T《公路涵洞設計細則》講稿5

《公路涵洞設計細則》

解釋六.涵洞水文計算

涵洞水文計算方法有暴雨推理法、徑流形成法、形態(tài)調查法、直接類比法。這些方法各有其優(yōu)缺點。1.暴雨推理法1）暴雨推理法是一種半理論半經驗的計算方法。通過損失參數和匯流時間，體現地區(qū)的差異性。其推理公式適用于匯水面積小于100Km2的河溝。六涵洞水文計算2）暴雨推理公式

Qp＝0.278（－μ）F……（6.1.2-1）損失參數μ按下式計算：北方可采用μ＝……（6.1.2-2）南方可采用μ＝……（6.1.2-3）匯流時間τ按下式計算：北方可采用……（6.1.2-4）南方可采用……（6.1.2-5）六涵洞水文計算3)經驗公式在公路以及其他相關行業(yè)和部門均有不同的公式型式，可供使用。各?。▍^(qū)）、地市水利部門的地區(qū)性流量經驗公式，亦可參照使用。2.徑流形成法1)徑流形成法是目前公路部門普遍使用的一種計算方法，其徑流成因簡化公式適用于匯水面積F≤30km2的小流域。2)徑流成因簡化公式

Qp＝……（6.2.2）六涵洞水文計算3)徑流流量經驗公式在公路以及其他相關行業(yè)和部門均有不同的公式型式，可供使用，其中各水文參數的取值應盡量根據當地具體資料確定。地區(qū)性流量經驗公式，亦可參照使用。3.形態(tài)調查法1)結合形態(tài)斷面進行洪水調查，確定流量的形態(tài)調查法，是目前公路部門應用較為普遍的一種方法。當有可靠的歷史洪水位調查資料時，其適用范圍不受限制。六涵洞水文計算2)形態(tài)斷面一般選在有較可靠的洪水調查資料的河段內。形態(tài)斷面應與流向垂直，宜選在河段順直、岸坡穩(wěn)定、床面沖淤變化不大、泛濫寬度較小、斷面比較規(guī)則、河槽在平面上無過大擴散或收縮、河溝床縱坡無急劇變化和無死水區(qū)及不受壅水影響的地方。(河床斷面穩(wěn)定、規(guī)則)當涵址斷面符合形態(tài)斷面條件時，涵址斷面亦可做為形態(tài)斷面。六涵洞水文計算3)斷面流速和歷史洪峰流量（或多年平均洪峰流量）的計算。①當采用流速儀、深水（雙）浮標實測出各測速點的流速后，計算出每根測速垂線上的平均流速，然后用解析法或圖解法計算通過流量及對應的全斷面平均流速。當采用水面浮標實測出每根行走線上的水面點流速，此水面點流速即相當于測速垂線平均流速，但在流量計算時需予以修正。六涵洞水文計算②當調查到的歷史洪水位處于水面比降均一、河道順直、河床斷面較規(guī)整的穩(wěn)定均勻流河段時，可按下式計算：Q=AcVc+AtVt

……(6.3.3-1)

Vc=……（6.3.3-2）Vt

=……（6.3.3-3）4)按涵洞規(guī)定設計頻率推算形態(tài)斷面處的洪峰流量

(3種方法)六涵洞水文計算①按流量模比系數推算

……（6.3.4-1）②按多年平均流量推算

……(6.3.4-2)③按周期換算系數推算

……（6.3.4-3）

六涵洞水文計算5)擬建涵洞處設計流量的推求(四種情況)①若形態(tài)斷面處與擬建涵位處估計兩者匯水面積或流量相差±10％以內時，認為形態(tài)斷面處規(guī)定頻率對應的洪峰流量等于擬建涵位處規(guī)定頻率對應的設計流量。②若形態(tài)斷面處與擬建涵位處兩者匯水面積或流量相差較大時(需進行涵址換算)，即可按下式推求：

………（6.3.5-1）六涵洞水文計算③若F≤30km2，形態(tài)態(tài)斷面面處距距涵位位處較較近，，且兩者地地形無無顯著著區(qū)別別時，，可按按下式式推求求：……（6.3.5-2）④若無匯匯水面面積資資料，，可通通過調調查實實測形形態(tài)斷斷面處和和擬建建涵位位處的的主河河溝長長度L1和L2，可按按下式推推求：：……（6.3.5-3）六涵洞水文計算4.直接類類比法法1)直接類類比法法是當當公路路所跨跨同一一河溝溝上、、下游游附近存在在已建建涵洞洞，且且能調調查到到可靠靠的涵涵前洪洪水積積水高度度及相相應的的洪水水頻率率時，，用已已有涵涵洞作作為形形態(tài)斷面面，可可采用用類似似形態(tài)態(tài)調查查法推推求擬擬建涵涵洞的的設計流流量，，其適適用范范圍不不受限限制。。2)通過原原有涵涵洞的的洪峰峰流量量(按水流流狀態(tài)態(tài)考慮慮)六涵洞水文計算①無壓力力式涵涵洞……（6.4.2-1）……（6.4.2-2）……（6.4.2-3）……（6.4.2-4）六涵洞水文計算②半壓力力式涵涵洞……（6.4.2-5）……（6.4.2-6）③壓力式式涵洞洞……（6.4.2-7）六涵洞水文計算3)換算原原有涵涵洞處處的天天然洪洪峰流流量Qt＝S·Q……（6.4.3）4)按涵洞洞規(guī)定定設計計頻率率推算算原有有涵洞洞處的的洪峰峰流量，可可按本本細則則6.3.4條的規(guī)規(guī)定進進行推推算。。5)擬建涵涵洞處處設計計流量量的推推求，，可按按本細細則6.3.5條(擬建涵涵洞處處設計計流量量的推推求(四種情情況))的規(guī)定進行行推求求。5.流量計計算方方法的的比較較和核核對1)各種流流量計計算方方法的的比較較六涵洞水文計算①暴雨推推理公公式，，參變變數是是簡化化了的的概略略值，，且暴雨雨指數數n值的分分區(qū)和和土壤壤分類類均較較粗略略。因因此，在在實際際應用用中，，參數數和指指數可可采用用各地地區(qū)編制的的水文文參數數值。。②徑流成成因簡簡化公公式，，暴雨雨分區(qū)區(qū)及按按匯水水面積積劃分的的匯流流時間間比較較粗略略。因因此，，在實實際應應用中，應應根據據具體體情況況，正正確選選取較較合理理的匯匯流時間及及相應應的徑徑流厚厚度。。六涵洞水文計算③形態(tài)調調查法法，是是目前前彌補補按暴暴雨推推理法法或徑徑流形成成法計計算中中資料料不足足的最最好方方法。。但不不易調調查出歷歷史洪洪水位位并確確定相相應的的頻率率及準準確地地確定定河溝床床的糙糙率。。同時時對河河床沖沖淤變變化程程度難難以掌掌握，使使流量量計算算結果果偏大大或偏偏小。。為了了獲得得較準準確的結結果，，可將將形態(tài)態(tài)調查查法與與前二二種計計算方方法配配合論證證使用用。④直接類類比法法，因因其資資料來來自對對原有有涵洞洞的調調查，故故這種種方法法計算算結果果比較較可靠靠，有有條件件時應應首選。。六涵洞水文計算2)流量計計算中中的核核對①應根據據當地地實際際情況況，宜宜采用用兩種種以上上方法法計算算互相相核對對比較較。②通過調調查研研究，，盡量量采用用適合合本地地區(qū)的的計算算方法法和有有關參參數。。3)流量計計算中中應結結合現現場具具體情情況加加以驗驗證。