倒虹管计算1
倒虹吸水力计算
校核最小流量
vmin=Q小/w(vmin>1.2m/s)
0.138 0.075 40.000 0.009 0.750 0.184 0.484 0.400 1.098 0.126
0.100
75.699
0.014 0.084 0.500 0.000 0.000 0.100 75.000 0.760 0.000 0.000 0.000 9.000 0.014 0.100 0.000 0.600 0.037 0.121
谢才系数（手册第一册 p7/c2
沿程水头损失（m） hf＝λL*v2/(4R*2g)
(2)局部水头损失 ζj进口（查表3-3）
ζ门槽（单个为0.2）共两个
拦污栅栅条厚度s（m）
拦污栅间距b（m）
拦污栅的水头损失 拦污栅与水平面夹角a（度） 栅条形状系数β（查表3-5）
0.138 0.596
倒虹吸水力计算
1、初拟管道直径
设计流量Q(m3/s)
最小流量Qmin(m3/s)
倒虹吸总长度L(m)
材料糙率n
初选流速v'(m/s)
初选过水断面面积w'(m2)
初选管道直径D'(m)
倒虹管直径
确定出管道直径D(m)
设计流速v(m/s)
相应过水断面面积w(m2)
2、水头损失
（1）沿程水头损失
水力半径（m） R=D/4
ζ拦污栅＝β（s/b）4/3sina
弯道损失ζ弯道（查表3-7）
ζ旁通管（单个为0.1）共两个
明渠的断面面积（m2） w渠
w管/w渠
ζ出口（查表3-4）
ζ通气孔（《水力计算手册表1-3-4》）
总局部水头损失系数∑ζj
倒虹吸流量计算举例(精)
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
倒虹吸水头损失计算
倒虹吸计算一、基本参数过水流量渠道底宽渠道顶宽渠道纵坡上游底高程下游底高程糙率系数m3/s m m m m0.51 1.20.0010.03二、计算过程渠道内水深试算流量m m3/s0.990.50拟选用管径管断面积管内水流速v2/2gmm m2m/s8000.5030.9960.051水头损失计算转弯进口直角进口出口直角80800.4130.413局损系数0.5000.0510.7410.741小计局损0.0250.0030.0370.0370.103沿程水头损失谢才系数水力半径糙率管材长度沿程水头损失C R(m)n m m56.650.20.01351500.230水头损失0.333故上游渠顶需比下游高50cm根据Q=μω*sqrt(2gh)μ流量系数取0.85ω断面积600管可过水0.5流量施工图时取600砼管游服务和英语导游服务是两个独立的赛项。
每赛项分别包括导游讲解、即兴演讲、现场知识问答、文化知识测试和才艺展示五部分。
其中，导游讲解占60％；即兴演讲占10%；现场知识问答占5%；文化知识测试占15%；才艺展示占10％。
1.导游讲解：主要考察选手的导游讲解能力。
选手根据自选主题进行模拟导游讲解，并要求准备和讲解内容吻合的PPT。
选手要运用相应组别的语种进行比赛。
讲：主要考察选手的临场反应、逻辑思维能力和语言组织能力。
该项目安排在导游讲解结束后，由选手现场抽签决定即兴演讲主题，无准备时间。
选手要运用相应组别的语种进行比赛。
3.现场知识问答：主要考察选手导游知识积累与现场反应能力。
该项目安排在即兴演讲结束后，选手抽选题号进行回答。
题型为判断题2题、单项选择题2题，多项选择题1题。
选手要运用相应组别的语种进行比赛。
识测试：主要考察选手的深度文化知识积累。
该项目独立进行，参赛选手统一进行笔试考核，用中文作答。
题型为简答题，共15题。
5.才艺展示：主要考察选手的才艺能力。
选手根据范围选择才艺形式，独立完成表演，不限语种，不允许助演。
