涵洞水文计算书

涵洞水文计算
根据《公路涵洞设计细则》(JTG/T D65-04—2007),四级公路涵洞设计洪水频率二十五年一遇(1/25),新建涵洞应采用无压力式涵洞,根据暴雨推理法相关公式,并结合现场实际情况,计算求得相应洪峰流量,从而选择合适的盖板涵尺寸以满足过洪要求。
1、暴雨推理公式
          (1-1)
护理安全式中:QP——规定频率为P%的洪峰流量(m³/s);
      Sp——频率为P%的雨力(rnm/h),查附录B各省(区)雨力等值线图(图B-1~图B-3);
      ——汇流时间(h);汇流时间二按下式计算:
北方可采用          (1-2)
南方可采用          (1-3)
——系数,查附录B表B-1;
      L——主河沟长度(km);
      IZ——主河沟平均坡度(0.001);
——系数,查附录B表B-1;
      n——暴雨递减指数;查附录B各省(区)暴雨递减指数n值分区图(图B-4)和表B-2,表中n1、n2、n3值分查;
      μ——损失参数(mm/h);损失参数μ按下式计算:
北方可采用          (1-4)
南方可采用          (1-5)
——系数,查附录B表B-3,表中土壤植被分类,查附录B表B-4;
——指数,查附录B表B-3;
        F——汇水面积(km2)。
2、推理公式各参数的取值计算
(1)流域特征值F,L,IZ
F、L为计算流域的汇水面积及主沟长度,在Google Earth地形图上勾画出流域范围后,直接量算得出;IZ为主沟道纵坡,采用加权平均法计算得出。有关流域特征参数计算结果见表2-1。
2-1 流域特征值F、J、IZ
工程位置
汇水面积F(km2
主河沟长度L(km)
主河沟平均坡度IZ(0.001)
荣须沟
1.98
3.35
0.394
脱比沟
3.71
3.18
0.400床垫是越硬越好吗
佐估沟
3.80
3.06
0.439
教学沟
2
3
0.445
提翁沟
6.35
5.74
0.318
(2)暴雨雨力SP
根据设计洪水频率1/25,查《公路涵洞设计细则》JTG/T D65-04—2007附录B(图B-3)得暴雨雨力Sp见表2-2。
2-2 暴雨雨力Sp
工程位置
设计洪水频率
p/(%)
Sp/(mm)
荣须沟
1/25
4
22
脱比沟
1/25
4
22
佐估沟
1/25
磨砂玻璃
4
22
教学沟
1/25
4
23
提翁沟
1/25
4
23
(3)汇流时间
查《公路涵洞设计细则》JTG/T D65-04—2007附录B表B-1可知取值,根据式(1-3)求汇流时间见表2-3。
2-3  汇流时间计算
工程位置
主河沟长度L/km
主河沟平均坡度IZ(0.001)
汇流时间(h)
荣须沟
3.35
0.394
3.29
0.536
0.239
3.856
脱比沟
3.18
0.400
3.29
0.536
0.239
3.735
佐估沟
3.06
0.439
3.29
0.536
0.239
3.569
教学沟
3
0.445
3.29
0.536
0.239
3.481
提翁沟
5.74
0.318
3.29
0.536
0.239
5.393
(4)暴雨递减指数n
根据汇流时间,查《公路涵洞设计细则》JTG/T D65-04—2007附录B各省(区)暴雨递减指数n值分区图(图B-4)和表B-2取n==0.7。
(5)损失参数
查《公路涵洞设计细则》JTG/T D65-04—2007附录B表B-3可知取值,根据式(1-5)求汇流时间见表2-4。
2-4 损失参数计算
工程位置
损失参数(mm/h)
荣须沟
0.263
0.887
0.281
3.368
脱比沟
0.263
0.887
农夫山泉京华时报0.281
2.823
佐估沟
0.263
0.887
0.281
2.804
教学沟
0.263
0.887
0.281
3.493
提翁沟
0.263
0.887
0.281
2.525
(6)设计流量QP
根据式(1-1)计算频率为4%的洪峰流量QP,各参数取值及计算结果见表2-5.
2-5 洪峰流量计算
工程位置
暴雨雨力Sp/(mm)
汇流时间(h)
暴雨递减指数n
损失参数(mm/h)
汇水面积F(km2
洪峰流量QP(m3/s)
荣须沟
22
3.356
0.7
3.368
1.98
2.854
脱比沟
22
3.735
0.7
2.823
3.71
6.109
佐估沟
22
3.569
0.7
木酢液2.804
3.80
6.577
教学沟
23
3.481
0.7
3.493
2
3.4
提翁沟
23
5.393
0.7
2.525
6.35
8.02
3、结论
采用无压力式临界流计算得到单孔盖板涵水力特征表如下:
标准跨径L(m)
1
1.5
2
3
涵台高H(m)
1
1.5
1.5
2
2养殖技术顾问杂志
2.5
3
3.5
设计流量Q(m3/s)
1.2
2
3.5
5.3
6.8
8.24
18.8
24.7
目前荣须沟采用1-2×2m盖板涵,脱比沟采用1-2×2m盖板涵,佐估沟采用1-2×2m盖板涵,教学沟采用1-3×3m盖板涵,提翁沟采用1-3×3m盖板涵。以上设计尺寸的涵洞过洪能力与计算频率为4%的冲沟洪峰流量QP进行比较,结果表明其涵洞过洪能力均能满足要求。
另根据现场地质调查,荣须沟、脱比沟、佐估沟不是泥石流沟,沟内植被较好,路基上方物源不发育,发生泥石流的可能性小。
教学沟和提翁沟曾发生过泥石流,沟内覆盖率较高,主沟稳定,根据现场调查及走访,近期十几年内未发生泥石流,目前均已处于停歇期。

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