小桥和涵洞孔径计算.ppt

9.3 涵洞孔径计算 二、水流通过涵洞的水力图式 根据涵洞出口是否被下游水面淹没，可分为自由式出流与淹没式出流。实际工程中绝大多数为自由式出流。 按涵洞进水口建筑形式不同与涵前水头高低，水流通过涵洞可分为 无压力式 半压力式 压力式 9.3 涵洞孔径计算 二、水流通过涵洞的水力图式 1. 无压力式 水流流经全涵洞均保持自由水面 。 进水口（端墙式、八字式、平头式），涵前水深 H≤1.2hT 进水口建筑流线型（喇叭形、太高式），涵前水深 H≤1.4hT 9.3 涵洞孔径计算 二、水流通过涵洞的水力图式 2. 半压力式 当涵洞得进水口为普通型，且水流充满进口，涵前水深H＞1.2hT （出水口不被淹没） 入口处水流的水位高于洞口上缘，部分洞顶承受水头压力，但收缩断面以后在整个涵洞内都具有自由水面，称为半压力式水流状态。 当工程上采用半压力式涵洞时，涵底纵坡通常用i≥ik。 i＜ik当时，收缩断面以后出现波状水跃，波动的水面与涵顶断续接触，使收缩断面顶部的压强出现真空，水流极不稳定，一般避免采用。 9.3 涵洞孔径计算 二、水流通过涵洞的水力图式 3. 压力式 当涵洞得进水口为流线型，且水流充满进口，涵前水深H＞1.4hT ，且涵底纵坡i＜iw（摩阻强度），或者下游洞口被淹没时，则整个涵洞的断面都充满水流，称为压力式水流状态。 9.3 涵洞孔径计算 三、涵洞孔径计算 1. 无压力式涵洞计算 （2）涵前水深H到进口水H′深的降落系数取0.87； 涵前水深 进水口水深 收缩断面水深 涵洞净高 临界水深 （3）收缩断面水深hc=0.9hk，涵前的行进流速v0=0，即H0=H。 （4）涵洞出口处或收缩断面处得最大允许流速vmax规定为： （1）最小净空高度△； 9.3 涵洞孔径计算 三、涵洞孔径计算 1. 无压力式涵洞计算 （1）最小净空高度△ 现行涵洞标准图中对△的规定： 涵前水深 进水口水深 收缩断面水深 涵洞净高 临界水深 9.3 涵洞孔径计算 三、涵洞孔径计算 《公路工程水文勘测设计规范》 1. 无压力式涵洞计算 （1）最小净空高度△ 涵前水深 进水口水深 收缩断面水深 涵洞净高 临界水深 9.3 涵洞孔径计算 三、涵洞孔径计算 1. 无压力式涵洞计算 （2）涵前水深H到进口水H′深的降落系数取0.87， 涵前水深 进水口水深 收缩断面水深 涵洞净高 临界水深 （3）收缩断面水深hc=0.9hk，涵前的行进流速v0=0，即H0=H。 （4）涵洞出口处或收缩断面处得最大允许流速vmax规定为： 9.3 涵洞孔径计算 三、涵洞孔径计算 1. 无压力式涵洞计算 无压力式涵洞基本公式： 实际工作中，涵洞的孔径多数按照标准图的水力计算资料采用。在编制这些计算资科时，就采用了上述基本公式、规定和假设。（表9-3-3）。 9.3 涵洞孔径计算 三、涵洞孔径计算 1. 无压力式涵洞计算 无压力式涵洞基本公式： 9.3 涵洞孔径计算 三、涵洞孔径计算 1. 无压力式涵洞计算 当涵洞底坡i＞ik时，出水口水深h0及流速v0可按明渠均匀流公式进行计算。 R=f（h0） 设计流量Qs 涵洞底坡I 粗糙系数n 涵洞净跨L0 h0 v0 9.3 涵洞孔径计算 三、涵洞孔径计算 1. 无压力式涵洞计算 为了简化计算，可以利用表8-3-2.表中K0为流量模数，W0为流速模数。 实际工作中，涵洞的孔径多数按照标准图的水力计算资料采用。在编制这些计算资科时，就采用了上述基本公式、规定和假设。（表9-3-3）。 9.3 涵洞孔径计算 9.3 涵洞孔径计算 9.3 涵洞孔径计算 三、涵洞孔径计算 2. 半压力式涵洞计算 半压力式涵洞的水力计算，常以涵前断面和进口收缩断面作为计算断面，根据能量方程来推算流量和涵前水深。其基本公式为： 9.3 涵洞孔径计算 三、涵洞孔径计算 2. 半压力式涵洞计算 9.3 涵洞孔径计算 三、涵洞孔径计算 3. 压力式涵洞计算 为了充分利用断面，达到缩小孔径得目的，压力式涵洞一般采用进水口升高式（流线型）的洞口建筑，使涵顶与水流线形基本一致。其基本公式为： 9.3 涵洞孔径计算 三、涵洞孔径计算 3. 压力式涵洞计算 Nanjing University of Technology 9.4 小桥和涵洞进出口处理 铺砌加固 一般铺砌、延长铺砌加深截水墙 缓坡、挑坎防护 表层流速增加，底部流速大大减小 特殊消能设施 急流槽、跌水、消力池 适用于：纵坡大于15