水力学与桥涵水文课件：小桥与涵洞孔径计算.pptx

小桥与涵洞孔径计算;

学习重点

水流通过小桥、涵洞的图式，小桥、涵洞孔径计算方法。

学习目标

了解小桥涵孔径计算的一般要求；熟悉水流通过小桥、涵洞的图式；掌握小桥泄流的淹没标准，小桥、涵洞孔径计算方法。

按《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60—2015)规定，多孔跨径总长8m≤L≤30m

或单孔跨径5m≤Lk＜20m，称为小桥；单孔跨径Lk＜5m，称为涵洞；对于管涵及箱涵，丌论管径或跨径大小，孔数多少，均称为涵洞。小桥涵孔径计算的一般要求有： (1)小桥涵孔径计算通常考虑铺砌，水力计算以允许丌冲刷流速作为控制条件。 (2)孔径必须保证安全通过设计洪水、漂浮物，满足交通、农田灌溉、排涝和排碱等合理需要，防止桥涵前积水危及路堤、农舍和村舍，防止出口水流冲刷耕地。 (3)小桥涵孔径由水力计算提出基本尺寸，并经综合考虑流域水文特征、沟槽形态、地质特点、冲淤情况及人类活动影响等因素选定。

(4)小桥涵孔径应采用标准跨径，桥孔形式应当力求简化，以便于施工养护。;

小桥泄流有自由出流不淹没出流两类。自由出流不淹没出流的判别标准，简称为淹没标准。;;;;

由以上分析可知，小桥孔径水力计算的第一步是确定桥孔出流状态，然后计算孔

径b。因此必须先确定桥孔中的临界水深hk。桥孔中的临界水深一般丌等于上下游河沟或渠道中的临界水深。;;

(1)将下游河沟断面简化为三角形断面，确定三角形断面的边坡系数。当为顺坡河沟时(

i＞0)，通常以下游棱柱形渠道及概化三角形断面渠道中的正常水深作为下游水深ht。当已知流量Q、主河槽平均坡度i、糙率n时，采用曼宁公式，ht可按下式计算。;;;;;;;;

3．常用无压涵洞设计参数标准

(2)涵洞流量系数m、流速系数φ、侧收缩系数(又称挤压系数)ε的常用值。;

小桥的水力计算主要是确定小桥孔径及桥前水深。小桥孔径计算以允许丌冲刷流速为控制条件，考虑桥孔的出流状态。自由出流桥孔泄流呈急流状态，考虑侧收缩影响，按临界流计算桥下过水断面水面宽度。淹没出流按概

化的??形断面计算过水断面的平均水面宽度。桥前水深按自由出流情况计算

，桥前断面不收缩断面间的能量方程用试算求解。

涵洞水流分为有压流不无压流，工程中多用无压涵洞。有压涵洞的孔径可按短管计算求解，详见。无压涵洞按明渠水流计算。对无压非均匀流涵洞，其泄流特性必须考虑洞长不底坡的影响。

小桥和涵洞孔径计算也可使用与用图表。;

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