唐河倒虹吸防護工程設計方案

【摘要】由于河道嚴重采砂，倒虹吸上下游河道在很大范圍內河底高程下降明顯，影響倒虹吸工程安全，文中分析了采砂坑對倒虹吸工程的影響，并確定了防護工程的設計方案。

【關鍵詞】采砂；倒虹吸；沖刷；設計方案

1、工程概況

唐河倒虹吸工程與唐河基本正交，倒虹吸距唐河上游的西大洋水庫16.4km，主要建筑物有進出口漸變段、進口檢修閘段、倒虹吸管身段、節制閘、導流堤等組成，總長1155m，防洪標準為100年一遇洪水設計、300年一遇洪水校核。

2、河道采砂情況

由于主體建筑物上下游河道嚴重采砂，河道在很大范圍內河道底高程下降明顯，倒虹吸交叉斷面上游約2.0km范圍內河道出現倒坡，現狀河底高程較原設計河底高程平均降低了12m左右；交叉斷面下游約5.0km范圍內河道現狀河底高程較原設計河底高程平均降低了10m左右。

3、水力設計

3.1倒虹吸管身下游現狀沖坑深度復核

倒虹吸管身部位河底高程高出上下游河底高程較多，形成類似潛壩的過流條件，按潛壩沖刷公式計算倒虹吸管身下游的沖刷深度，計算公式為：

（C.2.3）

式中：-從壩下游水面算起的沖刷坑最大深度（m）；

-過壩單寬流量（m3/s/m），取15.7m3/s/m；

-河床沙平均粒徑，取4.21mm；

-壩下游沖刷前水深（m），取9.91 m。

經計算，倒虹吸管下游側沖刷深度12.1m，沖刷線高程48.50m，低于倒虹管底高程，管身存在安全隱患。

3.2防沖墻下游沖坑深度計算

為保護倒虹吸管身安全，擬采用垂直透水防沖墻加水平防護措施，防沖墻下游沖坑深度，主要考慮兩個方面，一是防護下游端形成的局部沖刷坑；……