水利水電工程導(dǎo)論第五章

1、水利水電工程導(dǎo)論水利水電工程導(dǎo)論第五章第五章 取水輸水建筑物取水輸水建筑物第五章第五章 取水輸水建筑物取水輸水建筑物要充分利用水利樞紐工程攔截下來的自然來水，除了建擋水的壩、閘和保證樞紐安全的泄水建筑物以外，還需一個能夠按要求將水庫或河道的水保質(zhì)、保量、并及時輸送到用水目的地去的建筑物，這就是取水和輸水建筑物。取水建筑物位于整個輸水結(jié)構(gòu)的首部，相當(dāng)于“嘴巴”的功能，用來控制和調(diào)節(jié)水流，對輸送的水體起到保質(zhì)、保量的作用，形式主要有隧洞的進(jìn)口段，渠道的進(jìn)水閘、揚水站等。輸水建筑物的作用就是將水源和用水目的地連接起來，有引水隧洞、引水涵管、渠道、渡槽、倒虹吸等。本章主要介紹取水樞紐、輸水隧洞、以及渠

2、系中的輸水建筑物。第五章第五章 取水輸水建筑物取水輸水建筑物第一節(jié) 取水樞紐5.1 5.1 取水樞紐取水樞紐取水樞紐是從河流、湖泊、水庫等地表水源引水而修建在取水地段的水工建筑物綜合體，又稱引水樞紐或渠首工程。若引水期間取水樞紐處的河水位高于引水要求的水位，可在天然條件下自流引水；否則，需攔河筑壩或修建水閘，雍高水位，創(chuàng)造自流引水的條件，也可不建壩，在天然水位情況下用水泵提水。取水樞紐一般是指自流引水的情況，用水泵提水時則需建泵站。一、取水樞紐的作用和類型5.1 5.1 取水樞紐取水樞紐自河流引水的取水樞紐，根據(jù)是否修建攔河建筑物（壩或閘）而分為無壩取水和有壩取水兩種類型。有壩取水需建壅水壩（

3、或攔河閘）、進(jìn)水閘、防沙及沖沙設(shè)施等。在綜合利用的有壩取水樞紐中，還可能建有船閘、電站、筏道、魚道等專門建筑物。一、取水樞紐的作用和類型5.1 5.1 取水樞紐取水樞紐1.無壩取水我國著名的水利工程都江堰，就是一個典型的無壩取水工程。無壩取水是當(dāng)引水比（引水流量與天然河道流量之比）不大、防沙要求不高、取水期間河道的水位和流量能夠滿足或基本滿足要求時，只需在河道岸邊的適宜地點選定取水口，即可從河道側(cè)面引水，而無需修建攔河閘（壩）的取水方式。這是一種最簡單的取水方式，其特點是工程簡單、投資少、工期短、易于施工，對天然河道的影響較小，與其他國民經(jīng)濟(jì)部門（航一、取水樞紐的作用和類型5.1 5.1 取水

4、樞紐取水樞紐運、漁業(yè)、漂木等）要求之間的矛盾小，在水利建設(shè)中得到廣泛應(yīng)用；但由于不能控制河道的水位和流量，易受河道水流和泥沙運動影響，取水保證率相對較低。一、取水樞紐的作用和類型5.1 5.1 取水樞紐取水樞紐2.有壩取水采用無壩取水不能滿足取水要求時，應(yīng)建攔河閘或溢流壩，以抬高水位，保證引取水量，這種取水方式稱為有壩取水。此外，當(dāng)水位能滿足要求，為保證較大的引水比及減少入渠泥沙、縮短干渠長度、雍高上游水位以改善航運條件、形成上下游水頭差以利發(fā)電或沖沙，或為兩岸取水創(chuàng)造有利條件等目的，也可采用有壩取水。有壩取水樞紐通常由雍水壩（或攔河閘）、進(jìn)水閘、沖沙閘等攔水、取水以及各種防沙設(shè)施組成。一、取