倒虹管计算
倒虹管计算多折型和凹字型两种，多折型适用于河面较宽，深度较大的情况；凹字型适用于河面较窄，深度较小的多折型一般敷设2条工作管道，凹字型一般敷设1条工作管道。
穿过重要的构筑物应敷设3条管道，2条工倒虹管管材一般采用金属管或钢筋混凝土管，管径不小于200mm。
水平管管顶距河底不小于1.0m。
多折型倒虹管斜管与水平管的的交角不大于30°。
倒虹管内设计流速应不小于进水管流速，也应不小于0.9m/s，当流速小于0.9m/s时，应加定期冲洗措施凹字型倒虹管：（混凝土管）设计流量Q=11.47L/S进水管管径DN=300mm进水管流速V= 1.12m/s倒虹管数量n=1个单管设计流量Q=11.47L/S倒虹管长度L=40m倒虹管管径DN=200mm倒虹管流速V=0.37m/s进水管流速V= 1.12m/s(倒虹管流速大于进水倒虹管损失：n=0.013由v=R2/3i1/2/n计算i=0.0012h=il+Σξ（v2/2g）=0.06m多折型倒虹管：（混凝土管）设计流量Q=11.47L/S进水管管径DN=300mm进水管流速V= 1.12m/s倒虹管数量n=1个单管设计流量Q=11.47L/S倒虹管长度L=40m倒虹管管径DN=200mm倒虹管流速V=0.37m/s进水管流速V= 1.12m/s(倒虹管流速大于进水倒虹管损失：n=0.013由v=R2/3i1/2/n计算i=0.0012h=il+Σξ（v2/2g）=0.07m，深度较小的情况。
应敷设3条管道，2条工作，1条备用。
底不小于1.0m。
时，应加定期冲洗措施，冲洗流速不小于1.2m/s。
(倒虹管流速大于进水管流速)管流速大于进水管流速)。
倒虹吸水力计算——公式
序号
计算参数
1 初拟管道直径 1.1 设计流量
1.2 最小流量 1.3 倒虹吸总长度 1.4 材料糙率 1.5 初选流速 1.6 初选过水断面面积
1.7 初选管道直径 1.8 确定管道直径D 1.9 设计流速
#### 相应过水断面面积
2 水头损失
2.1 沿程水头损失
22..11.. 22.1. 3
hf
L V2 D 2g
ζj进口
ζ拦污栅＝β（s/b） 4/3sina
拦污栅栅条厚度
s
m
拦污栅间距
b
拦污栅与水平面夹角 α
栅条形状系数
2.2. 32.2. 4
闸槽损失系数 弯道损失
β ζ门槽 ζ弯道
2.2. 5
管道入明渠损失系数
ζ出口
w渠
w管/w渠
ζ出口（查表3-4）
2.2. 6 2.2. 7
ζ通气孔（《水力计算手册表
5.1 流量系数
Q小 Vmin V允
m
5.2 设计流量
Q设
m
hj
V2 2g
m
hw hf hj
m
m3/s m/s m/s
vmin=Q小/w
m
1
L / D
m3/s
Q mA 2gZ
0.608 0.754 0.850 0.754
5.000 1.592
1.20
0.827 9.99
水力半径 谢才系数 能量损失系数
沿程水头损失
2.2 局部水头损失
2.2. 1
进口损失系数
2.2. 2
拦污栅损失系数符号Fra bibliotek单位Q
m3/s
Qmin m3/s
倒虹井理正计算
倒虹井理正计算
1．确定倒虹管的路线时，应尽可能与障碍物正交通过，以缩短倒虹管的长度，并应符合与该障碍物相交的有关规定。
2．选择通过河道的地质条件好的地段，不易被水冲刷地段及埋深小的部位敷设。
3．穿过河道的倒虹管一般不宜少于两条，当近期水量不能达到设计流速时，可使用其中的一条，暂时关闭一条。
穿过小河、旱沟和洼地的倒虹管，可敷设一条工作管道。
穿过特殊重要构筑物（如地下铁道）的倒虹管，应敷设三条管道，其中二条工作，一条备用。
4．倒虹管一般采用金属管或钢筋混凝土管。
管径一般不小于200mm。
