附录L 】 倒虹吸管设计计】算 《 《 L《.1 ？ 倒虹吸管水—力计算 【。 ， L.1.1】。  有压管》流挟沙流速应按下式！进行计算 ！。 【    式中—vnp？有压管流挟沙—流速（不淤极限【流速：m/s）； —   【   ？    《 ωo？泥沙沉降速度—（mm/s）； ！   —        ρ！挟沙水流《。中，含沙量（以重量百分！比计算？）；  ！    《     》Qn：p出现v《np时管内通过【的流量（m》3/s）； ！ ，    《     》  d75小于【该粒径的泥沙—重量占？75：％的泥沙粒径（m】m）可由渠道泥【沙级配曲线上查【得；管道《通过设计流》量时：流速v应能满足【。。。。v＞vnp的要求】而通过小《流，量时若？v＜vnp仍会产生！淤积此？。时应采用双》管，或者多？管，。布，置以提高单管过水流！速v来满足不—淤要求 — L.1—.2  倒虹吸管】进口渐变段（图L】.1.2-》。1）其局部》水头损失《按，公式（L.1.【2-：1）计算 — ？ ， ： ？ 《 ，   《  忽略渐变段起始！断，面与末端断面间【的沿程损失两断【面间的水面》落差：△Z1（图L.【。1.：2-2）应按式（L！.1.2-2）【计算 — —    》 式中hj1进口】渐变段的局》。部水：头损：失（m）；》。 ：      ！     △Z1进！口渐变段的水—面落差（m）—； —      —    《 v1、v2分别】为渠道进口渐变段始！、末断面的平—均流速（m/s）；！  【。    《     g重力加！速度（m/s2）；！ ：   —        】ξ1进口渐变段的局！部损失？系数与渐《变段的形《。式有关按表L—.，1.2选《取 — ，。 ： L.—1.3 《 倒虹吸管出—口，渐变段（图L.【。1.3）其局部水】头损失按公》。式（L.1.—3-1？）计算 ！。 【    】 忽略渐《变段起？始断面与末端—断，面间的沿程损失两断！面间的水面恢—复值△Z3应—。按下式计算 ！ 》   》  式中Hj—。2出口渐变》段的：局部水头损失（【m）； 【        ！   △《Z3出？口渐变？段的水面《恢复值？（，m）； ！    《。      v、】v3分？别为管道出口和出口！渐变段末断》面的平？均流速？（m/s）； 】    【。。。。      — ξ2出口渐变段的！局部损？失系数与渐变段【的形式有关按—表L：.1.？2选取 【 L.1.4  ！倒虹吸管的水头【损失包括局部水头】损失和沿程水—。头损失两大》类倒虹吸《管的水头损》。。失按下列《公式：计算 》   》  1  倒虹吸】管的局部水头损【失应按下式计算 ！ ！ ，  ：  ：式中hj倒虹吸管】的局：部水头总损失（【m）； —      】     ψ、ψ】i一一？分别表示管道出口断！面面积和局部—阻力损失处的—相应断面面积（m2！）； 》    — ，。     》 ξi？为某一局部》水头损失系数如拦】污栅、闸门槽、进水！口、：弯管、出水口等【的局部水头损失系数！（不包括ξ》1和ξ2） 】   》。 ， 各类水头损—失系数的计算方法】如下 —。 ，     》 ， 1）拦污》。栅水头损失系数ξs！ ， 【。  》   ？当拦污栅《无独立支墩》时（图L.1—.4-1）应按下】式计算 《 【 ，   》  当拦《污栅有？独立支？墩时应按下式计算 ！ ， ： ，  】  ： 式中ξs包-【拦污：栅水头？损失系数； 】       ！    β1、β】2一一分《别，为拦污栅栅片及拦污！栅支墩形状》系数可按《表L.1《.4-？。1 取值； 】     【   ？   s1》。、，b1分别为拦污【栅栅片厚度及—栅片间距《（mm）《； ： ：    —       【s2、b2分—。别为拦？污栅支墩厚度及支墩！。间净距（mm）； ！     ！      a拦】污栅：栅面的倾角》（度） 《 — ：     【  2）《进，水口水头损失系【数，ξ，j ： 《 ，    进水口【水头损失系数—与，进口形状是否圆【顺有关可按》。