5、水樞紐的作用和類型5.1 5.1 取水樞紐取水樞紐1.取水口位置的選擇選擇取水口（特別是無壩取水）位置時，首先要掌握河岸的地形、地質(zhì)資料，研究河流水文泥沙特性及河床演變規(guī)律，并遵循下述原則：根據(jù)彎道水流特性，取水口選在河岸堅固、河流彎道頂點以下的凹岸處，以引取表層清水；在河流直段設(shè)置取水口時，選擇河床穩(wěn)定、水位較高、流速較大且主流靠近引水岸的河段；取水口不宜設(shè)在分叉河段上，如必須設(shè)置，則選在比較穩(wěn)定的主叉道上，并對引水河段加以整治；二、取水樞紐的布置5.1 5.1 取水樞紐取水樞紐選擇較短的輸水干渠路線，并盡量避開陡坡、深谷及塌方地段，以減少工程量。2.無壩取水樞紐的布置按取水口的數(shù)目可分為一

6、首制取水及多首制取水兩種。多首制取水一般設(shè)23條引渠取水，各引渠在下游一定距離處匯合成一條干渠。進(jìn)水閘設(shè)在每條引渠進(jìn)口或設(shè)在引渠匯合處。一首制取水設(shè)一條引渠取水，是工程中普遍采用的一種形式。二、取水樞紐的布置5.1 5.1 取水樞紐取水樞紐 無壩取水樞紐主要包括引水渠、進(jìn)水閘、防沙設(shè)施及上下游整治建筑物等，取水口一般布置在河流彎道凹岸的頂點以下水深最大、環(huán)流作用最強的二、取水樞紐的布置圖51 引渠式無壩取水示意圖位置。引水角采用300500。適用于河岸穩(wěn)定、引水流量小于天然河道流量的2535%的渠道。如圖51。5.1 5.1 取水樞紐取水樞紐3.有壩取水樞紐的布置有壩取水是橫貫河床設(shè)置壅水壩或

7、攔河閘控制河道水流，抬高水位，保證渠首引水的取水樞紐。有壩取水樞紐通常由壅水壩（攔河閘）、進(jìn)水閘及防沙設(shè)施組成。在有通航、發(fā)電、過木、過魚等綜合利用要求的樞紐中，還應(yīng)根據(jù)要求設(shè)置船閘、電站、筏道、魚道等專門建筑物。在多泥沙河流上，為了排除泥沙，可以采用不同的渠首布置形式，常用引渠式、沉沙槽式、人工彎道式、底攔柵式等取水。二、取水樞紐的布置5.1 5.1 取水樞紐取水樞紐（1）引渠式取水 進(jìn)水閘前設(shè)引渠用以引水、沉沙的取水方式。在多沙河流上，當(dāng)河道狹窄、河岸陡峻、無適宜地點布置進(jìn)水閘及沖沙閘，或河岸地質(zhì)條件復(fù)雜，易受水流二、取水樞紐的布置圖52 引渠式有壩取水工程布置示意圖沖刷而變形，需將進(jìn)水閘

8、遠(yuǎn)離河岸布置時，常用引渠取水。樞紐常由引水渠、引水涵洞、壅水壩、進(jìn)水閘、沖沙閘等組成。如圖52。5.1 5.1 取水樞紐取水樞紐（2）沉沙槽式取水 按側(cè)面引水、正面排沙的原則進(jìn)行布置，利用進(jìn)水閘前的沉沙槽使水流中的粗沙下沉，并由沖沙閘排走，以減少入渠泥沙的一種有壩取水。沉沙槽式取水樞紐主要由壅水壩、進(jìn)二、取水樞紐的布置水閘、沉沙槽、沖沙閘等組成。由于其布置簡單且有一定的防沙能力，在國內(nèi)外得到了廣泛應(yīng)用。如圖53。圖53 沉沙槽式取水樞紐示意圖1-導(dǎo)流墻；2-沉沙槽；3-土壩；4-進(jìn)水閘；5-沖砂閘；6-壅水閘；7-導(dǎo)流堤5.1 5.1 取水樞紐取水樞紐（3）人工彎道式取水 是將彎曲河段整治為有

