70空间弯管安装转角计算的新方法 张 霞 张天会 闫沛军 等 消能作用, 下游水面平稳, 下涵管出口处最大底流流速只有0. 12~ 0. 22 m/ s。而普通涵下游低水位时, 管内有收缩断面, 呈急流, 下游水面发生波浪, 底流流速大, 可达 1. 83~ 3. 59 m/s, ( 河底)下游易冲刷; 跌井涵只是在上游井上水头 0. 2~ 0. 5 m 时, 跌井起消能作用, 而井上水头低于 0. 2 m 时, 形成二次翻滚, 底流流速达2. 16 m/ s( 见图 2), 井上水头通过 0. 5 m 时, 水流从井上越过,流线基本平直, 跌井起不到消能作用。图 2 跌井涵布置示意图(3) 消能效果好。在相同流量的条件下, 以上、下游河道稳定断面之间的水流作为整体考虑, 并以下游河床为基准面, 列贝努里方程计算出消能率(如表 2) 。 由表 2 可知, 梯级式的消能效果优于其他涵。(4) 结构简单, 施工方便。从布置图可以看出, 梯级涵的结构比较简单, 上下涵管可用预制的涵管直接拼接, 跌井可用标表 2 不同涵洞形式的消能效果形 式流 量/(m 3 # s - 1 )上游断面总能量/ m下游断面总能量/ m消能率/%普通涵 2. 0 4. 50 3. 00 33. 3跌井涵 2. 0 5. 23 3. 00 42. 2梯级涵 2. 0 4. 03 2. 21 45. 2准砖现场砌筑, 也可用预制混凝土拱瓦拼装, 施工十分方便。在模型试验中观测到, 梯级涵在排泄流量小, 跌井内壅水高度低于 0. 2 m 时, 井内开始出现旋涡, 所以设计时井上要有通气孔和适当降低下涵管顶部的控制高程。3 结 语在农田水利工程中, 中小型涵洞为数众多, 特别是砂土地区消能要求高, 涵下流速不宜过大, 推广一种新形式涵洞十分必要。