表L.1.4-2】取值竖井式倒虹吸】管进口损失》系数可取1.0【缓，坡式无修圆进—口可取0《.5 ！ ：  《   ？  3？），。闸门槽水头》损失系数上平板门】。门槽水？头损失系数ξm为】。0.：05： ～0.15— ， ， 《  ：    《4）：压力管道渐变—段水头损失系数【ξj：b 《     当】。压力管？道由方变圆或收缩时！ξjb＝0.0【5；当压《力管道由圆变—方或：扩大时ξj》b＝0.10（扩散！角不：宜大于10°）【  【 ，    《5）压力管道—的弯道水头损失系数！ξw 》     压】力管道的弯道水头损！失系数与《拐角θ、拐弯半径】R及管道内》径D：o有关可《先由表L.1—.4-3查出ξ【90°？。值（图L.1—.4-2）再—从表L.1.4【。-4 查出γ则ξw！＝γ：ξ90° ！ ： 】 ？   】 ，   6）旁通管】的水头损失系—数ξp？ ？ ？   ？ 倒：虹吸管的冲沙、放】空、进人孔等旁通】管的损？。失系数一般采用0.！10 ？     ！  7）管道出口水！头损失系《数，ξc 》 ，     —倒出：口吸：管出口入明渠的损失！系数：可按表L.》1.4-5选取【 】     2！  倒虹《吸管的沿《。程阻：力水头损失可按下列！公式计算 【 — ：  ：   式中hf一】。一倒：虹吸管沿程》阻力总水头》损，失（：m）； —      】     Ci【管身计算段水流的谢！才系：数（/s《。）谢才？系数：C与：糙率有关； ！    》       【。Ri管身计算段水】流的水力半径—； 》  ？   ？    《  L？i管身计算段的【。管长（m）》； ？    【  ：   ？  ω管《道出口横断面积（】m，2）； 【。      【     ω—i管身计算段横【。断面积（m2）；】 —         ！ n边？壁糙率与边壁—。材料有关 【     3】。  倒虹吸》管，的总水头损失hw应！按下式计《算 【 ： ：     4【  进口渐变段末】端至管道出口的总】水面降落△Z2【的，计算进口渐变—段末端至管》道出：口水面降落由两【部分组成一是进口渐！变段至？。倒，虹吸进口间》。的连接？。段的水面降落—；二是管道进—口至出口的总—水头损？。失（hω）由此【进口渐变段末端【至管：道出口的总水面【降落：△Z：2，应按下？式计算 ！ ， L.1.！5  倒虹》吸管：过流能力应按下列】公式计算 】  ！   式中Q管道】的泄：流，量（m3/s）【； 》      【     ω—管道出口的横—断面积（m2—）； 《 《        】  V管道的断面】平均流速（m/s】。）； 》      】     △—Z，。2进口渐《变段末？端断面？至管：道，出口断面《。的，水，面落差（m）—； ？ ，   》 ，       【g重力？加速度（m》/s2）； — 》。。      —。    μ流量系】数； 【  ：    《。。    《 ω2进口渐—变段末端的》过水面积（m—2） 【 L.1《.6  倒》虹吸管进口渐变段起！始断面至出口渐变】段末端断面之—间，的水面总落差—应按下式计》算 》 L！.，1.7？  ：倒虹吸管出口消【力，池计算 【     倒虹吸！管出：口，与，。下游渠道之间常以】渐扩：式扭曲面《联结并根据》需要在该联结段内】。设置消力池边界条件！。比较复杂初步—。估算时可取池长【L≥（3《～4）h（h为【渠道设计水深—单，位为m？）池深T≥（0【。.5D＋《δ＋0？.3m）（》D，为，管内径或管高—δ为管壁《。厚度单位均为—m）  ！   ？消力池的尺》寸（图L《.1.7《-1）可采》用计及铅直边墙【阻力在内的理—论公：式进行近《似估算？ 】 ，     【1  扩《散式消力池的共轭】水深度应按下列公式！计算 《 】    》。 式中Fr跃前断面！弗劳德？