小流域流量计算
第6章_小流域暴雨洪峰流量的计算

6.2 设计净雨量的推求
6.2.1 暴雨损失及分类 暴雨损失:降雨过程中由于植物截流、蒸发、填洼和下渗而损失的 水量。 植物截流:降雨发生后,部分雨水首先被植物的叶茎拦截,其拦 截量对一次降雨影响不大。 蒸发量:本次降雨落到地面然后蒸发或在洼地蓄水体表面上蒸发 的那部分水量,可忽略不计。 填洼:雨水被地面凹坑或洼地拦蓄的现象,在一般地形下,损失 不大,但如果地形特殊或有大量人工蓄水工程,填洼量要另行考虑。 下渗:雨水从地面渗入土壤中的现象,是降雨损失中的主要因素。
第6章 小流域暴雨洪 峰流量计算
内 重 难
容: 6.1 小流域暴雨洪水计算的特点 6.2 设计净雨量的推求 6.3 流域汇流 6.4 暴雨洪峰流量的推理公式 6.5 地区性经验公式及水文手册的应用 点: 下渗曲线与下渗累积曲线; 等流时线原理; 暴雨洪峰流量的推理公式; 点: 暴雨洪峰流量的推理公式;
推理公式法
经验公式法 综合单位线法 水文模型法
推理公式 • 也称半理论半经验公式,着重推求设计洪峰流量。 • 以暴雨形成洪水的成因分析为基础,考虑影响洪峰流量的主要因素,建 立理论模式,并利用实测资料求得参数。 • 其计算成果有较好的精度。 地区经验公式 只推求洪峰设计流量,它是建立在某地区和邻近地区的实测洪水和调查 洪水资料的基础上,探求地区暴雨洪水经验性的规律,使用上有一定的 局限性。 推导计算公式时,重点分析: 1)暴雨强度 2)暴雨损失 3)流域汇流
6.1 小流域暴雨洪水计算的特点
小流域暴雨洪水的应用范围: 小流域面积上的排水建筑物;
城市厂矿中的排水管渠;
厂矿地区的排洪渠道; 铁路和公路的桥梁和涵洞; 立体交叉道路的排水渠道; 广大农村中众多小型水库的溢洪道
小流域暴雨洪峰流量的计算

水科院公式
H 24 据当地多年平均最大24h暴雨量等值线图可查阅
Cs=3.5Cv
Kp=1+Cv p
缺乏自记雨量计资料情况下求解参数
2.最大日降雨量法(《室外排水设计规 范》 )
t:降雨历时(min); T:设计重现期(a); C、n、b为地方性参数,可参照邻近有自记雨量计资料且气 象条件相似的地区进行推算,或依据实践经验推求; q20:当T=1a,t=20min时的本地区暴雨强度
为地区参数
hd 为多年平均最大日降雨量(mm)
流域汇流分析计算
流域汇流分析计算就是将坡地漫流与河槽集流 两个相继发生的汇流过程作为一个整体来处理, 运用等流时线法把前述的净雨过程推演为出口 断面的流量过程,获得最大洪峰流量表达式。
等流时线是指将流域上汇流时间相等点连成的 线,即每条线上的各水质点在一定时间同时到 达出流断面
iHale Waihona Puke 为平均降雨强度 f:降雨损失,F:流域面积面积
i:为平均降雨强度; f:为降雨损失强度; F:为流域面积; K:为单位换算系数; a:为参数,a=0.278.
