流量时水深h0=2.1m，进口渐变段末端底宽为4.5m ，拟设计双排管，管径1.7m，试校核渠道过流能力。
2
v Q / A 7.17 / 2 / 2.27 1.58m / s
1.582 z 2 0.716 2.36 0.78 0.491m 19.6
倒虹吸管过流能力校核
案例计算：
（2）流量系数计算 （3）流量计算
1 2 gLi A2 A2 A2 i A2 C 2 R A2 1 A2 i i i i 2
水力分析与计算
倒虹吸管过流能力校核
案例分析：
1.流量计算公式
Q A 2g z2
A 2 2 gL A 2 A2 v2 i z2 i 2 1 2 A Ci Ri Ai A2 2 g i
2'
水力分析与计算
倒虹吸管过流能力校核举例
主 讲 人： 王勤香
倒虹吸 Microsoft PowerPoint 演示文稿
（2）斜管式Biblioteka （3）曲线式（4）桥式
三、倒虹吸管的布置要求
（1）管身长度最短。 （2）岸坡稳定性好。 （3）开挖工程量少。 （4）进、出口平顺。
（5）管理运用方便。
四、进口段布置和构造
1．进口段的组成：渐变段、进水口、拦污栅、闸门、工
作桥、沉沙池及退水闸等
2.进口段的布置和构造
（1）进口渐变段 长度一般采用3～5倍的渠道设计水深。 （2）进水口 通过挡水墙与管身相连接而成。应妥善与
管身衔接好 。
（3）闸门 单管倒虹吸，其进口一般可不设置闸门，有
时仅在侧墙留闸门槽，以便在检修和清淤时使用，需要时 临时安装插板挡水。双管或多管道虹吸，在其进口应设置 闸门。
（4）拦污栅 栅条可用扁钢做成，其间距一般为20～
25cm。
（5）工作桥 工作桥或启闭台面应高出闸墩顶足够的高
度，通常为闸门高再加1.0～1.5m。
3.适用条件：
渠道跨越宽深河谷，修建渡槽、填方渠道 或 绕线方案困难或造价较高时； 渠道与原有渠、路相交，因高差较小不能 修建渡槽、涵洞时； 修建填方渠道，影响原有河道泄流时； 渠道流量较小，水头富裕，含沙量小； 渠道与田间道路相交时。
二、倒虹吸管的组成和类型
1.组成：进口段、管身段、出口段 2.类型： （1）竖井式
（2）支墩
鞍形支墩
（3）镇墩
七、倒虹吸管的水力计算
任务：根据上游渠底高程、水位、流量和允许的水头损失，确 定倒虹吸管的断面尺寸、水头损失、下游渠底高程及进出口的 水面衔接型式。
序 号 1 2 3 4 公式名称 管道直径 倒虹吸管的流量 流量系数 沿程水头损失 计算公式 式中符号说明 D——倒虹吸的管径，m； Q——倒虹吸的设计流量，m3/s； v——初选流速，m/s。
南水北调总干渠穿沁倒虹吸工程水力计算
衅陬㈡２哪厶掣睁学㈥度。
管道出口至出口渐变段末端，相应的能量方程为
表４倒虹吸管道各段水头损失
△￡，／ｍ
止ｓ＝蓦一老一玉毛２＋（１一ｆ，）竺铲（６） 即止，＝（１一ｆｚ）丢一杀＋（１一ｆ，）竺铲（７）
Ｏ．５６ ０．４６ ０．３６ ０．３６ ０．２９ ０．１４ ０．３１ ０．２５ Ｏ．１０ ８６ ６７ ４９ ６０ ４４ ３８ ４８ ３９ ２７
到决定性作用，而河道行洪口门的宽度又取决于河 道洪水特性、河床冲淤特性、口门上游防洪要求、 回水淹没损失状况及工程地质条件等因素。在确定 河道行洪口门宽度的时候，首先必须满足口门宽度 大于主河槽宽度，其次行洪河道口门宽度必须满足 河渠规划所确定的防洪标准；在正常洪水年份，束
万方数据
李明佳，等∥南水北调总干渠穿沁倒虹吸工程水力计算
图１
沁河倒虹吸工程平面布置（单位：ｍ）
２工程区地质条件
２．１
地形地貌 沁河倒虹吸工程区地处黄、沁冲积平原，总体地
