摘要：南水北調xx橫跨江、淮、黃、海四大流域，是我國特大型調水工程。其中，渠倒虹是該調水工程中數(shù)量最多的一種河渠交叉建筑物。南水北調xx總干渠設計為自流輸水，水頭緊張，分配給每座渠倒虹的設計水頭都很少，因此在大流量、小水頭的設計條件下，渠倒虹過水斷面必然較大。所以南水北調渠倒虹的特點是流量大、水頭小、規(guī)?？涨?。關鍵詞：南水北調xx渠倒虹1.前言南水北調xx橫跨江、淮、黃、海四大流域，是我國特大型調水工程。其中，渠倒虹是該調水工程中數(shù)量最多的一種河渠交叉建筑物。南水北調xx總干渠設計為自流輸水，水頭緊張，分配給每座渠倒虹的設計水頭都很少，因此在大流量、小水頭的設計條件下，渠倒虹過水斷面必然較大。所以南水北調渠倒虹的特點是流量大、水頭小、規(guī)?？涨啊?.渠倒虹的總體布置（1）軸線選擇及管身長度的確定渠倒虹的軸線受南水北調xx總干渠軸線的制約。在地形、地質條件允許的情況下，渠倒虹的軸線盡可能與主河床正交，以減少建筑物的長度，降低投資。管身長度主要受工程建成后河道洪水、上下游河道洪水壅高情況、工程區(qū)地形、地貌、地質條件等因素的影響，長度的確定以不對當?shù)胤篮榕艥骋?guī)劃造成大的影響為準，并盡量減少工程量。為此應進行調洪演算，擬定幾組渠倒虹長度，通過調洪演算得到各種長度對應的上游最高壅水位值，并計算各種方案的工程量，通過方案比選和論證，選擇出適宜的長度。（2）管身布置創(chuàng)股艦斜管段坡度視浩地形、地質以雞及水平段管頂蓬埋深等條件確娃定。為了方便筆施工和檢修，遍一般采農(nóng)用君1接：喚3推～吼1府：漸4雕的坡度。管身奔橫向縫間距根可據(jù)地基特性、脊斷面尺寸、溫堵度變幅等條件膨確定，土基上體現(xiàn)澆砼管縫間狐距采得用互1乳5虧～餓20涼m搬，巖基上一般采采粥用嶺15錯m服。吳掩脆管頂埋置在河鐮道設計洪水沖妹刷線以下不小賽于噸0.5餃m付，當沖刷深度悼較大時，可適班當淺埋，并對焰管身進行防護等。對地震設計古烈薄度揉7奶度以上者，采果用埋深不小咐于桑2.5護m蹲。道朋敞（某3盈）輔助工程設副置問題勉唇漿渠倒虹由進口率段、管身段和憐出口段三部分旨組成。送仔頌由于南水北調鴉xx暗水源為丹江口洗水庫庫水，不銅需考慮輸水中蝦的泥沙問題，判因此建筑物進周口不設沉沙池倒。同時由于渠誰倒虹出口流速騙很小，也不需旁設消能工。腿叉焰為了對渠倒虹工進行全面的研怨究，使工程建兇立在可靠的技繪術基礎上，河紫南省水利設計想院與雪xx舒聯(lián)合進行了以付xx脾渠倒虹工程為患典型劈的回1:2累0牛的大型水工模拆型試驗和廣泛蓮的資料分析論扇證。試驗表明拼，節(jié)制閘布置步在下游便于調鏡節(jié)渠倒虹進口陽水位，改善進布口流態(tài)，除始浸流狀態(tài)外任何跑流量均不發(fā)生縮進口水躍，摻彩氣現(xiàn)象也不嚴統(tǒng)重，對結構無截不良影響。因寺此，渠倒虹節(jié)叛制閘采用后置寄方式，設在出看口段。檢修閘頸設在進口段。留管身進、出口劫底部高程采用牧與總干渠渠底秩高程相同，不升再降低。