9、規(guī)則的人工彎道，利用彎道環(huán)流原理，在彎道末端按正面引水、側(cè)面排沙的原則布置進(jìn)水閘和沖沙閘，以引取表層清水，排走底二、取水樞紐的布置層泥沙。該樞紐由人工彎道、進(jìn)水閘、沖沙閘、泄洪閘以及下游排沙道等組成。如圖54。圖54 人工彎道式取水樞紐示意圖1-沖砂閘；2-進(jìn)水閘；3-導(dǎo)沙坎；4-泄洪閘；5-小路5.1 5.1 取水樞紐取水樞紐（4）底攔柵式取水 山區(qū)河流的特點是坡陡流急，水流中常挾帶大量卵石、礫石及粗砂，為防止泥沙入渠，常采用底攔柵式取水樞紐。這種渠首的主要建筑物有底攔柵壩、二、取水樞紐的布置溢流壩、泄洪沖沙閘、攔沙坎及上下游導(dǎo)流堤（圖55）。底攔柵式渠首構(gòu)造簡單，造價低廉，施工管理方便，適

10、用于大粒徑砂石較多而小粒徑推移質(zhì)較少的山區(qū)河道的中小型工程。圖55 不設(shè)沖沙閘的底欄柵式取水樞紐示意圖（a）平面圖 （b）I-I剖面1-壅水壩；2-底欄柵壩；3-金屬欄柵；4-輸水廊道；5-進(jìn)水閘；6-渠道第五章第五章 取水輸水建筑物取水輸水建筑物第二節(jié) 水工隧洞5.2 5.2 水工隧洞水工隧洞為滿足水利水電工程各項任務(wù)的需要，在地面以下開鑿的各種隧洞，稱為水工隧洞。其功用是：（1）配合溢洪道宣泄洪水，有時也可作為主要泄洪建筑物之用。（2）?。ㄒ┧l(fā)電，或為灌溉、供水、航運和生態(tài)輸水。（3）排放水庫泥沙，延長水庫使用年限，有利于水電站等的正常運行。（4）放空水庫，用于人防或檢修建筑物。 （5

11、）在水利樞紐施工期用來導(dǎo)流一、水工隧洞的類型5.2 5.2 水工隧洞水工隧洞水工隧洞按其功用，可分為：（1）?。ㄒ┧⑤斔矶??。ㄒ┧蜉斔怨┌l(fā)電、灌溉或工業(yè)和生活之用；（2）導(dǎo)流、泄洪隧洞 在興建水利工程時用以導(dǎo)流或運行時泄洪；（3）尾水隧洞 排走水電站發(fā)電后的尾水；（4）排沙隧洞 排沖水庫淤積的泥沙或放空庫水以備防空或檢修水工建筑物之用。一、水工隧洞的類型5.2 5.2 水工隧洞水工隧洞按隧洞內(nèi)的水流流態(tài)，水工隧洞又可分為有壓隧洞和無壓隧洞。從水庫引水發(fā)電的隧洞一般是有壓的；灌溉渠道上的輸水隧洞常是無壓的，有的干渠及干渠上的隧洞還可兼用于通航；其余各類隧洞根據(jù)需要可以是有壓的，也可