水科院水文所公式
流域汇流时间以h计
洪峰流量径流系数,量纲为1
n: 暴雨强度衰减指数, 量纲为1 F: 流域面积 km2 A: 流域面积
(2)图解法按照上例计算
见excel计算表5-4
(3)最小二乘法的应用
以5-1为例
二乘法与图解法各有优缺点
求解公式i= A 中参数
(t b)n
(1)采用试摆法:见例题EXCEL (2)采用最小二乘法
p
缺乏自记雨量计资料情况下求解参数
1.等值线图法 :《水文手册》中一般都附有暴雨公 式参数A, n 的等值线图. A也可用下式计算
新建克塔铁路小流域水文计算

新建克塔铁路小流域水文计算本线小流域设计流量计算为通过收集所经过地区气象站的资料,经过数理统计分析,推算出本线的暴雨参数,结合现场勘察,最终确定计算方法。
标签:克塔铁路;暴雨参数;小流域1 暴雨区域划分暴雨区划的目的在于暴雨的移置。
根据《新疆维吾尔自治区最大可能暴雨参数图集》规定:天山横贯新疆中部将新疆分为南北两大盆地,所以分区时,以南、北疆为两大区。
本线位于北疆,在暴雨区划中属于北疆大Ⅰ区。
结合本线情况,线路经过准噶尔盆地、吾尔喀什尔-加依尔山剥蚀山地及塔城盆地地冲、洪积土质平原三个大的地貌单元。
地貌单元分述如下:准噶尔盆地:准噶尔盆地土质冲、洪积平原段地形平坦、开阔,地势自西北向东南微倾,地面坡度小于5°,地面海拔高程260~270m,地表为荒滩,表层以土质为主,局部零星分布半固定沙丘,沙丘高0.5~3m,沙丘间距2~30m,沙丘表层长有梭梭为主的植被,梭梭成簇状生长,对阻碍沙丘移动及风沙飞扬起到抑制作用,此外局部可见较为珍贵的胡杨树。
准噶尔盆地北缘山前冲、洪积倾斜砾质平原段地形平坦、开阔,地势由北向南缓倾,自然坡度5°~15°,地面海拔高程270~550m,该段表层以砾质为主,局部凸起地段基岩裸露,地表零星可见有梭梭成簇状生长,一片戈壁景观。
吾尔喀什尔-加依尔山剥蚀山地:区内大的山系为吾尔喀什尔山、加依尔山,整个地势北高南低,北部为吾尔喀什尔山低中山区,南部为加依尔山低山丘陵区,两山之间为铁厂沟-白杨河山间洼地。
铁厂沟-白杨河山间洼地段地势低凹,海拔600~1000m,被夹于南北两山之间,呈东西向狭长形,地形平坦,洼地近山边缘局部有低矮缓丘,岩体裸露,整体地势中间高,东西两侧低,自然坡度5°~10°。
地表以砾质覆盖为主,为戈壁景观,靠近洼地中央地表多以土质堆积,形成农田或牧区草场景观。
北部吾尔喀什尔低中山剥蚀山地段位于铁厂沟-白杨河山间洼地北部的吾尔喀什尔低中山,海拔1800~2400m,相对高差600~1000m,山体陡峭,山体表面光秃,基岩裸露,无植被生长,沟谷发育,沟间多发育低矮植被,以草本植物为主。
第5章小流域洪峰流量的计算

• 当i与t点绘在双对数坐标纸上不能形成直线关系趋势时, 则采用 A i (5.3) A A1 (1 C lg T ) (t b) n
由式(5.3)算出的暴雨强度i应是任意时段t内的最大平均暴雨强度 值。式(5.2)是式(5.3)中b = 0时的特殊情况。 以重现期T为横坐标(对数格),雨力A为纵坐标(等分), 实测点据(Ti, Ai)在半对数格纸上基本上呈直线关系,在点群中 央绘制一条直线,在该直线上截取A1 (T=1年时的A值)和A10 A10 A1 (T=10年时的A值),则
(2)小流域面积小,自然地理条件趋于单一,拟定计算方 法时,允许作适当的简化,即允许作出一些概化的假定。例 如假定短历时的设计暴雨时空分布均匀。 (3)小流域分布广、数量多。因此,所拟定的计算方法, 在基本保持精度的前提下,将力求简便,一般借助水文手册 即可完成。 小流域设计洪水计算方法概括起来有4种:推理公式法、地 区经验公式法、综合单位线法和历史洪水调查分析法。 在具体设计中采用哪一种方法应根据工程规律与当地条件 决定。若有可能,可采用几种方法计算,并通过综合分析比 较,最后确定出设计洪峰流量。 2.地区经验公式法计算设计洪水过程线 此法只推求设计洪峰流量,它是建立在某地区和相邻地区的 实测洪水和调查洪水这些资料的基础上,探求地区暴雨洪水 经验性的规律,但使用时有一定的局限性。
(t b) n
式(5.15)计算方便,当无长期多方面的观测资料时,与湿度饱和 差法相比,它要求的资料简单,仅有最大日降雨量一项即可计算。