Ｚ圆厚砾层０．渗７淼激ｊ７鬟篡姜：
剖面…如图２所示。
含水层下部为上第三系新统（Ｎ１）粘土、粘土岩及粉 砂，属于偏弱透水层，构成了相对隔水地板。河床地 下水位明显低于两岸地下水位，故河谷地下水能够由 两岸及时补给【２ Ｊ。沁河渠道倒虹吸工程轴线地质纵
ｆｉｖｅｒ
Ｐｒｏｊｅｅｔ；Ｑｉｎｈｅ
Ｒｉｖｅｒ—Ｃｒｏｓｓｉｎｇ Ｉｎｖｅｒｔｅｄ Ｓｉｐｈｏｎ；ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｓ；ｂａｃｋｗａｔｅｒ ｉｎ
ｃｈａｎｎｅｌ；ｌｏｓｓ；ｓｃｏｕｒｉｎｇ ｄｅｐｔｈ
１
工程概况
沁河渠道倒虹吸工程是南水北调中线总干渠穿越
闸墩墩顶与总干渠堤顶齐平。管身段为三孑Ｌ一联钢筋
ｒａｔｅｓ
第九章倒洪吸管与涵洞讲解
水工建筑物讲稿 第九章倒洪吸管与涵洞
第九章 倒虹吸管及涵洞
第一节 倒虹吸管（地涵） 渠道与河谷谷地、道路山沟及渠道等其 它建筑物相交时，为连接渠道而设置的压力 管道。
水工建筑物讲稿 第九章倒洪吸管与涵洞
水工建筑物讲稿 第九章倒洪吸管与涵洞
一、倒虹吸管的布置与构造 由进口、出口、管身所组成。
1、管路布置 布置原则：
a.管路与所通过的建筑物、河道正交以缩短管长、节 省工程量；
b.管身及进出口在稳定地段，地形不宜陡、便于工； c.进出口避免建于高填方上，如果不可避免，填方要 夯实； d.对于山谷、管路一般沿地面坡度布置，转弯不宜多。
水工建筑物讲稿- 第九章倒洪吸管与涵洞
2.常见的布置形式
对于高差不大的小 倒虹吸，一般有两种 布置:斜管式和竖井 式. (1)斜管式：
水工建筑物讲稿- 第九章倒洪吸管与涵洞
3.进口段的布置与构造 进水口由闸门、拦污栅、启闭台、进出
口、渐变段及沉沙池、铺盖等组成. (1)进口形式:I 曲线型;II 斜口型
水工建筑物讲稿 第九章倒洪吸管与涵洞
a. 进口应满足倒虹吸管不同流量的要求、水流平顺、 水头损失小。对于小型管可直接插入墙内或填墩 内；对于大型，常用圆弧衔接在四周用喇叭形。
水工建筑物讲稿- 第九章倒洪吸管与涵洞
水工建筑物讲稿- 第九章倒洪吸管与涵洞
二、倒虹吸管水力计算
水力计算任务（断面计算）：选 定断面尺寸、确定流速
在实际中，上下游水位未知，断 面是未知的，一般是选取适当的流速 1.5 ～ 2.5m/s ， 而 后 确 定 断 面 和 上 下 游水位差。流速的选择很重要，过大 水头损失大，过小易产生淤积。
水工建筑物讲稿 第九章倒洪吸管与涵洞
第九章 倒虹吸管及涵洞
第一节 倒虹吸管（地涵） 渠道与河谷谷地、道路山沟及渠道等其 它建筑物相交时，为连接渠道而设置的压力 管道。
水工建筑物讲稿 第九章倒洪吸管与涵洞
水工建筑物讲稿 第九章倒洪吸管与涵洞
一、倒虹吸管的布置与构造 由进口、出口、管身所组成。
1、管路布置 布置原则：
a.管路与所通过的建筑物、河道正交以缩短管长、节 省工程量；
b.管身及进出口在稳定地段，地形不宜陡、便于工； c.进出口避免建于高填方上，如果不可避免，填方要 夯实； d.对于山谷、管路一般沿地面坡度布置，转弯不宜多。
水工建筑物讲稿- 第九章倒洪吸管与涵洞
2.常见的布置形式
对于高差不大的小 倒虹吸，一般有两种 布置:斜管式和竖井 式. (1)斜管式：
水工建筑物讲稿- 第九章倒洪吸管与涵洞
3.进口段的布置与构造 进水口由闸门、拦污栅、启闭台、进出
口、渐变段及沉沙池、铺盖等组成. (1)进口形式:I 曲线型;II 斜口型
水工建筑物讲稿 第九章倒洪吸管与涵洞
a. 进口应满足倒虹吸管不同流量的要求、水流平顺、 水头损失小。对于小型管可直接插入墙内或填墩 内；对于大型，常用圆弧衔接在四周用喇叭形。
