云南省迪庆藏族自治州德钦县水务局
摘要：倒虹吸管一般设置在水库、河渠以及谷地等地区，主要的作用是用于输送水流。由于倒虹吸管具有施工简单、操作方便以及成本低等优势，所以在高寒山区的小型水库中被广泛应用，极大的增强了水库防洪、灌溉能力。本文主要通过对倒虹吸管在小型水库中的应用情况进行研究，提出一些有效的措施，进一步发挥倒虹吸管的作用，以增强小型水库的各项功能。
关键词：倒虹吸管；高寒山区；小型水库；应用
倒虹吸管是一种由进口段、管身段、出口段三部分组成的输水管道，在高寒山区的小型水库中经常得到运用，可以有效增强水库的防洪、灌溉能力。由于在山区，很多小型水库的堤坝相对不是很高，所以倒虹吸管的建设工程量一般不会很大，而且成本也不高，因此倒虹吸管在山区的小型水库中可以得到比较广泛的运用。
一、倒虹吸管的概况
倒虹吸管一般又被称之为反虹管或是地龙等，设置在水库、河渠以及谷地等地区，主要的作用是用于输送水流。由于这种输水管道，建造简单、操作方便以及成本低等诸多优势，并且可以促进当地水库防洪抗旱功能的增强，这就比较有利于保障当地的农业生产发展。同时，按照倒虹吸管的布置方式，可以分为桥式倒虹吸管和埋式倒虹吸管两种类型（如下图）；按照建造的管道形状又可以分为圆形、箱形以及拱形等多种样式。并且，倒虹吸管在建造过程中，所使用的材料也不尽相同，既有木石结构，也有钢筋、混凝土结构等，主要根据施工场地的具体情况以及经济成本等因素来决定。
二、倒虹吸管在应用过程中的优点
1.高效的泄洪能力
一般而言，在山区水库的水量主要来源于降雨，因此产生和汇集的流量一般比较迅疾，再加上山势的陡峭，容易在短时间内形成洪流。同时，过去小水库都是采用溢洪道来进行泄洪，而溢洪道的弊端就是洪流漫过溢洪道的堰顶才能发挥作用，再加上高寒山区小水库的库容比较小，水库很容易受到洪流的冲击，出现垮塌的危险。而倒虹吸管的设置，就可以有效的解决这个问题。因为倒虹吸管可以比较灵活的输送洪流，提升小水库的泄洪能力，有效缓解洪流来临时的库容压力。
2.促进山区农业的灌溉
在高寒山区地带，由于地形因素的影响，一般需要进行灌溉的面积不是很大，这就比较适宜小水库发挥作用。同时，利用倒虹吸管，经过科学的计算以及高效的管理，合理调整水头的大小以及流速的多少，就可以进一步确保山区的农业灌溉。同时，对于水流的调整，可以减小倒虹吸管的管道直径长度，达到降低建设成本的目的，这样就会提升倒虹吸管的经济效益。
3.倒虹吸管的建造成本比较低
由于在高寒山区一般地势比较陡峭，水库的堤坝比较高，需要修建的溢洪道工程量就会比较大，而且溢洪道内的水流流速也会非常高，这就需要对流速采取有效的控制措施。而且，在高寒山区对于溢洪道，不仅施工比较困难，而且整个工程量也会非常大，最终使得整个工程建设的成本也很大。但是，倒虹吸管的建造，相对而言成本就会低很多，而且操作起来也是非常简单。一般建造直径30cm左右的铁管道，只需要8万元左右的成本，而且这些设备都是由厂家负责生产、安装，大大降低了工程的施工成本。
4.倒虹吸管的维修保养比较简单
众所周知，在高寒山区小水库通过建造溢洪道等设施来进行防洪、灌溉的工程造价一般会比较高，而且对于这些设施的维修和保养成本也是非常大。尤其在一些比较陡峭、险峻的地段，出现质量问题，根本无法进行有效的维修。而倒虹吸管不仅在前期的建设成本，而且在后期的维修和保养的成本方面都具有一定的比较优势。例如倒虹吸管的管道出现裂缝以及漏水问题，完全可以使用橡胶液或是沥青进行有效封堵，这样操作起来成本比较低，而且施工也很简单。
三、增强倒虹吸管在高寒水库应用的措施