12、以是無壓的。在同一條隧洞中可以設(shè)計成前段是有壓的而后段是無壓的。但在同一洞段內(nèi)，除了流速較低的臨時性導(dǎo)流隧洞外，應(yīng)避免出現(xiàn)時而有壓時而無壓的明、滿流交替流態(tài)，以防引起振動、空蝕和對泄流能力的不利影響。一、水工隧洞的類型5.2 5.2 水工隧洞水工隧洞 設(shè)計水工隧洞時，應(yīng)該根據(jù)樞紐的規(guī)劃任務(wù)，按照一洞多用的原則，盡量設(shè)計為多用途的隧洞，以降低工程造價。有壓隧洞和無壓隧洞在工程布置、水力計算、受力情況及運行條件等方面差別較大，對于一項具體工程，究竟采用有壓隧洞還是無壓隧洞，應(yīng)根據(jù)工程的任務(wù)、地質(zhì)、地形及水頭大小等條件提出不同的方案，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后選定。一、水工隧洞的類型5.2 5.2 水工隧洞

13、水工隧洞（1）水力特點 樞紐中的泄水隧洞，除少數(shù)表孔進(jìn)口外，大多數(shù)是深式進(jìn)口。深式泄水隧洞的泄流能力與作用水頭H的1/2次方成正比，當(dāng)H增大時，泄流量增加較慢，超泄能力不如表孔強；但深式進(jìn)口位置較低，能提前泄水，從而提高水庫的利用率，減輕下游的防洪負(fù)擔(dān)，故常用來配合溢洪道宣泄洪水。泄水隧洞所承受的水頭較高，流速較大，如果體形設(shè)計不當(dāng)或施工存在缺陷，可能引起空化水流而導(dǎo)致空蝕；水流脈動會引起閘門等建筑物的振動；出口單寬流量大，能量集二、水工隧洞的工作特點5.2 5.2 水工隧洞水工隧洞中會造成下游沖刷。為此應(yīng)采取適宜的防止空蝕和消能措施。（2）結(jié)構(gòu)特點 隧洞為地下結(jié)構(gòu)，開挖后破壞了原來巖體內(nèi)的應(yīng)

14、力平衡，引起應(yīng)力重分布，導(dǎo)致圍巖產(chǎn)生變形甚至崩塌。為此，常需設(shè)置臨時支護(hù)和永久性襯砌，以承受圍巖壓力。但圍巖本身也具有承載力，可與襯砌共同承受內(nèi)水壓力等荷載。承受較大內(nèi)水壓力的隧洞，要求圍巖具有足夠的厚度和進(jìn)行必要的襯砌，否則一旦襯砌破壞，內(nèi)水外滲，將危害巖坡穩(wěn)定及附近建筑物二、水工隧洞的工作特點5.2 5.2 水工隧洞水工隧洞的正常運行。過大的外水壓力也可使埋藏式壓力隧洞失穩(wěn)。故應(yīng)做好勘探工作，使隧洞盡量避開不利的工程地質(zhì)、水文地質(zhì)地段。（3）施工特點 隧洞一般是斷面小，洞線長，從開挖、襯砌到灌漿工序多，干擾大，施工條件較差，工期一般較長。施工導(dǎo)流隧洞或兼有導(dǎo)流任務(wù)的隧洞，其施工進(jìn)度往往控制

15、整個工程的工期。因此，采用新的施工方法，改善施工條件，加快施工進(jìn)度和提高施工質(zhì)量是隧洞工程建設(shè)中值得研究的重要課題。二、水工隧洞的工作特點5.2 5.2 水工隧洞水工隧洞水工隧洞一般包括進(jìn)口建筑物、洞身和出口建筑物三個主要部分（圖56）。（1）進(jìn)口建筑物 包括進(jìn)水三、水工隧洞的組成圖56 水工隧洞布置圖喇叭口、閘門及其控制建筑物、通氣孔道、進(jìn)口5.2 5.2 水工隧洞水工隧洞漸變段（從安裝閘門地段的矩形斷面過渡到洞身斷面）。該部分主要作用是進(jìn)水和控制水流；保證水流平順，避免空蝕現(xiàn)象；盡量減少局部阻力，保證過水能力。（2）洞身 隧洞的主體，其斷面形式和尺寸取決于水流條件、施工技術(shù)情況和運用要求等