水工建筑物讲稿- 第九章倒洪吸管与涵洞
水工建筑物讲稿- 第九章倒洪吸管与涵洞
二、倒虹吸管水力计算
水力计算任务（断面计算）：选 定断面尺寸、确定流速
在实际中，上下游水位未知，断 面是未知的，一般是选取适当的流速 1.5 ～ 2.5m/s ， 而 后 确 定 断 面 和 上 下 游水位差。流速的选择很重要，过大 水头损失大，过小易产生淤积。
水工建筑物讲稿 第九章倒洪吸管与涵洞
倒虹吸管结构安全复核与过流能力计算分析
倒虹吸管结构安全复核与过流能力计算分析
劳沈回
【期刊名称】《吉林水利》
【年(卷),期】2022()8
【摘要】倒虹吸管是重要的输水建筑物,本文以老旧辜家坝倒虹吸管为研究对象,定量计算了该倒虹吸管在基本组合和偶尔组合下结构的纵向、横向结构稳定以及过流能力,计算结果表明:(1)在受力钢筋面积不折减时,倒虹吸管横向和纵向结构强度复核均满足现行规范要求;(2)考虑混凝土剥落、裂缝、钢筋锈蚀外露、粗骨料外露等安全隐患时,受力钢筋截面积折减20%后,正常运行工况下横向和纵向结构强度均不满足现行规范要求;(3)倒虹吸管最大过流能力为2.69m^(3)/s,大于设计流量
2.5m^(3)/s,能按照目前设计流量进行输水。
对于超过合理使用运行年限的倒虹吸管应及时进行结构加固,保障工程的正常运行。
【总页数】5页(P50-54)
【作者】劳沈回
【作者单位】开平市镇海水库
【正文语种】中文
【中图分类】TV698.1
【相关文献】
1.某水库大坝泄流能力计算分析与试验复核
2.大市倒虹吸管结构复核计算与裂缝处理研究
3.新疆大型倒虹吸管道工程的运行调度r计算及充排水方案复核
4.倒虹吸
管结构计算智能分析方法研究5.基于双向流固耦合的高水头倒虹吸管应力特性分析
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倒虹吸管设计—倒虹吸的水力计算
（a）进口设消力池；
（b）进口设斜坡段
倒虹吸管水力计算
——倒虹吸管水力计算的任务
倒虹吸管为压力流，其流量按有压管流公式进行计算。倒虹吸管 水力计算是在渠系规划和总体布置的基础上进行，其上下游渠道的水 力要素、上游渠底高程及允许水头损失均为已知。
水力计算的主要任务是： 确定管道的横断面尺寸与管数； 水头损失计算、过流能力校核； 下游渠底高程的确定； 进出口的水面衔接计算。
式中 Hd—下游渠底高程（m）； Hu—上游渠底高程（m）； hu—上游渠道水深（m）； hd—下游渠道水深（m）； hw—总水头损失（m）。
04
进出口水面衔接计算
通过加大流量时，进口水面可能壅高，验算进口的壅水高度是否超过 挡水墙顶和上游堤顶，有无一定的超高值。若有，应通过计算，加大挡水 墙顶及上游堤顶的高度，增加超高值。
3.横断面尺寸的确定
倒虹吸管横断面尺寸主要取决于管内流速的大小，管内流速应根据
技术经济比较和管内不淤条件确定，管内的最大流速由允许水头损失控
制，最小流速按挟沙流速确定。工程实践表明，倒虹吸管通过设计流量
时，管内流速一般为1.5～3.0m/s。有压管流挟沙流速可按下式计算：
Vnp
[w0 6
4
4Qnp
在实际工程中，倒虹吸管的水力计算主要包括以下几种情况： ➢ 根据需要通过的流量和允许的水头损失，确定管道的断面形状和尺寸； ➢ 由允许的水头损失和初拟的断面尺寸，校核能否通过规定的流量；
➢ 由需要通过的流量及拟定的管内 流速，校核水头损失是否超过允 许值。
倒虹吸管水力计算
——倒虹吸管水力计算的方法
