俄垤水库他龙倒虹吸进口段设计优化

俄垤水库他龙倒虹吸,是红河州已建倒虹吸工程中管线最长、水头最高的输水管道。本文根椐倒虹吸进口段的地形、地质条件和施工条件,在保证倒虹吸安全、经济合理的原则下,对进口段的平面布置进行了优化设计,对泄水道的位置进行了改线。优化后的进口平面布置更为合理,减少了工程量,节约了投资,使倒虹吸运行更经济安全。     

脱脚河渠道倒虹吸抗浮稳定性监测分析

南水北调中线方城段脱脚河倒虹吸位于河南省方城县境内,所在区域属于河谷低洼地带,地下水位高于河水位。因此,倒虹吸抗浮稳定性是该工程的关键。通过对该工程进行安全监测,利用监测资料的分析结果,验证了该工程的抗浮稳定性。结果表明,在倒虹吸充水条件下,倒虹吸自身重力、水的重力及倒虹吸上部覆盖层重力共同作用下,脱脚河倒虹吸不会发生上浮现象,为工程安全运营提供了技术支持。     

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。     

南水北调中线穿越方案比选

输水管道穿南水北调总干渠工程,不仅关系到供水工程的安全运行,同时也影响到总干渠的输水安全。为防止总干渠在倒虹吸段发生不均匀沉降,在倒虹吸箱涵项部和总干渠渠底之间回填高塑性土,在管身两侧、管顶以下施工基坑范围内回填低压缩性土。为防止接触冲刷破坏和不均匀沉陷,在总干渠渠堤下管身分缝处设置截水环,在截水环顶部高程处埋设土工格栅,以确保总干渠输水安全。为满足总体设计要求,根据输水管道管底高程、总干渠渠底高程及设计水位的相互关系,考虑了渠上管道桥和渠底倒虹吸2种穿越方案,经技术、经济、施工等综合分析比较,确定榆水管道穿总干渠建筑物型式为渠底倒虹吸,倒虹吸管外加防护箱涵。     

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。     

滨海核电厂排水虹吸井堰后长度优化设计分析

在滨海核电厂排水虹吸井堰后长度的设计计算中,以往并未考虑连接渠处的高跌坎水跃问题,结合工程经验和工程实例通过水力计算分析,验证了在通常情况下,在百年一遇高潮位以上,连接渠处跌水的水跃长度可忽略不计,仅考虑挑水长度。虹吸井堰后长度由堰后跌水的水跃长度和连接渠处跌水的挑水长度确定。连接渠跌水点的布置位置可位于堰后跌落水舌中心和堰后水跃终止点之间。     

鄂北调水工程长倒虹吸事故水力响应及应急调度

以鄂北水资源配置工程中的孟楼-七方倒虹吸(全长约72 km)为研究对象,建立事故工况的一维非恒定流数值计算模型,仿真分析事故工况下长倒虹吸的水力响应过程。结果表明:事故工况下闸门同步异速调度相较于异步同速调度更利于倒虹吸安全;同步异速调度规则下,延缓倒虹吸进口以及上游闸门开始关闭时间、延长进口以及上游闸门关闭时长,或快速关闭倒虹吸出口以及下游闸门,都会抑制倒虹吸内部压力水体释放过程,增大压力超限风险;针对鄂北水资源配置工程,建议倒虹吸进口及上游闸门至少不晚于出口及下游闸门开始关闭后的30 min开始动作,倒虹吸出口及下游闸门关闭时长不宜短于30 min,倒虹吸进口及上游闸门关闭时长不宜超过30 min,并最终提出一组可供参考的节制闸应急调度组合。主要结论对于鄂北水资源配置工程的应急调度具有一定参考价值,也对类似含有大型倒虹吸工程的运行调度有一定的借鉴意义。     

小石峡水电站导流兼深孔泄洪洞消能工优化试验

通过新疆库马拉克河小石峡水电站导流兼深孔泄洪洞原设计方案的消能工试验,发现消力池内发生淹没水跃,水跃旋滚区与闸后射流相叠加,使陡坡段水流剧烈脉动。为了防止护坦段在较大的动水荷载下发生振动和破坏,采用在消力池内设置不同于传统布置方式的悬栅式消能工的方式,即从闸后陡坡末端起布置悬栅,悬栅的安装高度随水跃跃高逐渐抬高,呈台阶式布置。试验表明,台阶式布置悬栅起到了破碎水跃上部剧烈回旋运动的表面旋滚的作用,增大了回流的阻力,从而使水跃向下游移动,由淹没式水跃转化成稍有淹没水跃;在悬栅作用下,陡坡段和消力池内水流脉动明显减弱,浪花溅起高度明显小于加悬栅前的高度,这种悬栅布置方式可为其他同类工程提供参考。     

倒虹吸进水口过渡段内流速横向分布试验研究

倒虹吸是常见的输水建筑物,因倒虹吸进水口前端来水流量不同而出现过渡段内水面横向波动现象,从而加剧水流紊动强度,不利于倒虹吸管道运行。选取南水北调中线工程西小屯沟排水倒虹吸作为参照,构建水工模型进行试验研究,通过对照不同来水流量下过渡段内的水面横向变化、水面沿程变化以及垂向流速的横向变化,分析不同来水流量下过渡段内的水流特征,剖析水面波动和水流紊动强度加剧的深层原因。结果表明：倒虹吸进水口前端存在明显水跃现象,导致过渡段内水流沿断面横向呈非对称分布;受过渡段内水深的影响,过渡段内水流紊动强度随来水流量的增大而减弱。     

穿金堤河倒虹吸基坑排水探析

高堤口倒虹吸工程是鼓楼引黄入鲁灌溉工程中穿金堤河的一座重要建筑物,位于山东莘县高堤口村附近,全长297m,由进口闸室、三孔一联钢筋混凝土涵管和出口闸室组成。设计倒虹吸涵管底板高程38.7m,进口底板高程为46.03m,出口底板高程44.81m,进出口斜管坡度为1:4,基坑底部长度为202.24m,宽11m,设计基坑底高程为37.8m,净挖深达8m。