16、。有壓隧洞一般采用圓形斷面（圖57a、b），而無壓隧洞則采用圓拱直墻（圖57c、d）或馬蹄形（圖57e）。隧洞斷面尺寸必須滿足設(shè)計流量的要求。洞身一般要修建襯砌，用以防護(hù)巖面并減三、水工隧洞的組成5.2 5.2 水工隧洞水工隧洞小洞壁糙度，防止?jié)B漏，承受圍巖壓力、內(nèi)水壓力及其他荷載。地質(zhì)條件較好的隧洞，特別是無壓隧洞，可以不作襯砌，但要采用光面爆破開挖，以達(dá)到巖面平整的要求。（3）出口建筑物 其組成和功用按隧洞類型而定。用于引水發(fā)電的有壓隧洞，其末端連接水電站的壓力水管，在該部位通常還設(shè)置有調(diào)壓室（井），當(dāng)電站負(fù)荷急劇變化時，用以減輕有壓隧洞和壓力水管中的水擊現(xiàn)象，改善水輪機的工作條件。泄水洞

17、口一般設(shè)有消能建筑物，如出口設(shè)置擴(kuò)散三、水工隧洞的組成5.2 5.2 水工隧洞水工隧洞段以擴(kuò)散水流，減小單寬流量（從洞內(nèi)流出的最大流量除以水面寬度），防止對出口渠道或河床的沖刷。三、水工隧洞的組成（a）（b）（e）（d）（c）圖57 水工隧洞斷面形式 第五章第五章 取水輸水建筑物取水輸水建筑物第三節(jié) 輸水建筑物5.3 5.3 輸水建筑物輸水建筑物輸水建筑物是指將水從一處輸引到另一處的建筑物，可分為無壓（渠道、渡槽、跌水、陡坡等）和有壓（隧洞、壓力水管、倒虹吸等）兩種。下面簡要介紹水利工程中常見的渠道、渡槽、倒虹吸、涵洞、跌水和陡坡。5.3 5.3 輸水建筑物輸水建筑物為輸送水流而在地面上開挖、

18、填筑或埋設(shè)的人工水道工程稱為渠道。渠道按功能可分為灌溉、排水、航運、引水發(fā)電、城鄉(xiāng)工農(nóng)業(yè)供水等幾大類型。一、渠道渠道按布置形式可分為明渠與暗渠兩類。明渠修建在地面上，有自由表面；暗渠是埋設(shè)在地面以下的封閉式管道，可以是有壓或無壓的，多用于灌溉和排水等。5.3 5.3 輸水建筑物輸水建筑物灌溉渠道是最常見渠道的一種類型，一般可分為干、支、斗、農(nóng)四級固定渠道。干、支渠主要起輸水作用，稱為輸水渠道；斗、農(nóng)渠主要起配水作用，稱為配水渠道。渠道設(shè)計主要內(nèi)容：選定渠道線路、確定斷面形狀和尺寸、擬定渠道的防滲設(shè)施等。1.渠道線路的選擇平原地區(qū)，渠道路線最好是直線；在山坡地區(qū)，渠道路線應(yīng)盡量沿等高線方向布置，

19、以免過大的挖填方量。除此以外，在渠道線路的選擇上，還應(yīng)該盡量避開滲漏嚴(yán)重、流沙、泥澤、滑坡以一、渠道5.3 5.3 輸水建筑物輸水建筑物及開挖困難的巖層地帶；考慮在施工過程中的交通運輸、水和動力供應(yīng)、機械施工場地、取土和棄土的具體位置，以及建成后的日常管理和維護(hù)等條件。2.渠道斷面形狀渠道橫斷面尺寸，應(yīng)根據(jù)水力計算確定。通常渠道橫斷面的形狀為梯形或矩形（見圖58）。土坡渠道常用梯形斷面，邊坡較易保持穩(wěn)定，也便于施工。在較好的巖石中開挖渠道或混凝土澆筑的渠道常用矩形斷面。渠道縱斷面是根據(jù)水位一、渠道5.3 5.3 輸水建筑物輸水建筑物要求確定的渠道空間位置，渠道坡度要滿足在渠道內(nèi)水流不沖不淤流速

