10.3　水力設計

10.3.1　水力設計應包括下列內容：

1　確定管道的根（孔）數和過水斷面尺寸；

2　確定進、出口段的布置形式、尺寸和各部位高程；

3　計算水頭損失，校核管道過水能力和計算上、下游水面銜接。

10.3.2　倒虹吸管初擬管內平均流速宜取1.5m/s～2.5m/s。具體管內流速應根據渠道規劃允許的水頭損失值和通過最小流量時的管內最小流速確定，管內最小流速應大于管內不淤允許流速值。計算方法應按本標準附錄L執行。

10.3.3　倒虹吸管與上、下游渠道結合起訖斷面之間的總水頭損失由進口漸變段水頭損失、倒虹吸管水頭損失和出口擴散漸變段水頭損失三部分組成，其計算方法及公式應按本標準附錄L 執行。

10.3.4　倒虹吸管的過流能力計算公式應按本標準附錄L 執行。

10.3.5　倒虹吸管上、下游水面總落差應按下式計算：

式中：ΔZ1——進口漸變段始末斷面間的水面落差（m）；

ΔZ2——進口漸變段末端至管道出口斷面之間的水面落差（m）；

ΔZ3——管道出口斷面至出口漸變段末端斷面間的水面恢復值（m）。各水面落差值的計算公式應按本標準附錄L.1執行。

10.3.6　出口漸變段末端（下游渠道起始）斷面的底面高程應按下式計算：

式中：Hd——下游渠道起始斷面底部高程（m）；

Hu——上游渠道末端斷面底部高程（m）；

hu——上游渠道設計水深（m）；

hd——下游渠道設計水深（m）；

ΔZ——上、下游水面總落差值（m）。

10.3.7　按設計流量初步確定橫斷面尺寸、管道根（孔）數和渠道進、出口底部高程后，尚應驗算下列兩種工況的上、下游水面銜接，并應提出改善措施：

1　通過小流量時，管道進、出口應處于淹沒狀態。

2　通過加大流量時，管道進、出口渠道水面高程、渠堤頂部高程仍應滿足安全運行要求。當出口出現遠驅水躍時，應加設消力池，消力池的計算方法應按本標準附錄L執行。

10.3.8　1級、2級倒虹吸管和其他有特殊要求的倒虹吸管宜采用水工模型試驗進行驗證。