虹吸导排装置在位山灌区渠道边坡治理中的应用与效果评估

摘要

降雨入渗及大面积引水灌溉是诱发渠系边坡失稳的关键因素，有效控制入渗水量、提升排水能力至关重要。本文研制了一种新型虹吸导排系统，通过理论分析、模型试验与现场验证，系统研究其在渠系边坡涌水治理中的适用性。研究建立了修正的伯努利方程模型，综合考虑局部水头损失与沿程摩擦损失。系统采用独特的双层导水结构，融合毛细导水与虹吸排水功能。通过优化密封工艺，系统在8.60-8.98 m虹吸高度下稳定运行，突破了-8.5 m水柱的空蚀理论限值。系统在密闭工况下可维持60分钟以上稳定负压，并能有效改良土体性质，使集水范围内黏土含水量显著降低，从流塑状态转为硬塑状态。现场测试验证了系统对持续降雨的良好响应，在降雨强度超过0.6 mm/min时启动，并在长历时降雨中保持优越的排水持续性。该研究为边坡涌水治理提供了可靠的技术方案，在高程突破、排水效率和抗淤堵能力方面具有显著优势，具备较强的工程应用前景。