附录P涵洞(或隧洞)水力计算
P01涵洞水流流态可按以下情况进行判别:圆形、拱形涵洞进口水深h1≤11D(洞高)或矩形涵洞h1≤12D时,为无压力流;圆形、拱形涵洞h111D或矩形涵洞h112D,且洞长L≤l0(洞内回水曲线长度)27D时,为半压力流;圆形、拱形或矩形涵洞h115D,且Ll027D时,为压力流。P02无压力流可按下列情况进行判别:
1淹没流与非淹没流的判别:0≤i(洞底坡降)≤ik(洞底临界坡度),且涵洞出口水深h2≤(12~125)hk(洞内临界水深)或h2≤(075~077)H0(计及流速水头的涵洞进口水头)时,为非淹没流;反之,则为淹没流。Iik,且L≤(8~15)h1时,仍可按上述标准判别涵洞是否淹没。2长洞与短洞的判别:i≈0时,且L≤(52~64)h1或L≤(86~106)hk时,为短洞;反之,则为长洞。0<i≤ik,且L≤(52~83)h1或L≤(86~138)hk时,为短洞;反之,则为长洞。,i>ik且L≥4h1时,均按短洞进行水力计算。P03无压力流过水能力可按下列公式计算:1涵洞为短洞时:
1
f式中Q涵洞设计流量(m3s);m无压力流时的流量系数;B矩形涵洞底宽(m),涵洞为非矩形断面时,按公式(P033)计算;g重力加速度(ms2);
H0计及流速水头的涵洞进口水头(m);m0进口轮廓形状系数,可根据进口型式,由表P03查得;Ah相应于涵洞进口水深的过水断面面积(m2);Aj进洞水流的过水断面面积(m2);Ak相应于临界水深的过水断面面积(m2);hk洞内临界水深(m);h1涵洞进口水深(m);α流速分布系数,可取105~110;V1涵洞进口断面平均流速(ms)。
表P03涵洞进口轮廓形状系数
2
f2涵洞为长洞时:
(P035)
矩形断面
σ
=f(hcH0)
(P036)
非矩形断面
σ
=f(AhcAh0)
(P037)
式中σ
淹没系数,可由图P03查得;
hc进口段收缩断面水深(m),当洞身较长,且底坡0<i<ik时,hc≈h0(正常水深);
Ahc相应于hc的过水断面面积(m2);Ah0相应于h0的过水断面面积(m2)。P04半压力流过水能力可按下列公式计算:
式中m1半压力流时的流量系数,由表P04查得;表P04流量系数和修正系数
(P04)
3
f图P03σ
~f(hch0)或σ
=f(AbcAb0)关系曲线
P05压力流过水能力可按下列公式计算:1非淹没流时:
51)
4
(P0(P052)
f式中m2压力流时的流量系数;i洞底坡降;L涵洞长度(m);
β2修正系数,可取085;Σξ局部水头损失系数的总和,包括拦r