数，； ：   【        】v1h＇《跃前断面平均流【速，和水深（m）； 】 ，     】   ？。   β共轭断【面，底宽比； 》 ：       ！    b1、b2！。跃前与跃后断面的宽！度（m）； 】  《 ，   ？     》η，共轭：断，面水：深比； 》 《      —    h＂跃后断！。面第二？共轭：水深（m） 【    【 为方？便设计η＝f（F】r，β）的关系可—由，图L.1.7-2查！算 【  【   2  —消力池池深T—可按下？式，计算 】 》。。    《 式中σ安全系【。数可取？σ＝：1.：05～1《.10； ！      —     》△Z消？力池出口水面—。落差（m）； 【    】  ：     》Q倒：虹吸管过流量—（，m3/s）； 】 ： ：  ：     》   b2消力池】出口宽度《（m）； —     】。      —ψ水流自消力池出流！的流速系数》一般取ψ＝0.95！； 》    》  ：   ？  ht《。消力池出《口，渠底以上水深（m）！ —    3 — ，水跃长度L＇—可按下列公式计算 ！ 】。   》  池长可取—         ！   】 ：L，.2  倒》虹吸管进口沉沙【池的设置及尺寸 】 《 L.2.1】  倒虹吸管的进】水，口前是否设》置沉沙池应根据渠】道来水的《含，沙，量，、渠：。道，功能和整体设计确】定在黄土高原—、花岗岩地区的【多泥沙渠道上—以及：沿渠道坡面》来水处理不》当、泥沙《容，易入渠的倒》虹吸管进水口前【宜设置沉沙池和【冲沙闸 《。。 L.【2.2  含—沙量较？。少渠道上《倒虹吸管进》。口沉：沙池的尺寸按—。下列公？式估算 【 ，   ！  式中L》池长（m）； 【 》。   ？       B】池宽：（，m）； 》      ！     T渠底以！下池：深（m）《； ： ：。  《 ，        】h渠道的《设计水深《（m）；《   】 ，     》  b渠底宽—度（m）； 【 《 ，      —   D管径或管】高（m）； 】  《    《     δ—管壁厚度（m） 】 ： L.2—。.3：  含沙量较多【渠道上倒虹》。吸管进口《沉，沙池：的，尺寸在初步拟定【水深H＝（h＋T）！和池宽B后》应按下式核算—其断：面的平均流速v是否！满足沉沙要求 【 》。    ！ 式中？Q渠道流《量（m3/s）【。；  】。         ！。H，水深（m）； 【     ！     》 B池宽《（m）； 】      【。     》v断面的平均流【速（m/s）当泥】沙沉降？最小粒？。径为：0.05m》m～0.10mm时！满足沉沙《要求的池内》平均流速为0.05！m/s～0.—15m/s；当泥】沙沉降最小粒径【为0.25mm时】满足沉沙要》求的池内平均流速】为0.25m/s】～，0.5？5，m/s；当泥沙沉】降最小粒径》为，0.35《。mm时满《足，沉沙：要求的池内》平均流速为0.【40m/s～0.】8，0m/？s L.！2.4  根据【实验泥沙沉降—的水平长度》L＇与？沉，沙，。池内水深《H、平均《流速V以及泥沙沉降！速度ω？o有：。关，。可按下列公》式计算 ！ 》     沉沙【池估算长《度 】 ？ ：    当粒径d7！。5≤0.1mm时】 《 【     当粒径】0.15mm＜d】7，5＜1.《5mm 《时 【 ，    】 当粒？径由d75》。＞，1，.5mm《。时，。 【 《。 ，。    式中k【安全系？数宜取1《.2～1.5； ！ ，  《    《     》ωo：一泥沙？沉降速度（cm【/s：）与泥沙粒》径、水温及水—的动黏滞系数有关】；   ！        】 μ动？力黏滞系数（g·s！/，c，m2）；《  》    》  ：    《 γ：s，泥沙颗粒密度宜取γ！s＝：2.6？5g/？cm3； 》   】。       【。 γw水《的密度（g》/cm3）； 【 《      【  ：   t水温—（℃） 《 ，