倒虹管水平管的长度应根据穿越物的形状和远景发展规划确定，水平管的管顶距规划的河底一般不宜小于1.0m，通过航运河道时，应与当地航运管理部门协商确定，并设有标志。
遇到冲刷河床应采取防冲措施。
倒虹吸管结构计算
1、基本资料洞顶填土高度 4.3m回填土容重19.1kN/m3顶板厚度0.4m底板厚度0.5m侧墙厚度0.4m砼容重25kN/m32、计算依据（1）、《水工建筑物荷载设计规范》 DL 5077-1997；（2）、《水工混凝土结构设计规范》 SL191-2008；（3）、《涵洞》取水输水建筑物丛书 P130；3、荷载计算取单宽1m计算永久荷载标准值作用于顶板的垂直均布荷载总和q 2计算考虑最不利情况，洞内无水，则作用于顶板的荷载为顶板自重及洞上填土重（1）顶板自重0.4*25=10kN/m（2）洞上填土重计算(5-3)(5-1）式中：q t2—洞顶垂直土压力强度标准值，kN/m；H d —洞顶以上填土高度，m；γ—洞顶填土重度，kN/m3；K g —垂直土压力系数，根据填土种类及比值Hd/B由表5-2查取；K s —垂直土压力系数，根据地基刚度及比值Hd/B1由表5-1查取；B 1—洞身总宽，m；B 0—洞顶处槽宽，m；因H d /Bc=4.3/16.9=0.254查表5-2得Kg=1KgγH dB 0(m)B 1(m)q t2H d /B 1q t2洞顶垂直土压力计算表11022)(B B B Hk q dg t +=γdt H Ks q γ=2119.14.312.6 3.8177.23 1.1382.13按公式5-3计算的垂直土压力强度标准值大于按式5-1计算值，则土压力强度为82.13kN/m（3）作用于底板底面垂直均布荷载总和q 1计算作用于底板底面垂直均布荷载总和q 1为地基反力与洞内水重之和，因地基反力按均匀分布考虑，底板自重及洞内水重均与其产生的地基反力相抵消，计算地基反力时只考虑顶板及侧墙重。
侧墙厚(m)侧墙高(m)侧墙重(kN)L(m)化为q 侧墙(kN/m)q 1(kN/m)0.43603.815.79107.92（4）水平土压力计算采用《砼重力坝设计规范》B.2作用于底板均布荷载计算表)245(tan 2ss s h r P ϕ-=土土P s—土压力强度(kN/m))h s—填土高度(m)φs—填土的内摩擦角水平土压力计算表γ土hs上hs下фs(°)45°-φ/2tan(45°-φ/2)P顶土P下土19.10 4.308.2026.00320.6232.0761.15永久荷载设计值(1)顶板自重 1.05*10=10.50kN/m(2)顶板填土自重 1.05*82.13=86.24kN/m(3)底板底面均布荷载 1.05*107.92=113.32kN/m(4)土压力设计值 1.2*32.07=38.48kN/m（侧墙上）1.2*57.8=73.38kN/m（侧墙下）四、内力计算底板均布q 1顶板均布q 2侧墙上 q 3 侧墙下 q 4加腋尺寸113.3296.7438.4873.380.25半板跨长 L 1墙跨长 L 2底板厚 d 1顶板厚 d 21.73.450.50.40.4注：下表数据随本表数据改变而改变;荷载指向涵内为正; 尺寸单位为 m ; 荷载单位为 kN 及 kN/m .结点D C杆端DBBD BA AB AC CA劲度 K 0.0060.0060.0060.003分配系数μ0.4980.5020.6630.33754.580109.161-58.94152.017-93.189-46.59513.65727.31413.858-13.85831.793-31.793-32.084-16.042A单孔箱涵弯矩分配表 弯矩单位：kN •m箱涵设计基本资料表MFB5.32110.642 5.399-5.3992.648-2.648-2.673-1.3360.4430.8870.450-0.4500.221-0.221-0.223-0.1110.0740.037弯矩合计89.24274.499-74.49973.445-73.445-66.302注：本表数据随基本资料表中数据改变而改变； 杆端DB 即底板跨中；杠端CA 即顶板跨中。
