倒虹吸设计

1. 引言 (4)

2. 设计依据文件和规范 (4)

3. 设计基本资料及主要参数 (4)

4 设计一般原则 (9)

5.布置要求与优化设计 (9)

6.水力计算 (11)

7.结构设计 (12)

8.有关构造、细部结构 (16)

9.观测设计 (16)

10.技术专题研究 (17)

11.工程量计算 (17)

12.应提供的设计成果 (17)

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１引言

格节河倒虹吸管是引汤灌区（电站或其他工程）的引汤引水渠上（桩号33＋800～36＋466）的输水（引水）建筑物，位于黑龙江省汤原县（市）胜利乡的格节河，对外交通为公路，距哈尔滨—罗北公路里程约 2 km。

按初步设计报告，本倒虹吸管经审定为：设计流量 17.31 m3／s，采用方形过水断面，管径（宽×高） 2.8×3 m，根数 3 条，进出口设计水位差 0.54 m。管体采用结构，设计最大水头 0.57m，由进口段、管道、出口段及管道支承结构等建筑物组成，全长 242 m。

2 设计依据文件和规范

2.1 有关本工程主要文件

(1)初步设计文件（包括补充文件）；

一、概况

引汤灌区位于汤旺河下游松花江的北岸，黑龙江省汤原县境内，引汤灌区近期灌区范围，西起引汤渠首，东至乌龙河合阿凌达河，南起汤旺河、松花江交界，北至阶地的夹长条状，区内地形西北、东南低，地面坡度在1/5000左右。近期灌区面积26.87万亩。

二、工程地质

引汤灌区的总干渠和干渠均布设在阶地的边缘。粘性土较厚，一般在2-4m左右,其下层为中砂和砂砾石，除沟谷外地下水位较深，一般在4-6m，大部分建筑物基础坐落在砂层上。根据地质剖面图显示从上而下4-8米均为含壤土的细砾层，垂直渗透系数0.0865厘米/秒，渗透损失较大，休止角为水上35.5°、水下34°。

据《中国地震动参数区划图》（GB18306--2001），该区地震动峰值加速度0.05g，相当于地震基本烈度为VI度，地震动反应谱特征周期为0.35s。属区域构造稳定区。依据《水工建筑物抗震设计规范》SL203-1997,采用基本烈度作为设计烈度，不进行抗震设计。

三、总干渠36+466倒虹吸工程的格节河洪水按20年一遇洪水标准设计。按50年一遇洪水标准校核。

工程级别为3级。抗滑稳定安全系数：基本组合1.25，特殊组合1.10.

四、水利要素：

上下游水位、渠道比降、渠底高程、渠道边坡、渠道底宽、地面高程、设计流量等见表X

(2)初步设计审批文件（包括对本工程的其他文件）；

(3)技术设计任务书；

(4)其它有关文件及资料。

2.2 主要设计规范

(1)SDJ12－78 水利水电枢纽工程等级划分及设计标准和补充规定（山区、丘陵区部分）

（试行）；

(2)SDJ217－87 水利水电枢纽工程等级划分及设计标准(平原、滨海部分）（试行）；

(3)SDJ10－78①水工建筑物抗震设计规范（试行）；

①范本是按SDJ10-78编写的，如用新规范DL5073-1997，则有关内容需作相应修改。

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(4)SDJ20-78②水工钢筋混凝土结构设计规范（试行）；

(5)SDJ207-82 水工混凝土施工规范；

(6)SD303-88 水电站进水口设计规范（试行）；

2.3 主要参考资料

［1］《水工建筑物》第三版天津大学

［2］《水力学》（上下册）高速水力学国家重点实验室吴持恭第三版

［3］《结构力学》高等教育出版社龙驭球

［4］《钢筋混凝土结构学》

［5］AutoCAD2002 中文版应用教程

［6］《灌溉与排水工程设计规范GB50288-99》等

3 设计基本资料及主要参数

3.1 工程等别与建筑物级别

(1)工程等别：根据本工程规模及SDJ12-78或SDJ217－87规范，确定本工程为等工程。

(2)建筑物级别：管道、支承结构及管道进出口段等各部建筑物的设计级别应按有关规范确定。

3.2 地震烈度

(1)基本地震烈度：根据《中国地震动参数区划图》（GB18306--2001）,该区地震动峰值加速度 0.05g ，其地震基本烈度为 VI 度。

(2)设计地震烈度：按《水工建筑物抗震设计规划》SL203-1997规定，本工程设计地震烈度为 VI 度。

3.3 输水流量及允许水头损失

(1)输水流量（见表1）。

(2)允许水头损失：根据渠系水面线要求，通过设计流量时，本倒虹吸管允许最大水头损失值为m。

3.4 输水水质

引汤灌区的总干渠和干渠均布设在阶地的边缘。粘性土较厚，一般在2-4m左右,其下层为中砂和砂砾石，除沟谷外地下水位较深，一般在4-6m，大部分建筑物基础坐落在砂层上。根据地质剖面图显示从上而下4-8米均为含壤土的细砾层，垂直渗透系数0.0865厘米/秒，渗透损失较大，休止角为水上35.5°、水下34°。

②范本是按SDJ20-78编写的，如用新规范SL/T191-96(或DL/T5057-1996)，则有关内容需作相应修改。

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3.5 进出口渠道要素（见表2）

3.6 管线区的地形资料（见表3）

3.7 管线区的地质资料

(1)管线区的综合地质平面图（1∶200～1∶500，管线长于1000m时1∶1000～1∶2000）；

(2)管线纵、横地质剖面图（1∶200～1∶500）；

(3)管线区不良地质构造处及特殊地段(如跨越河溪、道路等)的平面图、剖面图（1∶200～1∶500）及有关专题报告；

(4)建筑材料产地、贮量及质量分布图；

(5)地基及回填土的物理力学指标（见表4、表5，包括不同的管段区）；

(6)地质报告或说明书。

表4 地基物理力学指标

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