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（整理）倒虹吸管设计计算倒虹吸管设计计算⼀、倒虹吸管总体布置（根据地形和当地需⽔量情况确定）1.布置原则；13P2.布置型式；{地⾯式（露天或浅埋式）、架空式}3.管路布置；（斜管式和竖井式）4.进⼝段布置；{渐变段、拦污栅、节制闸、连接段﹙进⽔⼝、通汽孔﹚、沉沙、冲沙及泄⽔设施}5.出⼝段布置；（设消⼒池）⼆、倒虹吸管的构造1.管⾝构造；（钢筋混泥⼟管、钢管、铸铁管）2.⽀承结构；（管座、镇墩、⽀墩）三、倒虹吸管的⽔⼒计算1.管道断⾯尺⼨的确定；①灌溉⾯积的确定：（根据⼟地利⽤参加够调整表查出整理后⼟地的灌溉⾯积。
）②补⽔量的计算：项⽬区⽔⽥和旱地需⽔量除去项⽬区降⾬量即为需补给⽔量。
项⽬区分为⽔⽥和旱地，主要农作物为⽔稻、⽟⽶、油菜，各种农作物所在区需⽔量不同。
根据贵州省《灌溉⽤⽔定额》编制分区图：项⽬区属Ⅰ区，灌溉定额根据贵州省灌溉⽤⽔定额编制Ⅰ区⽔稻净定额为2703m/亩，⽑灌溉定额为6443m/亩。
需⽔量公式WM A n =??⽑需W 需—— 农业⽣产总需⽔量，3m ；M ⽑—— 综合⽑灌溉定额，3m ；A —— 灌溉⾯积，亩；n —— 农作物复种指数，采⽤综合灌溉定额时，已经考虑了复种指数，可不再计⼊。
M M η=净⽑M 净—— 作物净灌溉定额，3m /亩；η—— 灌溉⽔利⽤系数。
Ⅰ区渠系⽔利系数为0.465；根据当地全年⽔⽥需⽔量表、旱地需⽔量表和全年降⾬量表查出全年需⽔量和降⾬量的最⼤值和最⼩值，计算出最⼤补⽔量和最⼩补⽔量，以推出其流量。
④．确定尺⼨；o D （圆管）o D —— 管道内径，m;Q —— 倒虹吸管设计流量，3/m s ；υ—— 设计流速，m/s 。
2.管壁厚度的拟定取单位长度承受较⼤内⽔压⼒P 的管道管壁中环向拉应⼒为22o w oo o PD gHD t t θρσ==以钢材的设计允许应⼒[]σ代替θσ；经整理得：[]2w oo gHD t ρ?σ≥(mm)w ρ—— ⽔的密度，1000kg/3m ;H —— 内⽔压⼒，m 。
孟州市老蟒河下官庄段治理工程下官涵洞设计书校定：校核：设计：河南省豫北水利勘测设计院二零一三年七月目录1、涵洞总体布置 (4)2、设计依据 (4)3、水力设计 (4)3.1流态判别 (4)3.2非淹没压力流涵洞计算公式 (5)3.3淹没压力流涵洞计算公式 (7)3.4核算过水流量 (9)3.5核算进口水深 (9)3.6涵洞的消能防冲设计 (10)4、荷载计算 (13)4.1涵洞的垂直土压力计算 (13)4.2侧向水平土压力计算 (14)4.3水压力计算 (15)4.3.1内水压力计算 (15)4.3.2外水压力计算（蟒改河最高水位处涵洞断面） (16)4.4汽车车辆荷载计算 (19)4.5自重力计算 (21)5.3荷载的作用分项系数 (23)5、结构设计 (24)下官涵洞计算1、涵洞总体布置下官涵洞采用直线型布置型式，进口渐变段采用扭曲面连接，涵洞分4孔布置，单孔净宽3m，总宽为13.5m，长114m，净高1.8m，设计流量为39.41m3/s；断面形式为矩形，出口设有消力池，消力池采用深挖式。
2、设计依据（1）《水闸设计规范》（SL265—2001）（2）《中小型水利水电工程典型设计图集图集》水闸分册（3）《涵洞》熊启钧编著，中国水利水电出版社（4）《水工设计手册》（第二版）3、水力设计依据熊启钧编著的《涵洞》水力计算过程和孟州市老蟒河下官庄段治理工程图3.1流态判别H=3m，D=1.8m，h=3.764m；H>1.5D，h>D,流态为淹没压力流；淹没压力流过流能力分别按非淹没压力流与淹没压力流计算公式进行计算；其中H为涵洞进口水深，m；D为涵洞洞高，m；h为涵洞出口水深。
3.2非淹没压力流涵洞计算公式式中m2——流量系数；B为洞宽，净宽为3m，总净宽为12m；A——断面面积，m2；H0——包括上游行近流速的水头，m；i——涵洞的纵坡，前段取为9/500，后段取为0.003；L——涵洞长度，取为114m，坡度为0.003的长度为64m；——修正系数，可采用=0.85；R——水力半径，m；——湿周，m；C——谢才系数，m0.5/s;n——糙率，混凝土洞可采用0.014；——除出口损失系数以外的水头损失系数总和；——进口损失系数，顶部修圆的进口可采用0.1~0.2，取0.1；——拦污栅损失系数，与栅条形状尺寸及间距有关，一般可采用0.2~0.3，此处取为0；——闸门槽损失系数，一般可取为0.05~0.1，此处取0；——出口损失系数，此处取0；——进口渐变段损失系数，可查《水工设计手册》，从下表1得到；损失系数为0.1；——出口渐变段损失系数，取为0.3；其余符号意义同前；断面型式进口出口扭曲面0.1~0.2 0.3~0.5A=4BD=4×3×1.8=21.6m2其中为系数，取为1.05；v为行近流速，取为0.5m/s；设计流量Q=39.41m3/s,计算流量大于设计流量，满足设计流量的要求；3.3淹没压力流涵洞计算公式其中，m3是流量系数；为出口后下游过水断面面积，出口断面较大，较大，可近似取为0.4；其余符号意义同前；为水头损失系数总和，过水断面面积AA=4BD=4×3×1.8=21.6m2湿周水力半径R谢才系数C包括行近流速的水头H流量系数m33.4核算过水流量过水流量计算公式：设计流量Q=39.41m3/s,计算流量大于设计流量，满足设计流量的要求；3.5核算进口水深出口水深h=2.9m，高于洞高1.8m，确定按淹没压力流计算进口水深，进口水深的计算公式如下：涵洞进口水深为3m，满足进口水深的要求。