倒虹吸水力计算
0.100
2.540
0.606
0.090
0.100 1.093 0.376 0.784
Hale Waihona Puke 3.9981.300倒虹吸水力计算 1、初拟管道直径
设计流量Q 最小流量Qmin 倒虹吸总长度L 材料糙率n 初选流速v' 初选过水断面面积w' 初选管道直径D' 确定出管道直径D 设计流速v 相应过水断面面积w 2、水头损失 （1）沿程水头损失 R=D/4 C=R1/6/n λ =8g/c2 hf＝λ L*v2/(4R*2g)
Q＝w(2gz)0.5/(λ L/D+∑ζ j) vmin=Q小/w(vmin>1.2m/s)
4.000 2.000 66.260 0.015 2.500 1.600 1.805 1.400 2.598 1.539
0.350 55.965 0.025 0.408 0.250
0.400 0.030 0.100 90.000 0.760 0.153
(2)局部水头损失 ζ j进口
ζ 门槽（单个为0.2）共两个
拦污栅栅条厚度s 拦污栅间距b 拦污栅与水平面夹角a 栅条形状系数β ζ 拦污栅＝β （s/b）4/3sina
弯道损失ζ 弯道（查表3-7）
ζ 旁通管（单个为0.1）共两个
w渠
w管/w渠
ζ 出口（查表3-4）
3、校核流量 校核最小流量
ζ 通气孔（《水力计算手册表1-3-4》） 总局部水头损失系数∑ζ j 总局部水头损失hj＝∑ζ jv2/2g 总水头损失z＝hj+hf
倒虹水利计算
倒虹水利计算倒虹管的水力计算倒虹管的水头损失由以下四部分组成：进口局部水头损失=H1=ε1v2/2g ε1—系数，一般ε1=0.5出口局部水头损失=H2=ε2v2/2g ε2—系数，一般ε2=1.0弯头局部水头损失=H3=ε3v2/2g θ=30°，ε=0.10-0.55,一般用0.30沿程水头损失=H4=i*L总水头损失H=H1+H2+H3+H4钢管和铸铁管的水力坡降的确定：当V≥1.2m/s时； i=0.00107V2/D1.3当V＜1.2m/s时； i=0.000912 V2（1+0.867/V）0.3/D1.3输入进水井流量求出流速后，根据流速的大小进行相应的计算当V≥1.2m/s时，水头损失计算如下：管径（mm) 进水井流量(L/S)水力坡降(i)流速(m)倒虹管长度(m) 400.00000160.000.00571 1.2730040.00当V＜1.2m/s时水头损失计算如下：管径（mm) 进水井流量(L/S)水力坡降(i)流速(m)倒虹管长度(m) 600.00000210.000.001230.7425840.00塑料管的水力坡降的确定：i=0.000915Q1.774/D4.774管径（mm) 进水井流量(L/S)水力坡降(i)流速(m)倒虹管长度(m) 400.00000200.000.00418 1.5912540.00注：表格中深色填充的数据需要手动输入。
进口局部水头损失(m)出口局部水头损失(m)弯头局部水头损失0.041340.082680.09922进口局部水头损失(m)出口局部水头损失(m)弯头局部水头损失0.014070.028130.03376进口局部水头损失(m)出口局部水头损失(m)弯头局部水头损失0.064590.129190.15503沿程水头损失(m)总水头损失(m) 0.228260.45149沿程水头损失(m)总水头损失(m) 0.049290.12525沿程水头损失(m)总水头损失(m) 0.167210.51602。