• 5)利用等值线图求暴雨强度 • 计算小流域暴雨洪峰流量的推理公式将在后面叙述,其设 计暴雨量是根据暴雨公式来决定的。水文研究所分析了我国 八个城市的较长期的暴雨实测资料,认为在双对数坐标纸 上,当一系列观测值(t,i)的点群中央能连成一条直线 时,全国各地区可以采用式(5.2) i A 作为统一计算公式。 n
小流域洪峰流量计算的公式

小流域洪峰流量计算的公式1、推理公式f Q n sm τψ278.0=当τ≥c t ,时,n su τψ-=1 当τc t ,时,nc t n -⎪⎭⎫ ⎝⎛=1τψn H s -=12424n--=410ψττ()nnnsF L mJ ----⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=414431410278.0τ()nc s n t 11⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=μm Q ——设计频率的洪峰流量(m 3/s )ψ——洪峰径流系数τ——汇流历时(h)S ——暴雨雨力(mm/h)n ——暴雨衰减指数,其分界点为1小时,当t<1,取n=n 1,当t 1,取n=n 2μ——产流历时内流域内的平均入渗率(mm/h )c t ——产流历时24H ——设计频率的最大24小时雨量(mm )计算步骤1、根据地形图确定流域的特征参数F 、L 、J2、由公式4131FJ L =θ计算θ值,并根据相关公式计算汇流参数m3、由暴雨μ的参数等值线图确定设计流域的暴雨参数特征值24H 、C V 、C S 、n 1或n 2,并由皮尔逊Ⅲ型,结合频率查表,确定指定频率下的K p 值,由()241224H K s K S n p p p -== 4、有《四川省水文手册》,查出n-44的值,并根据ns m -⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡=44410383.0θτ计算0τ值5、查表确定μ值,并计算n sτμ,查图由n 、n sτμ两坐标的焦点值,确定洪峰径流系数ψ6、根据《四川省水文手册》,查出n-41的值,计算流域汇流时间n--=41ψττ,计算τ值2、水利水电科学研究院的经验公式 适用于流域面积小于100km 2.32ksFQ m =洪峰流量参数K 可有下表3、公路科学研究所nm kFQ =指数n 为面积指数,当101≤≤F 时,K 值如下表梯形断面830)'(189.1⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=i m m nQ h ,)1(2200m m h b -+=,212'm m +=。
小流域设计洪水计算(主讲推理公式法)

Qm——待求最大流量(m3/s);
m——汇流参数; J——流域平均纵比降;
σ、λ ——反映沿流程水力特性的经验指数。对于一般 山区河道采用σ=1/3,λ=1/4。
WUHEE
将σ=1/3,λ=1/4代入(8-12)式得:
0.278
L 1/ 4 m J1/ 3Qm
将上式代入 Qm 0.278
Qm,p=C p· Fn
式中,Cp——随频率变化的综合系数;n ——经验指数;各省、 市水文手册中可查。
WUHEE
例如湖南、江西的Cp、n值表
WUHEE
二、多因素公式
Qm, p Ch24 , p F n Qm, p Ch24 , p f F
n
n Qm, p Ch24 J f F ,p
第八章
8.1 8.2 8.3 8.4 8.5
小流域设计洪水计算
概述 小流域设计暴雨计算 设计洪峰流量的推理公式 计算洪峰流量的地区经验公式 设计洪水过程线的推求
WUHEE
8.1
概述
一、小流域设计洪水特点 1. 缺少实测资料(流量和暴雨资料)。
中、小型水库,涵洞,城市和工矿区的防洪工程
a、由实测暴雨资料分析得到; b、从水文手册中的n值分区图上查取。 (2)Sp的计算 t· it,P=Pt,p=Sp· t1-n
a、地区水文手册中的Sp等值线图插取; b、由式(8-2)知:Sp=Pt,p· tn-1 ∵ P24,p已知(t=24h) ∴ Sp=P24,p· 24n2 -1
WUHEE
