10.3　水力设计

10.3.1　水力设计应包括下列内容：

1　确定管道的根（孔）数和过水断面尺寸；

2　确定进、出口段的布置形式、尺寸和各部位高程；

3　计算水头损失，校核管道过水能力和计算上、下游水面衔接。

10.3.2　倒虹吸管初拟管内平均流速宜取1.5m/s～2.5m/s。具体管内流速应根据渠道规划允许的水头损失值和通过最小流量时的管内最小流速确定，管内最小流速应大于管内不淤允许流速值。计算方法应按本标准附录L执行。

10.3.3　倒虹吸管与上、下游渠道结合起讫断面之间的总水头损失由进口渐变段水头损失、倒虹吸管水头损失和出口扩散渐变段水头损失三部分组成，其计算方法及公式应按本标准附录L 执行。

10.3.4　倒虹吸管的过流能力计算公式应按本标准附录L 执行。

10.3.5　倒虹吸管上、下游水面总落差应按下式计算：

式中：ΔZ1——进口渐变段始末断面间的水面落差（m）；

ΔZ2——进口渐变段末端至管道出口断面之间的水面落差（m）；

ΔZ3——管道出口断面至出口渐变段末端断面间的水面恢复值（m）。各水面落差值的计算公式应按本标准附录L.1执行。

10.3.6　出口渐变段末端（下游渠道起始）断面的底面高程应按下式计算：

式中：Hd——下游渠道起始断面底部高程（m）；

Hu——上游渠道末端断面底部高程（m）；

hu——上游渠道设计水深（m）；

hd——下游渠道设计水深（m）；

ΔZ——上、下游水面总落差值（m）。

10.3.7　按设计流量初步确定横断面尺寸、管道根（孔）数和渠道进、出口底部高程后，尚应验算下列两种工况的上、下游水面衔接，并应提出改善措施：

1　通过小流量时，管道进、出口应处于淹没状态。

2　通过加大流量时，管道进、出口渠道水面高程、渠堤顶部高程仍应满足安全运行要求。当出口出现远驱水跃时，应加设消力池，消力池的计算方法应按本标准附录L执行。

10.3.8　1级、2级倒虹吸管和其他有特殊要求的倒虹吸管宜采用水工模型试验进行验证。