倒虹水利计算表
倒虹管的水力计算倒虹管的水头损失由以下四部分组成：进口局部水头损失=H1=ε1v2/2g ε1—系数，一般ε1=0.5出口局部水头损失=H2=ε2v2/2g ε2—系数，一般ε2=1.0弯头局部水头损失=H3=ε3v2/2g θ=30°，ε=0.10-0.55,一般用0.30沿程水头损失=H4=i*L总水头损失H=H1+H2+H3+H4钢管和铸铁管的水力坡降的确定：当V≥1.2m/s时； i=0.00107V2/D1.3当V＜1.2m/s时； i=0.000912 V2（1+0.867/V）0.3/D1.3输入进水井流量求出流速后，根据流速的大小进行相应的计算当V≥1.2m/s时，水头损失计算如下：管径（mm)进水井流量(L/S)水力坡降(i)流速(m)倒虹管长度(m) 400.00000160.000.00571 1.2730040.00当V＜1.2m/s时 水头损失计算如下：管径（mm)进水井流量(L/S)水力坡降(i)流速(m)倒虹管长度(m) 600.00000210.000.001230.7425840.00塑料管的水力坡降的确定：i=0.000915Q1.774/D4.774管径（mm)进水井流量(L/S)水力坡降(i)流速(m)倒虹管长度(m) 400.00000200.000.00418 1.5912540.00注：表格中深色填充的数据需要手动输入。
进口局部水头损失(m)出口局部水头损失(m)弯头局部水头损失0.041340.082680.09922进口局部水头损失(m)出口局部水头损失(m)弯头局部水头损失0.014070.028130.03376进口局部水头损失(m)出口局部水头损失(m)弯头局部水头损失0.064590.129190.15503沿程水头损失(m)总水头损失(m)0.228260.45149沿程水头损失(m)总水头损失(m)0.049290.12525沿程水头损失(m)总水头损失(m)0.167210.51602。
倒虹吸计算书
旧寨倒虹吸计算书一、基本资料设计流量：2.35 m3/s加大流量：2.94 m3/s进口渠底高程：1488.137m进口渠宽：2.0m进口渠道设计水深:1.31m加大流量水深：1.56m出口渠底高程：1487.220m进口渠道设计水深:1.43m加大流量水深：1.70m进出口渠道形式：矩形进口管中心高程：1487.385m出口管中心高程：1486.69m管径DN：1.6m二、设计采用的主要技术规范及书籍1、《灌溉与排水工程设计规范》GB50288—99；2、《水电站压力钢管设计规范》SL284—20033、《混凝土结构设计规范》SL/T191—96；4、《水工建筑物抗震设计规范》DL5073—1997；5、《小型水电站机电设计手册-金属结构》；。
6、《水力计算手册》7、《倒虹吸管》三、进口段1、渐变段尺寸确定L=C(B1-B2)或L=C1h；C取1.5～2.5；C1取3～5：h上游渠道水深；经计算取L=4m；2、进口沉沙池尺寸确定(1) 拟定池内水深H;H=h+TT=（1/3～1/4）h；T为进口渠底至沉沙池底的高差；取0.8m；(2) 沉沙池宽BB=Q/(Hv)；v池内平均流速0.25～0.5m/s；经计算取B=3.5m；(3) 沉沙池长L’L’≥（4~5）h经计算取L =8m；(4) 通气孔通气孔最小断面面积按下式计算：PC KQ A △1265；A 为通气管最小断面面积m 2；Q 为通气管进风量，近似取钢管内流量，m 3/s ；C 为通气管流量系数；如采用通气阀，C 取0.5；无阀的通气管，C 取0.7；P △为钢管内外允许压力差，其值不大于0.1N/mm 2；K 为安全系数，采用K=2.8。