概化过程线法 概化线型有三角形、五边形和综合概化过程线等形式。 一、三角形概化设计洪水过程线 已知:设计洪峰流量Qm,p;P24,p
小流域流量计算
隧道口排水(小流域流量计算)一、计算方法该计算采用暴雨推算法。
暴雨推理他是运用成因分析与经验推算相结合的方法,从实测的暴雨资料入手,应用地区综合分析方法来分析暴雨资料和地区特征关系,从而间接地推求设计流量。
是一种半理论半经验的计算方法。
一次暴雨降雨在满足了植物滞留、洼地蓄水和表土储存后,当后降雨强度超过入渗能力时,超渗的雨量将沿着坡面汇流入河网。
而决定小流域洪峰流量大小(即影响产流与汇流)的主要因素,一般有降雨量、降雨强度、降雨的时空分布和下垫面(如植物滞留洼地蓄水、土壤蒸发、入渗;汇水区的大小、形状、坡度)等。
暴雨推理法把汇水区上的产、汇流条件概括简化,并引入一些假定,从而建立起主要因素和洪峰流量之间的推理关系和经验关系,通过统计分析计算,定量其参数,最后得到计算公式。
说明:本计算中有的参数均来自于十天高速水文计算书(第五册第一分册),有的来自现场,有的则来自有设计院提供的CAD地形图。
二、基本公式及使用情况暴雨推理公式:式中:QP——规定频率为P时的洪峰流量(m3/s);SP——频率为P时的雨水(mm/h),该地区取值62;μ——损失参数(mm/h);n——暴雨递减指数,按汇流时间及分区范围查表取值为0.62;——汇流时间(h);F——汇流区面积(k㎡)。
(2)确定汇水区几何参数在暴雨推理公式的查表及计算系数中,需要确定的汇水去几何参数有三个:即汇水面积F(km2)、主河沟长度L(km)主河沟平均坡度IZ(‰)。
(3)公式中两个因子的计算方法及适用性1)损失参数的计算损失参数的计算考虑了以下几点:按超渗产流概念,假定把地面点的所示概念话为产流流逝内所示等于常熟;影响损失参数的因素,主要考虑了土壤种类、植被、降雨量、汇水面积及地形情况等几项;分类和分区给出个系数和指数值。
已扣除法(即计算固定损失率的方法)经行计算。
计算公式式中:K1——系数,查表为0.90;——指数,查表为0.88;即(mm/h)2)汇流时间的计算汇流时间是依据以下几点经行计算:将汇水区内降雨概化为平均净雨过程,假定同一时段的汇水区内净雨是相同的。
第六章 小流域设计洪峰流量的计算
段的最大平均雨强(历时t1,t2,...,相应最大降雨量为
H1,H2,…) 2 以最大平均雨强i为纵坐标,历时t为横坐标点绘曲线, 此曲线就是最大平均暴雨强度-历时曲线,简称雨强历时曲线
t2 t3
t1
i1=H1/t1; i2=H2/t2;……
降雨强度i/mm.min-1
0.16
历时 0.14 t/min 10 0.12 15 0.1 20 30 0.08 45 0.06 60 90 0.04 120
(或t+b)等于1min或1h时的平均雨强,随地区和重现
期而变
暴雨公式的意义:暴雨强度与历时成指数关系
暴雨公式的作用:在n、Sp已知情况下,可以得到 任意历时t的设计暴雨强度和设计暴雨量
在雨水管渠用暴雨强度公式中,《室外排水设计规 范》推荐S与T的关系为: S = A + BlgT = A ( 1 + ClgT ) 式中A、B、C统称为暴雨参数,为地方性参数 《室外排水设计规范》要求雨水管渠用暴雨强度公 式用每秒每公顷面积上的降雨量L表示,以便绘制全
0.02 0
0
降雨深度 h/mm 1.3 2 2.55 3.35 4.6 5.7 7.8 8.9
降雨强度 i/mm.min-1 0.13 0.13 0.13 0.11 0.1 0.095 0.087 0.074
9 雨段起迄时间 起 8迄 22:12 22:22 7 22:16 22:31 6 22:13 22:33 5 22:12 22:42 22:09 22:54 4 21:59 22:59 3 21:43 23:13 2 21:13 23:13
第六章 小流域设计洪峰流量的计算
内 容: 6.1 概述 6.2 小流域设计暴雨 6.3 小流域暴雨强度公式参数的推求 6.4 暴雨强度公式参数的地区综合 6.5 推理公式 6.6 用推理公式计算设计洪峰流量 6.7 地区经验公式
小流域验证及流量计算分析
小流域验证及流量计算分析xx 线小流域验证及流量计算分析xx 线广东段位于西江沿线,该流域属于西江水系。
