水利工程論文-矣則河水庫(kù)跨南盤江倒虹吸拱管設(shè)計(jì)摘要：華寧縣盤溪矣則河水庫(kù)，自1995年5月蓄水以來(lái)，盤溪大溝發(fā)揮了灌溉效益，在保證率=的情況下，每年尚多余水量多萬(wàn)m3。而南盤江東岸片區(qū)冒洞溝以上林場(chǎng)等地尚有畝肥沃土地面積嚴(yán)重缺水。為充分利用水資源，擬建過(guò)江倒虹吸管跨越南盤江，“西水東調(diào)”解決江東片的灌溉問(wèn)題。關(guān)鍵詞：矣則河水庫(kù)跨南盤江倒虹吸拱管設(shè)計(jì)前言華寧縣盤溪矣則河水庫(kù)，自1995年5月蓄水以來(lái)，盤溪大溝發(fā)揮了灌溉效益，在保證率=的情況下，每年尚多余水量多萬(wàn)m3。而南盤江東岸片區(qū)冒洞溝以上林場(chǎng)等地尚有畝肥沃土地面積嚴(yán)重缺水。為充分利用水資源，擬建過(guò)江倒虹吸管跨越南盤江，“西水東調(diào)”解決江東片的灌溉問(wèn)題。“西水東調(diào)”工程主要建筑物有：渠道.m、渡槽44、倒虹吸1.836m，總長(zhǎng)12.4m。其中，過(guò)江倒虹吸管長(zhǎng)746.407，管徑500mm和500，流量.3s、落差.、最大工作水頭。過(guò)江橋段采用拱管型式布置，其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，具有新穎的特點(diǎn)。工程布置把水從江西跨越南盤江輸送到江東的工程方案較多。根據(jù)工程實(shí)際，結(jié)合多次踏勘，并經(jīng)水文分析、地質(zhì)勘察后，確定“西水東調(diào)”工程線路選擇在南盤江兩岸工程地質(zhì)條件較好、跨度相對(duì)較窄處（江面寬68），采用拱形管道代橋輸水。利用拱管本身的強(qiáng)度來(lái)跨越南盤江，中間不需另架橋支承，從而，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、施工方便、造價(jià)經(jīng)濟(jì)。過(guò)江倒虹吸管設(shè)計(jì)通過(guò)流量.5m。經(jīng)水力計(jì)算，江西、江東兩岸采用500mm的鋼管。為加強(qiáng)側(cè)向穩(wěn)定，跨江拱管采用兩根400mm鋼管，兩管軸間距.5m，其間設(shè)#槽鋼聯(lián)系梁穩(wěn)固。拱管中段管壁厚mm，向兩端逐漸增厚到mm。拱管矢跨比矢高.0、半徑76.5m、半圓心角0421、弧長(zhǎng).、跨度.0。布置草圖如下：拱形跨江管道布置示意圖荷載組合及計(jì)算指標(biāo).荷載組合3.1.1作用于拱平面內(nèi)沿拱軸均布的垂直荷載，包括管重、水重及均化為線荷載的聯(lián)系梁自重.（t/m）。3.1.2垂直于拱平面沿拱軸均布的水平風(fēng)荷載0.008（t/m）。3.1.3溫度變化所產(chǎn)生的內(nèi)力。根據(jù)不良條件管道工程設(shè)計(jì)與施工手冊(cè)，在一般情況下，拱形管道采用以上三項(xiàng)荷載作為計(jì)算荷載。3.2計(jì)算指標(biāo)工程區(qū)域的基本風(fēng)壓值取W0=30（kg/m2），則水平風(fēng)線荷載=2W0=16（kg/）。其中：1.02、2=1.2分別為風(fēng)載體型系數(shù)和風(fēng)壓高度變化系數(shù)。即作用于單管的P=8（kg/m）=0.008（t/m）?？紤]溫差變化為=20（0C），對(duì)于A3鋼，計(jì)算溫度下的彈性模量E=2.0507（t/m）；線膨脹系數(shù)1.1810-5（mC）；使用溫度下的屈服強(qiáng)度t233.5MPa，允許計(jì)算強(qiáng)度c=1t189MPa。其中：=0.9，10.9分別為工作條件系數(shù)和材料勻質(zhì)系數(shù)。拱趾處管壁厚16mm，其截面積F0.021m，截面軸慣矩J=4.5310-4,截面模量2.110-3m，回轉(zhuǎn)半徑i=0.15。強(qiáng)度計(jì)算4.1在拱趾處力的計(jì)算簡(jiǎn)圖4.2強(qiáng)度核算4.2.1應(yīng)力校核壓應(yīng)力/=(N+）/十/W=3931（t/M2）=38.56MPa剪應(yīng)力=Q/r0+Mkr/2r30(=0.016m；r外半徑為0.216m；r0平均半徑為0.208m)Q=0.75則=57.4（t/m2）=05.563Mpa折算應(yīng)力3=3932（t/m2）=38.57Mpa3150時(shí)，1=1.0則e1=(Mp/N+2R/1000)F/W+0.05=2.36穩(wěn)定性驗(yàn)算應(yīng)力1當(dāng)1時(shí)，按偏心受壓計(jì)：1BHBH一偏心受壓構(gòu)件承載能力降低系數(shù)取.；則1=（24.850.33）/（0.0210.085）=14106（t/m）2=138.38MPA1c=189即穩(wěn)定性驗(yàn)算應(yīng)力小于允許計(jì)算強(qiáng)度，滿足穩(wěn)定要求。結(jié)語(yǔ)該倒虹吸拱管