经计算A=0.0294 m 2；计算管内径为0.194m ，采用D273(δ=6mm)的螺旋钢管。
四、出口段倒虹吸管出口消力池，池长L 及池深T ，按经验公式： L=(3~4)h T ≥0.5D 0+δ+0.3经计算取L =6m ，T=1.2m 。
倒虹吸管结构计算
1、基本资料洞顶填土高度 4.3m回填土容重19.1kN/m3顶板厚度0.4m底板厚度0.5m侧墙厚度0.4m砼容重25kN/m32、计算依据（1）、《水工建筑物荷载设计规范》 DL 5077-1997；（2）、《水工混凝土结构设计规范》 SL191-2008；（3）、《涵洞》取水输水建筑物丛书 P130；3、荷载计算取单宽1m计算永久荷载标准值作用于顶板的垂直均布荷载总和q 2计算考虑最不利情况，洞内无水，则作用于顶板的荷载为顶板自重及洞上填土重（1）顶板自重0.4*25=10kN/m（2）洞上填土重计算(5-3)(5-1）式中：q t2—洞顶垂直土压力强度标准值，kN/m；H d —洞顶以上填土高度，m；γ—洞顶填土重度，kN/m3；K g —垂直土压力系数，根据填土种类及比值Hd/B由表5-2查取；K s —垂直土压力系数，根据地基刚度及比值Hd/B1由表5-1查取；B 1—洞身总宽，m；B 0—洞顶处槽宽，m；因H d /Bc=4.3/16.9=0.254查表5-2得Kg=1KgγH dB 0(m)B 1(m)q t2H d /B 1q t2洞顶垂直土压力计算表11022)(B B B Hk q dg t +=γdt H Ks q γ=2119.14.312.6 3.8177.23 1.1382.13按公式5-3计算的垂直土压力强度标准值大于按式5-1计算值，则土压力强度为82.13kN/m（3）作用于底板底面垂直均布荷载总和q 1计算作用于底板底面垂直均布荷载总和q 1为地基反力与洞内水重之和，因地基反力按均匀分布考虑，底板自重及洞内水重均与其产生的地基反力相抵消，计算地基反力时只考虑顶板及侧墙重。
侧墙厚(m)侧墙高(m)侧墙重(kN)L(m)化为q 侧墙(kN/m)q 1(kN/m)0.43603.815.79107.92（4）水平土压力计算采用《砼重力坝设计规范》B.2作用于底板均布荷载计算表)245(tan 2ss s h r P ϕ-=土土P s—土压力强度(kN/m))h s—填土高度(m)φs—填土的内摩擦角水平土压力计算表γ土hs上hs下фs(°)45°-φ/2tan(45°-φ/2)P顶土P下土19.10 4.308.2026.00320.6232.0761.15永久荷载设计值(1)顶板自重 1.05*10=10.50kN/m(2)顶板填土自重 1.05*82.13=86.24kN/m(3)底板底面均布荷载 1.05*107.92=113.32kN/m(4)土压力设计值 1.2*32.07=38.48kN/m（侧墙上）1.2*57.8=73.38kN/m（侧墙下）四、内力计算底板均布q 1顶板均布q 2侧墙上 q 3 侧墙下 q 4加腋尺寸113.3296.7438.4873.380.25半板跨长 L 1墙跨长 L 2底板厚 d 1顶板厚 d 21.73.450.50.40.4注：下表数据随本表数据改变而改变;荷载指向涵内为正; 尺寸单位为 m ; 荷载单位为 kN 及 kN/m .