1.对倒虹吸管进行优化设计
在倒虹吸管的设计建造过程中，首先需要注意倒虹吸管在线路设计上，尽量采用走直线的方式。因为，根据山体的走势，倒虹吸管的纵向轴线，应该与横向的障碍物进行垂直交叉，这样就能缩短管道的建造长度。其次，选择合适的布置形式。一般而言，对于比较平坦的河面或是滩涂上进行桥式的架设，因为这些地方宽度比较大，地势比较低，不利于水流的顺利通过；对于宽度比较窄的地区比较适合使用埋式进行铺设，这样便于降低建造的成本，而不会影响水流的通行。同时，在倒虹吸管的设计过程中，还需要注意材质的选择。目前，很多山区水库都是使用金属管或是钢筋混凝土建造而成，管道的直径尽量控制在2m以内。在桥式倒虹吸管的设计建造过程中，要注意水平管的长度要根据穿越地区的具体情况来进行确定，并且管道与底部保持的距离最小应该在5m以上。水平管与上行或者下行的管道出现交叉的时候，角度不要超过30度。
2.倒虹吸管管道内的流速控制
为了确保倒虹吸管管道的通畅，需要对于管道内的流速进行一定的控制，一般将管道内的流速设置为2m/s左右。在一些地形比较平缓的地区，流速达不到平时的要求，也要控制在0.9m/s。同时，还需要注意当管道内的流速经过调整始终达不到0.9m/s的时候，可能是管道内部的污秽物出现堆积或是金属管道内部锈蚀的影响，这就需要定期开展冲洗作业，确保输送管道的通畅，保障管道内部的水流流速。
3.加强倒虹吸管辅助设施的建设
为了保障倒虹吸管的稳定、持久运行，可以建造一些辅助设施，来进行保障。例如渐变段的设置，主要是为了连接上游的管道和沉砂池，而沉砂池主要是将上游的漂移物质沉淀下来，定期利用排沙孔进行排除，防止这些物质阻塞管道或是与管道壁产生摩擦，影响管道的正常使用，延长其使用寿命。最后就是控制闸的修建，这对高寒山区的倒虹吸管具有非常重要的影响。控制闸主要就是防止上游的流水在管道不运行的情况下，通过其他途径进入管道内部。尤其在高寒的山区，冬季一般比较寒冷，里面的积水容易冻坏管道，影响管道的使用年限。同时，倒虹吸管还需要根据自身的实际情况，设置一些其他的设备，例如通气管、检修孔以及排沙闸阀等，其中通气管主要是防止管道内因为真空而产生事故，检修孔主要是方便维修人员进入管道内部进行维修和保养作业。最后，排沙闸阀需要建在倒虹吸管的最低处，确保可以有效排除管道内部的泥沙等有害物，保持管道的通畅。
4.建立合理的管理制度
在倒虹吸管的管理过程中，要建立合理的制度进行管理。例如，安排人员定期开展巡查工作，在冬季枯水期进行年度冬修等。同时，还需要注意经常采用一些仪器设备对管道内部的各种阀门以及孔道进行相应的检测，确保其能够正常稳定的运行。尤其需要注意的就是在冬季，高寒山区的气温一般比较低，一定要确保管道内没有积水，避免管道被冻坏，影响春天的灌溉。
结论
由于倒虹吸管相对于过去的溢洪道具有非常明显的成本以及管理优势，所以在很多山区的水库得到广泛的应用，增强了水库的防洪、灌溉能力。同时，需要注意在倒虹吸管的设计管理过程中，一方面要尽量走垂直路线，减小管道的长度，降低施工成本；另一方面还要修建相应的辅助设备以及科学的管理制度，确保管道能够稳定、持久的运行。这样才能发挥倒虹吸管的作用，增强整个水库的各项功能。
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论文作者:阿布
论文发表刊物:《基层建设》2016年10期
论文发表时间:2016/8/1
标签：虹吸管论文; 管道论文; 水库论文; 山区论文; 溢洪道论文; 成本论文; 流速论文; 《基层建设》2016年10期论文;