为了避免在管内产生水跃，可根据倒虹吸管总水头损失的大小，采 用不同的进口结构型式。
倒虹吸管的水力计算
钢管管壁的应力用三向强度理论平面应力重叠法计算。
其他各种预制管 一般是按照设计要求，选用厂家生产的各种定型产 品而不单独进行结构计算。
28 | 倒虹吸管
镇墩
荷 载：
镇墩自重、水管在转弯段由内水压 力引起的轴向力、管道弯曲段水流 离心力及水重、土压力等。由管道 传给镇墩上的荷载有：管道自重、 管内水重、管道上填土压力、管道 摩擦力、河道水面以下管道浮力、 水流对管壁的摩擦力以及因温度影 响而产生的轴向力等。
21 | I倒虹吸管
22 | 倒虹吸管
倒虹吸管管径根据选定的流速按下式计算确定：
D 4Q v
式中
D—管径（m）； Q—流量（m3/s）； V—流速（m/s）。
23 | 倒虹吸管
倒虹吸管的输水能力按压力流计算，其计算公式为：
QmA 2gz
式中
Q—流量（m3/s）； A—倒虹吸管的断面积（m2）； Z —上、下游水位差（m）； μ—流量系数。
镇墩为重力式结构，靠自重维持 其稳定。对于结构计算，主要应 验算基础承载力和验算抗滑、抗 倾覆的稳定性。
镇墩除验算基础应力外，对墩身 亦应选择危险断面验算其最大及 最小应力。
29 | 倒虹吸管
谢谢大家！
倒虹吸管总的水头损失按下式计算：
hw ( 0
l ) v2
D 2g
24 | 倒虹吸管
式中 0 -出口损失系数 ； -局部损失系数总和； l -沿程摩擦损失系数；
D
倒虹吸管的结构计算
荷 载： 管身自重、管内水重、土压力(铅直土压力和水平土压力)，内 水压力、外水压力、管道弯曲段水流离心力、地面荷载、地 基支承反力、由于温度变化和混凝土干缩引起的内力以及地 震荷载等。
其他各种预制管 一般是按照设计要求，选用厂家生产的各种定型产 品而不单独进行结构计算。
28 | 倒虹吸管
镇墩
荷 载：
镇墩自重、水管在转弯段由内水压 力引起的轴向力、管道弯曲段水流 离心力及水重、土压力等。由管道 传给镇墩上的荷载有：管道自重、 管内水重、管道上填土压力、管道 摩擦力、河道水面以下管道浮力、 水流对管壁的摩擦力以及因温度影 响而产生的轴向力等。
21 | I倒虹吸管
22 | 倒虹吸管
倒虹吸管管径根据选定的流速按下式计算确定：
D 4Q v
式中
D—管径（m）； Q—流量（m3/s）； V—流速（m/s）。
23 | 倒虹吸管
倒虹吸管的输水能力按压力流计算，其计算公式为：
QmA 2gz
式中
Q—流量（m3/s）； A—倒虹吸管的断面积（m2）； Z —上、下游水位差（m）； μ—流量系数。
镇墩为重力式结构，靠自重维持 其稳定。对于结构计算，主要应 验算基础承载力和验算抗滑、抗 倾覆的稳定性。
镇墩除验算基础应力外，对墩身 亦应选择危险断面验算其最大及 最小应力。
29 | 倒虹吸管
谢谢大家！
倒虹吸管总的水头损失按下式计算：
hw ( 0
l ) v2
D 2g
24 | 倒虹吸管
式中 0 -出口损失系数 ； -局部损失系数总和； l -沿程摩擦损失系数；
D
倒虹吸管的结构计算
荷 载： 管身自重、管内水重、土压力(铅直土压力和水平土压力)，内 水压力、外水压力、管道弯曲段水流离心力、地面荷载、地 基支承反力、由于温度变化和混凝土干缩引起的内力以及地 震荷载等。
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z
2
0.716
2.36 0.781.582
19.6
0.491m
案例计算：
倒虹吸管过流能力校核
（2）流量系数计算
பைடு நூலகம்（3）流量计算
1
