倒虹吸
倒虹吸(又称：倒虹吸管，英文名：Inverted siphon）是长距离输水工程中通过山谷、河流、洼地、道路或其他渠道的压力输水建筑物，是输水及灌溉渠系工程中的重要建筑物之一。其按制作方法分现浇钢筋混凝土管、预制管；按埋设布置方式分露天式、埋地式、架空式；按断面形状分圆形（含内、外马蹄形）、箱形、拱形；按建筑材料分现浇钢筋混凝土、预应力钢筋混凝土等多种。
公元前180年小亚细亚半岛的帕加马曾建筑一座倒虹吸。虹吸管在中国古代称为渴乌，公元186年在《后汉书》中已见记载。中国从20世纪50年代大兴水利开始大量建造倒虹吸。
倒虹吸在中国农田水利工程大量应用，因其工程量少、施工方便、节约劳动力及“三材”、可工厂化生产等优点。但存在水头损失大、在水头紧张灌区受限、通航渠道不能用、运用管理不及渡槽方便等缺点。
相关概念
倒虹吸是长距离输水工程中通过山谷、河流、洼地、道路或其他渠道的压力输水建筑物，是输水及灌溉渠系工程中的重要建筑物之一。
历史沿革
公元前180年小亚细亚半岛的帕加马(今属土耳其)曾建筑一座倒虹吸，其下弯穿越河谷的深度超过200m，管径为30cm。虹吸管在中国古代称为渴乌，公元186年在《后汉书》中已见记载。
中国从20世纪50年代大兴水利开始大量建造倒虹吸，在结构形式、用材、施工方法和制管工艺上发展迅速。南水北调河北南沙河倒虹吸设计流量320立方米/s，2孔箱涵型式，每孔内径9.6mX9.6m；陕西宝鸡峡倒虹吸，水头50m，管道内径3.25m。深圳市大坝河倒虹吸，总长951m，设计流量30m³/s，工作水头35m，采用长840m两根直径3100mm钢管。
分类
倒虹吸分类有多种分法，按制作方法分类，可分为现浇钢筋混凝土管和预制管；按埋设布置方式，可分为露天式，埋地式和架空式等：按断面形状分，有圆形(含内、外马蹄形)箱形、拱形几种：按建筑材料分，有现浇钢筋混凝土、预应力钢筋混凝土，钢简预应力混凝土球墨铸铁和钢板及玻璃钢、聚乙烯等多种。
优点与缺点
由于倒虹吸具有工程量少、施工方便、节约劳动力及“三材”造价低、有的可以工厂化生产等优点，在中国农田水利工程中得到了大量应用。倒虹吸的缺点是水头损失大，在水头紧张的灌区工程中，它的使用受到一定的限制，此外，通航渠道上亦不能采用倒虹吸。由于承受高压水头，倒虹吸在运用和管理方面亦不及渡糟等建筑物方便。
结构原理
倒虹吸的原理可以简单概括为：水在大气压和重力的作用下，借助于上下游的水位差，经地下箱涵通过交叉的河渠或道路。它的结构类似于一个倒过来的彩虹，与虹吸管一样，它在立面上也呈弓形；不同的是，其弓弯向下。进出口两端的压强基本等于大气压，而进口端的水位压力大于出口端的水位压力，因此推动倒虹吸流动的能量来源是倒虹吸道进出口之间的水位差，是水位差推动水的流动。
组成
倒虹吸一般由进口段、管身段、出口段3部分组成。进口段一般包括渐变段、进水口、拦污栅、闸门、挡水墙等。对含沙量多的渠道，应在进水口前加设沉沙池。为了渠道水位与管道入口水位在通过不同流量时良好衔接，可在管道进口前修建前池,或将管道进口底高程降低，并在管口前设斜坡段。出口段一般设消力池，用以调整出口流速分布。倒虹吸转折处和最低处有设置排气设施的要求。管道的数量需根据过水流量大小、运用要求及经济比较后确定，倒虹吸可布置成单管、双管或多管。设置双管或多管，可以轮流检修，不影响运行。当流量小时，还可利用部分管路过水，以增加管内流速，防止泥沙在管中淤积。由于倒虹吸检修较困难，在设计和建造过程中应注意为检修创造条件。
适用范围
输水工程与山谷、河流或其他渠道相交时，可用倒虹吸、渡槽、填方渠道下的涵洞等交叉建筑物，这些建筑物各有其适用条件，选用时必须因地制宜，全面考虑。
倒虹吸的设置是借助上下游沟渠水位差，利用势能迫使水流降落，经路基下部管道流向路基另一侧，再复升流入下游水渠。由于所设管道为有压管道，竖并式倒虹吸的水流成多次垂直改变方向，水流条件差，结构易水，经常淤塞且难以清理和修复，因此应尽量不用或少用。
布置形式
倒虹吸根据管路铺设环境、受力状况等因素采取相应的布置形式。对高差不大的小倒虹吸，常采用斜管式和竖井式。当倒虹吸道穿越高差大的低洼地带时，需视穿越位置的地形、地质及洪水等情况，选择在地表敷设、地下埋设或架桥通过。当倒虹吸穿过河谷时，常采用埋置在地表以下的形式，在河水冲刷处采取防冲措施，这样布置形式既不影响河水的原有流态，又避免管道因水流冲刷或外力撞击而破坏。这种实例在中国南水北调中线工程中可见。此外，当倒虹吸穿越低洼谷地时，也有暴露在地表敷设的情况，这种实例在降雨量小的地区可见。当倒虹吸沿地面敷设时，在转弯和变坡地段设置镇墩，其作用是连接和稳定两侧管道。当倒虹吸道跨越深谷或山洪沟时，也有在深槽部分建桥，在其上铺设管道过河的情况，这类倒虹吸又称桥式倒虹吸，桥与管道结合的结构形式称为管桥。倒虹吸的布置形式不一而足，需结合工程的实际情况采用。
工艺与与技术
施工工艺
参考资料：
施工技术
1、倒虹吸施工严格控制管节之间的接缝处理，接头填缝应平整密实、不漏水。
2、井壁平整、圆滑，抹面无麻面、裂缝。
3、倒虹吸在填土覆盖前必须做闭水试验，符合要求后，方可填土。
相关事件
2025年4月23日，滇中引水工程红河段施工1标小路南倒虹吸压力钢管安装成功，成为红河段首个完成压力钢管安装的倒虹吸，标志着滇中引水工程红河段倒虹吸施工取得新进展。小路南倒虹吸压力钢管上接乌兄隧洞出口，下接小路南1号隧洞进口，建筑物全长845.615m，包括进口连接段、进口工作闸段、进水池、管身段、出水池段及退水建筑物，设计流量20m³/s，输水管道管径为2.6m。
参考资料
倒虹吸管.倒虹吸管.2025-04-23
倒虹吸管安全评价导则（征求意见稿）.倒虹吸管安全评价导则（征求意见稿）.2025-04-23
南水北调中线滹沱河倒虹吸工程简介.中国水利.2025-04-25
滇中引水工程红河段首个倒虹吸压力钢管完成安装.新浪财经.2025-04-23