结点D C杆端DBBD BA AB AC CA劲度 K 0.0060.0060.0060.003分配系数μ0.4980.5020.6630.33754.580109.161-58.94152.017-93.189-46.59513.65727.31413.858-13.85831.793-31.793-32.084-16.042A单孔箱涵弯矩分配表 弯矩单位：kN •m箱涵设计基本资料表MFB5.32110.642 5.399-5.3992.648-2.648-2.673-1.3360.4430.8870.450-0.4500.221-0.221-0.223-0.1110.0740.037弯矩合计89.24274.499-74.49973.445-73.445-66.302注：本表数据随基本资料表中数据改变而改变； 杆端DB 即底板跨中；杠端CA 即顶板跨中。
倒虹吸计算公式
倒虹吸计算公式
实际上虹吸流动时有水流阻力，有能量损失，需知道虹吸管的长度及布置情况。
做为初学，可假定为理想情况，不考虑能量损失。
设水源水面到虹吸管出口的高差为H，列水源水面到虹吸管出口的伯努利方程得：
H1=V^2/(2g) , 得虹吸流速：V=(2gH1)^(1/2)
虹吸流量：Q=(3.14D^2/4)(2gH1)^(1/2) D为虹吸管内径。
设最高点压强为P，虹吸管最高点到出口的高差为H2，列最高点到出口的伯努利方程得：
H2+P/(pg)+V^2/(2g)=V^2/(2g)
得：P = -pgH2 (相对压强，即不包括大气压，相对压强为负值，即绝对压强小于大气压，就是处于一定的真空状态，理论上最大真空值不能超过10米水柱，即H2<10米水柱）
也可列容器液面到最高点的伯努利方程：
0=H3+P/(pg)+V^2/(2g)
P=-pg[H3+V^2/(2g)]=-pg[H3+H1] = -pgH2 （答案与上面相同）
当然虹吸管的工作条件之一是虹吸管必须先充满水，而且管道不进气（容易进气的部位是在虹吸管的顶部，因为此处压强小于大气压，而虹吸管两端进出口处都大于大气压，倒不容易进气。
）因此虹吸管壁不能有孔眼和裂缝。
因实际的水流有阻力，有能量损失，虹吸管顶点的允许安装高度远小于10米！
说明：本例在不考虑水流能量损失，而且虹吸管截面是均匀的情况下，得出与截面积、管长、流速无关。
但实际有水流的能量损失，计算要远比以上复杂。
倒虹管水力计算
200 300 400
200*6 315*9.5 400*12
188 296 376
0.01 0.0095 0.01 0.0095 0.012 0.012 0.013 0.013 0.014 0.0135 0.03 0.0275 0.015 0.015 0.017 0.017
干砌块石渠道 水的运动粘滞系数 温度 （℃） 0 5 10 15 20 30 40 60 80
0.02 0.025 0.0225
a
0.000862469
根据公式 i=a*Q^1.77 4/D^4.774; 倒虹管内的 流速应大于 0.9m/s。
4
1
说明：本倒虹管计算的管径均按管道内径计算。
0.43
0.43
流量（L/s）
200.121 110.374 #DIV/0! #DIV/0!
表4.2.3排水管渠粗糙系数 粗糙系数 管渠类别 大 PVC-U管、PE管 玻璃钢管 石棉水泥管、钢管 陶土管、铸铁管 混凝土管、钢筋混凝土管、水泥砂浆抹面渠道 土明渠（包括带草皮） 浆砌砖渠道 浆砌块石渠道 0.009 0.009 0.012 0.013 0.013 0.025 0.015 0.017 小 平均
流速 (m/s）
6.283 6.283 0.000 0.000
总水头损失H （m）
0.125 0.100 #DIV/0! #DIV/0!
1.571 1.257 0.000 0.000
1.019 0.878 #DIV/0! #DIV/0!
0.2001 0.1104 #DIV/0! #DIV/0!