i
A2 Ai2
2gLi Ci2 Ri
gAAi22
1
A2 A22
=
1
=0.509
0.716 2.36 0.78
水力分析与计算
Q A 2gz2 0.5092.27 19.60.4912 7.17m3 /s
2gLi Ci2 Ri
gAAi22
1
A2 A22
水力分析与计算
A、 Ai—管道出口断面及计算管段断面
面积；
ζi——为管道某一局部能量损失系数， 不包括管道出口处但包括管道进口处；
Ci、Ri、Li——分别为管身计算段水流 的谢才系数、水力半径和管长。
倒虹吸管过流能力校核
案例计算：
（1）倒虹吸进出口水面落差值Δz2
水力分析与计算
案例：
倒虹吸管过流能力校核
某水库干渠工程与河流相交。由于洪水位过高，拟建倒虹吸管
。其设计基本数据如下： 设计流量Q=7.17 m3/s；倒虹吸进口前设 拦污栅，管段有两弯段转角，第一、第二弯段转角均为30°急转弯 管；上下游渠道断面相同，底宽b=2.4m，边坡系数m=1.5，糙率 n=0.025，设计流量时水深h0=2.1m，进口渐变段末端底宽为4.5m ，拟设计双排管，管径1.7m，试校核渠道过流能力。
ζ拦=1.83×(1.6/18)4/3sin80°=0.072
拦
A2 A22
0.072
2 2.272 4.5 2.102
4.542 9.52
0.072
0.22 0.072
0.016
倒虹吸管过流能力校核
案例计算：
（1）倒虹吸进出口水面落差值Δz2
z2
i
A Ai
2
2gLi Ci2 Ri
A Ai
2
1
A2 A22
v2 2g
2gL Ci2 Ri
A Ai
2
2gL C2R
A A
2
2gL C2R
R D 1.7 0.425,n 0.014 44
故倒虹吸管型式、尺寸及布设满足 设计过流能力要求。
小结：
小结、布置任务
1. 流量计算公式中各物理量理解、确定
2. 局部损失系数理解、确定
Q A 2gz2
任务：
参考答案：Q≈ 7.62m3/s
水力分析与计算
• 主持单位： 广东水利电力职业技术学院
•
黄河水利职业技术学院
参建单位： 杨凌职业技术学院 安徽水利水电职业技术学院 山西水利职业技术学院 四川水利职业技术学院 长江工程职业技术学
水力分析与计算
倒虹吸管过流能力校核举例
主 讲 人： 王勤香 黄河水利职业技术学院
水力分析与计算
水力分析与计算
倒虹吸水力分析与计算
一、倒虹吸管水力分析
△z1
△z2
△z3
z z1 z2 z3
二、倒虹吸管水力计算内容
（1）选择适宜的流速，确定管道内径； （2）已知管径、管道布设，验算过流能力； （3）确定下游渠道水位和渠底高程（求水面总落差） 。
z2
i
A Ai
2
2gLi Ci2 Ri
A Ai
2
1
A2 A22
v2 2g
拦污栅 闸门槽
i
A2 Ai2
0.016 0.25 0.05
2 0.2
0.716
进口 转角
水力分析与计算
ζ拦=β(s/b)4/3sinα 3.14/4×1.72
水力分析与计算
倒虹吸管过流能力校核
案例分析：
Q A
1.流量计算公式
2gz2
z2
i
A Ai
2
2gLi Ci2 Ri
A Ai
2
1
A2 A22
v2 2g
2'
△z2
2'
2.流量系数及△z2
1
i
A2 Ai2
C 1 R1/6 1 0.4251/6 61.94 n 0.014
2gL C2R
2 9.8 196.5 (61.94)2 0.425
2.36
水力分析与计算
1 A2 1 2 2.272 0.78
A22
9.52
v Q / A 7.17 / 2 / 2.27 1.58m / s