榆關于通氣孔的代設置問題，根牙據(jù)試驗，實測常渠倒虹進口曲幣面壓強分布均親為正壓，無法氧正常通氣。一鍬般設置通氣孔宇主要用于穩(wěn)壓從水流，防止氣日蝕，這些問題憑對于南水北調且xx填這種低水頭、浩大流量的渠倒肚虹工程均不存喂在，而小流量蜂由閘門控制運蔽行時出現(xiàn)的摻染氣問題可在運絨用控制時解決就。所以，南水距北調渠倒虹無誘設置通氣孔的抱必要。否3網(wǎng).概建筑物的選型事（架1坑）早盡絡進、出口漸變特段狼進、出口漸變胖段常用的結構軋型式有扭曲面來式、八字形和含園弧形翼墻。難八字形翼墻的采優(yōu)點是施工簡梳單，但不能形艘成良好的收縮值或擴散水流，哀在緊靠垂直段射墻體處易產(chǎn)生緩回流，影響水侮流的平順過渡護。園弧形、扭且曲面式翼墻均抱能創(chuàng)造較好的干漸變收縮或擴類散條件，流勢房較為平順。根椒據(jù)登xx兆渠倒虹水力學懲實驗，直線型天扭曲面式翼墻港的局部水頭損計失較小，為減債少渠倒虹管身帆的結構尺寸，壇進出口漸變段筍采用直線扭曲比面較為適宜。揉雕線（土2少）檢修閘、節(jié)差制閘灌哀偷檢修閘設在進躍口前，其作用盤是為了檢修、蠅清淤和臨時停臺水；節(jié)制閘位辰于出口處。由鉛于兩閘都與管鏟身直接相連，章為較好地適應甲明渠與管身之尸間的過渡，采蜻用兩閘底板高擾程與總干渠渠堵底齊平。閘室壇均采用開敞式耍平底結構型式警。釋遺傭閘門常用的型戰(zhàn)式有弧形鋼閘慈門和平板鋼閘煩門。弧型鋼閘兄門可以承受較緒高的水頭，所押需啟閉力較小館，但因其支臂駛較長，且其啟鐘閉軌道為曲線責，需增加閘室堡段順水流方向璃的長度，閘墩樣高度和厚度也稻要相應增加。士平面閘門的啟宵閉軌道為垂直德上下，閘室段兼長度只需滿足筆結構布置和穩(wěn)蔬定要求即可。梳根據(jù)陳xx熊渠倒虹的計算病，出口節(jié)制閘止采用弧形閘門嚴比采用平板閘妙門投資妻大捎3差4采％。對于低水但頭、大流量的赤南水北調渠倒宴虹，采用平板漸鋼閘門能夠滿棍足實際運用的耕要求，且可節(jié)舍約投資。所以極檢修閘和節(jié)制南閘均采用平板郵鋼閘門。械（稅3腿）牛守賢管身粗聲饞渠倒虹吸管身飲常用的斷面型源式有：圓形、網(wǎng)箱形和直墻正汪反拱形等。圓往形管道與同樣牲過水面積的箱池形、拱形管道授相比，其濕周發(fā)小，水流摩阻漁力小，水流條誰件好，過水能旨力大，但其施品工較為復雜，終模板制作安裝樸的難度大，施迎工周期長，鋼惱筋的綁扎及混婆凝土澆筑也有墳一定難度，管痰道頂部砼施工因質量難量以保尼證，易導致頂躬部產(chǎn)生非均勻期收縮，使管道證出現(xiàn)裂縫。箱晴形斷面結構形回式簡單，在低經(jīng)水頭、大流量滋的渠倒虹設計今中應用較為廣臂泛，而且施工蔬方便，施工質臨量瞧能夠保證，利債于檢修、清淤邪。直墻正反拱見形管道的頂拱功與底拱在施工括中與圓形管道雞存在同樣的問平題，而且對溫棕度變化及不均植勻沉陷非常敏塞感。綜合分析誠，確定選用多索孔箱形斷面管富身，一般采君用阿2擾孔葬或節(jié)3著孔為一聯(lián)。迫4餡.甲水力設計問題隨水力設計是渠掉倒虹設計的基炎礎，也是渠倒與虹設計是否經(jīng)分濟合理的關鍵拾。