20、的要求。一、渠道渠道渠道擋墻（a）梯形斷面 （b）矩形斷面圖58 渠道斷面形狀渠道渠道擋墻5.3 5.3 輸水建筑物輸水建筑物渡槽是當(dāng)輸送水流的渠道需要跨越河渠、溪谷、洼地和道路時的架空水槽，也可稱為過水橋。普遍用于灌溉輸水，也用于排洪、排沙等，大型渡槽還可以二、渡槽通航。渡槽主要用砌石、混凝土及鋼筋混凝土等材料建成。 渡槽由進(jìn)口段、出口段、槽身和支承結(jié)構(gòu)等部分組成（見圖59）。渡槽的進(jìn)出口段主要作用是與渠道平順銜接，并起平順?biāo)鞯淖饔茫?.3 5.3 輸水建筑物輸水建筑物要設(shè)置漸變段。槽身橫斷面常用矩形和U形圖510（a）。矩形槽身可用漿砌石或鋼筋混凝土建造。對無通航要求的渡槽，為增強側(cè)墻

21、穩(wěn)定性和改善槽身的橫向受力條件，可沿槽身在槽頂每隔12m設(shè)置拉桿圖510（b）。如有通航要求，則可適當(dāng)增加側(cè)墻厚度或沿槽長每隔一定距離加肋（見圖510），槽身跨度采用512m。U形槽身是在半圓形的上方加一直段構(gòu)成，常用鋼筋混凝土或預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土建造。為改善槽身的受力條件，可將底部弧形段加厚。一般可在槽頂加設(shè)橫向拉桿。二、渡槽5.3 5.3 輸水建筑物輸水建筑物二、渡槽圖59 渡槽剖視示意圖a）梁式渡槽；（b）拱式渡槽1-進(jìn)口段；2-槽身；3-出口段；4-排架；5-伸縮縫；6-塊石填料；7-槽底；8-邊槽墩；9-槽墩；10-小支墩；L-跨度；f-矢高圖510 渡槽槽身橫截面形式示意圖（a）設(shè)拉

22、桿的矩形槽；（b）設(shè)肋的矩形槽；（c）U形槽；（d）圓管形槽5.3 5.3 輸水建筑物輸水建筑物渡槽按槽身材料，可分為木渡槽，磚、石砌渡槽，混凝土、鋼筋混凝土渡槽，預(yù)應(yīng)力混凝土及鋼絲網(wǎng)水泥渡槽。按支撐結(jié)構(gòu)型式，可分為梁式、拱式、桁架拱式、桁架梁式及斜拉式渡槽等，常用的是梁式與拱式渡槽。渡槽設(shè)計內(nèi)容包括總體布置、槽身斷面形式與尺寸確定、支撐結(jié)構(gòu)及其基礎(chǔ)類型選擇、水力計算及結(jié)構(gòu)計算等。在設(shè)計中要求總體布置和各部分結(jié)構(gòu)型式尺寸選擇合理，滿足強度與穩(wěn)定要求；能通過設(shè)計流量，且水頭損失滿足灌區(qū)規(guī)劃要求；達(dá)到經(jīng)濟(jì)、安全、美觀的目的。二、渡槽5.3 5.3 輸水建筑物輸水建筑物1.梁式渡槽梁式渡槽的槽身直接