管径（m） 倒虹管段 管段长度 （m）
计算内径 水力坡降 流量(m3/s) （m） i
倒虹吸计算书
旧寨倒虹吸计算书一、基本资料设计流量：2.35 m3/s加大流量：2.94 m3/s进口渠底高程：1488.137m进口渠宽：2.0m进口渠道设计水深:1.31m加大流量水深：1.56m出口渠底高程：1487.220m进口渠道设计水深:1.43m加大流量水深：1.70m进出口渠道形式：矩形进口管中心高程：1487.385m出口管中心高程：1486.69m管径DN：1.6m二、设计采用的主要技术规范及书籍1、《灌溉与排水工程设计规范》GB50288—99；2、《水电站压力钢管设计规范》SL284—20033、《混凝土结构设计规范》SL/T191—96；4、《水工建筑物抗震设计规范》DL5073—1997；5、《小型水电站机电设计手册-金属结构》；。
6、《水力计算手册》7、《倒虹吸管》三、进口段1、渐变段尺寸确定L=C(B1-B2)或L=C1h；C取1.5～2.5；C1取3～5：h上游渠道水深；经计算取L=4m；2、进口沉沙池尺寸确定(1) 拟定池内水深H;H=h+TT=（1/3～1/4）h；T为进口渠底至沉沙池底的高差；取0.8m；(2) 沉沙池宽BB=Q/(Hv)；v池内平均流速0.25～0.5m/s；经计算取B=3.5m；(3) 沉沙池长L’L’≥（4~5）h经计算取L =8m；(4) 通气孔通气孔最小断面面积按下式计算：PC KQ A △1265；A 为通气管最小断面面积m 2；Q 为通气管进风量，近似取钢管内流量，m 3/s ；C 为通气管流量系数；如采用通气阀，C 取0.5；无阀的通气管，C 取0.7；P △为钢管内外允许压力差，其值不大于0.1N/mm 2；K 为安全系数，采用K=2.8。
经计算A=0.0294 m 2；计算管内径为0.194m ，采用D273(δ=6mm)的螺旋钢管。
四、出口段倒虹吸管出口消力池，池长L 及池深T ，按经验公式： L=(3~4)h T ≥0.5D 0+δ+0.3经计算取L =6m ，T=1.2m 。
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）P1.布置原则；132.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；田间水利用系数为0.95，故灌溉水利用系数为0.465×0.95得0.44。
③.流量计算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；oD （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 ρϕσ≥(mm)w ρ—— 水的密度，1000kg/3m ;H —— 内水压力，m 。
倒虹管计算
倒虹管计算多折型和凹字型两种，多折型适用于河面较宽，深度较大的情况；凹字型适用于河面较窄，深度较小的多折型一般敷设2条工作管道，凹字型一般敷设1条工作管道。
穿过重要的构筑物应敷设3条管道，2条工倒虹管管材一般采用金属管或钢筋混凝土管，管径不小于200mm。
水平管管顶距河底不小于1.0m。
多折型倒虹管斜管与水平管的的交角不大于30°。
倒虹管内设计流速应不小于进水管流速，也应不小于0.9m/s，当流速小于0.9m/s时，应加定期冲洗措施凹字型倒虹管：（混凝土管）设计流量Q=11.47L/S进水管管径DN=300mm进水管流速V= 1.12m/s倒虹管数量n=1个单管设计流量Q=11.47L/S倒虹管长度L=40m倒虹管管径DN=200mm倒虹管流速V=0.37m/s进水管流速V= 1.12m/s(倒虹管流速大于进水倒虹管损失：n=0.013由v=R2/3i1/2/n计算i=0.0012h=il+Σξ（v2/2g）=0.06m多折型倒虹管：（混凝土管）设计流量Q=11.47L/S进水管管径DN=300mm进水管流速V= 1.12m/s倒虹管数量n=1个单管设计流量Q=11.47L/S倒虹管长度L=40m倒虹管管径DN=200mm倒虹管流速V=0.37m/s进水管流速V= 1.12m/s(倒虹管流速大于进水倒虹管损失：n=0.013由v=R2/3i1/2/n计算i=0.0012h=il+Σξ（v2/2g）=0.07m，深度较小的情况。
应敷设3条管道，2条工作，1条备用。
底不小于1.0m。
时，应加定期冲洗措施，冲洗流速不小于1.2m/s。
(倒虹管流速大于进水管流速)管流速大于进水管流速)。