為了對渠倒砍虹的水力學問扎題進行研究，錫對水力設計的紹計算公式、各燦種設計參數(shù)進但行論證，河南漠院與智xx被進行了罵xx諒渠倒虹水力學抵模型試驗研究滋。為了試驗成悉果準確可靠，射整體正態(tài)模型千比尺學為家1:2男0肉，并嚴格做到豪邊界幾何相似曠及模型糙率相冶似，上、下游識渠道及漸變段逃內(nèi)共羊設凡2綿6炮個測壓管，渠桶倒虹管身共生設妄5脊4展個測壓管，監(jiān)序測各斷面上各旁流量級時測壓良管水頭變化，今從而推算各部吃分水頭損失系輸數(shù)。鑰合理選擇各項棋水頭損失系數(shù)每，是水力設計宜準確的關鍵。厲各局部水頭損濾失系數(shù)是在試寄驗的基礎上選酬取的，進、出偏口漸變段局部車水頭損失系數(shù)鉗分別饒取環(huán)0.1滋2勇和豐0.2弟5逢，管身段進出鉤口彎道水頭損射失系數(shù)報取蛛0.滋1柳，閘門槽水頭膜損失系數(shù)押取仔0.0像5兔。秀5時.寧結構設計問題樹驚使為了分析特大罩型倒虹的結構暗受力狀態(tài)，我針院與番xx腸聯(lián)合進行了以閃xx發(fā)渠倒虹為典型許的結構試驗研銅究，婦按橋1:5攪0縱比例進行電測仔模型試驗，停按裂1:10少0濫比例進行光彈材模型試驗，聯(lián)徑合開發(fā)了《智扛能化倒虹吸框紋架結構分析專斗用程序》，對她xx貿(mào)渠倒虹進行了郵二維有限元和設三維有限元的奪計算。各種方類法的計算結果內(nèi)與試驗成果相消互印證，認為景在初步設計階秒段采用《智能痕化倒虹吸框架缺結構分析專用縫程序》滿足結下構的計算精度頓。該程序模型帽為取倒虹吸管喊橫剖面，沿倒癥虹軸線取單位陶長作為擱置在億地基上的靜力曾平衡框架，地無基反力假定按斷直線分布，地寸基摩擦力沿渠漸倒虹吸底面均慌勻分布。程序材采用結構力學吧方法對構件進麻行計算。禽芳隨通過程序對渠陡倒虹結構進行輛優(yōu)化設計，使啄得在安全的前抄提下工程量最甲省。每6娃.票結語及今后工惹作意見之xx屈渠倒虹設計作綿為典型渠倒虹扁設計在長江委姨舉行的研討會宮交流，得到與叉會同志的好評號；街xx奧渠倒虹水力學擱模型試驗研究臟獲得河南省科惜技進步二等獎終，許多項試驗決內(nèi)容填補了大增型渠倒虹試驗菌的空白；潁河邀渠倒虹典型設儀計在專家論證王會也得到廣泛林的好評。河南垃院承擔的南水茫北調渠倒虹找共您3屆7亮座，通過對渠池倒虹的優(yōu)化設壩計，能夠使一給等工程做到一塞流設計，合理珠投資。使騰脂在初步設計階郵段，對渠倒虹巨的設計方法進橫行大量的調研帖工作，作了多據(jù)項模型試驗，手一些重大技術伶問題已基本解牧決，但有些問津題仍需進一步藍的研究和探討疲。多（雹1贊）河道沖刷計會算：經(jīng)過計算有發(fā)現(xiàn)，理論計清算成果與實際兄調查的河道沖掌刷有一定的差翁別，而河道的鏈沖刷深度直接近決定管頂埋深致和河道整治，跨對建筑物的工恒程量及投資影葵響甚大，應當樹做動床模型試描驗?？冢ㄈ?電）預應力鋼筋或混凝土的應用嶄：作為地下大膊型工程，倒虹安使用普通鋼筋送混凝土，國內(nèi)眠的施工經(jīng)驗和蛙