23、撐在槽墩或槽架上，既可用以輸水又起縱向梁作用。為了防止溫度變化引起槽身變形過大，結(jié)構(gòu)破壞，在渡槽槽身上需設(shè)伸縮縫，以保證槽身熱脹冷縮的變化，縫內(nèi)設(shè)止水。梁式渡槽根據(jù)槽身分縫與支承位置，可分為簡支梁式、雙懸臂梁式、單懸臂梁式和連續(xù)梁式幾種，前兩種為常用形式。簡支梁式渡槽的經(jīng)濟(jì)跨度一般等于或略小于墩架高度，約為815m。雙懸臂梁式渡槽每節(jié)槽身長度一般可增大到3040m。二、渡槽5.3 5.3 輸水建筑物輸水建筑物梁式渡槽的支承結(jié)構(gòu)型式有重力墩、排架等多種型式。其中，重力墩可分為實體墩和空心墩兩種型式；排架可分為單排架、雙排架及A字形排架等型式。梁式渡槽的基礎(chǔ)型式與上部荷載、地質(zhì)條件、洪水沖刷及施工

24、條件等因素有關(guān)，其中地質(zhì)條件是主要因素。2.拱式渡槽 當(dāng)渠道跨越地質(zhì)條件較好的窄深山谷時，選用拱式渡槽較為有利。拱式渡槽由槽墩、主拱圈、拱上結(jié)構(gòu)和槽身組成。拱式渡槽與梁式渡槽相比，二、渡槽5.3 5.3 輸水建筑物輸水建筑物主要區(qū)別在于支撐結(jié)構(gòu)。主拱圈是拱式渡槽的主要承重結(jié)構(gòu)，按照主拱圈的結(jié)構(gòu)型式可分為板拱、肋拱和雙曲拱，附圖8為長達(dá)875m的淠史杭灌區(qū)將軍山渡槽。按主拱圈設(shè)鉸情況可分為無鉸拱、雙鉸拱等。按建筑材料可分為砌石拱和混凝土拱等型式。根據(jù)拱上結(jié)構(gòu)型式的不同，拱式渡槽又可分為實腹式和空腹式兩類。肋拱渡槽是大、中跨度拱式渡槽中廣為采用的一種形式。二、渡槽5.3 5.3 輸水建筑物輸水建筑

25、物倒虹吸管是當(dāng)渠道橫跨山谷、河流、道路時，為連接渠道而設(shè)置的壓力管道，其形狀如倒置的虹吸管（如圖511）。渠道與山谷、河流等相交，既三、倒虹吸管可以用渡槽，也可用倒虹吸管。倒虹吸管水頭損失大，維修管理不如渡槽方便，在小型工程應(yīng)用較多。一般來說，當(dāng)所穿越的山谷深而寬時，采用渡槽不經(jīng)濟(jì)；當(dāng)交叉高差不大，或高差雖大，5.3 5.3 輸水建筑物輸水建筑物但允許有較大的水頭損失時，采用倒虹吸管比渡槽工程量小，且造價低，施工方便。 倒虹吸管由進(jìn)口段、管身和出口段三部分組成。其中，進(jìn)口段一般包括漸變段、進(jìn)水口、攔污柵、閘門及沉沙池等。管身斷面有圓形、箱形等形狀。圓形管具有水流條件好、受力條件好的優(yōu)點，在工程實際中應(yīng)用較廣，主要用于高水頭、小流量情況。箱形管分矩形和正方形兩種，可做成單孔或多孔，適用于低水頭、大流量情況。根據(jù)流量大小、運用要求及經(jīng)濟(jì)效益等，可采用單三、倒虹吸管5.3 5.3 輸水建筑物輸水建筑物管、雙管或多管方案。倒虹吸管的材料有木質(zhì)、砌石、陶瓷鋼筋混凝土、鑄鐵和鋼材等。三、倒虹吸管圖511 沿地面敷設(shè)的倒虹吸管示意圖1-進(jìn)口段；2-露天管；3-鎮(zhèn)墩；4-上埋式管；5-出口段5.3 5.3 輸水建筑物輸水建筑物當(dāng)渠道與道路相交而又低于路面時可設(shè)置輸水用的涵洞，讓水從公路路基的下面流過，不妨礙交通，稱為輸水涵洞（圖四、涵洞512a