南线方案沿途主要跨越的河流有谷圩河、蟠龙河、渌水、小河、桂河、建城河、连城河、南江、蓬远河、南山河等。
沿线水文控制的桥梁较多,因而水文调查水文分析的准确性、可靠性显得尤为重要。
为了准确分析确定桥涵的设计流量,我们做了大量的形态调查工作、搜集了地方各个时期的历史洪水资料,以及既有桥涵、水利工程的设计资料。
采用<铁道部第二勘察设计院暴雨径流计算公式>(以下简称“二院法”)、<广东省暴雨径流查算图表—推理公式法(1988年修订)>(以下简称“地方法”),以及<形态法流量计算公式>三种方法,对重要桥梁以及特征区域进行流量计算分析对比与验证。
一、计算方法简介及相关参数选取 1、“二院法”计算公式及相关参数选取铁道部第二勘察设计院法是根据我国西南地区的气候和降雨特征编制的,其根据地区前期雨情、土壤性质、流域阻力系数A 3值、流域平均坡度I 3值、流域流程长度L 3值、流域面积F 值以及流域所处地区暴雨衰减指数、暴雨强度来概化计算设计流量的方法。
主要计算公式为:10.278p p m Q F C a y = ,1p m F C a y ----其中:汇水面积产流系数设计暴雨强度径流函数相关参数选取与计算参见《桥渡水文》P86~P89页。
广东省雨量丰富,年径流系数大于0.5,属于前期大雨;根据调查该地区多为红黄色粘土以及森林型粘壤土,因此产流系数C 1取0.8~0.9;流域阻力系数A 3值根据流域植被、坡面、地貌、构槽情况而定,一般取2.0~2.5;地区暴雨衰减指数以及暴雨强度参查《广东省暴雨等值线图》计算确定;流域面积F 值根据1:50000地形图进行勾绘量取,流域平均坡度I 3值采用面积等效法加权平均计算;2、“地方法”流量计算公式及相关参数选取根据广东省水利部门提供的“《广东省暴雨径流查算图表》使用手册” ,“地方法”流量计算有综合单位线法和推理公式法两种。
小流域流量计算公式验证情况及结果
小流域流量计算公式验证情况及结果 (一)验证方法及公式说明 1、验证方法: 利用地方暴雨径流计算公式和铁三院暴雨径流计算公式计算出 的百年流量与用形态法推算出的流量进行比较分析来确定小流域地 区的暴雨径流的计算办法和采用的有关参数是否合适。
2、公式说明: 1)形态法: 用调查所得到的历史洪水位和确定的重现期, 根据河流的断面和 坡度计算出在这一水位时的流量。
2)辽宁省地方公式: 本次勘测范围为赤峰市、翁牛特旗和巴林右旗原属于辽宁省,后 经行政区划调整归入内蒙古自治区, 线位跨经主要河流也属辽河水系, 故采用辽宁公式进行验证计算。
Qp=0.278φp· ip· F ip=Pτp 面/τ Qp-----设计洪峰流量(m3/s) φp---设计洪峰径流系数,查《辽宁省暴雨洪水察算图表》附表 9 ip-----相当于汇流时间τ的设计面暴雨强度(mm/h) F-----集水面积(km3) Pτp 面-----一定频率下τ历时的设计面暴雨(mm)τ-----径流时间(h)(可按水文分区根据 L/ J0.5 查得附图(21) 求得) L-----控制地面以上的河流长度(km) J-----河道平均坡度,以千分率计算。
3)推理单位线法(三院二法): 根据《小流域暴雨洪水计算—推理单位线法》 推 理 单 位 线 法 设 计 洪 峰 流 量 计 算 公 式 如 下 :Q P = B * (1 . 22 * 9 . 17 * φ 1 * S * nD− 0 . 17*F0 .9A * I 0 .26 n * y ) *( ) 0 .8 Ly上式中 A、B、φ1 均为参数,可从《小流域暴雨洪水计算—推理 单位线法》P43 页表 7-1 查取。
Sp-----频率为 P 的雨力(mm/min) n-----为暴雨衰减系数。
(本次验证采用沙通线参考数值) D、y-----参数,可按下式计算:y=1 1 − 0 . 33 * nD = 1 - n L-----流域长度,从分水岭算起(km) I-----流域坡度,从分水岭算起,用加权法计算。
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隧道口排水(小流域流量计算)
一、计算方法
该计算采用暴雨推算法。
暴雨推理他是运用成因分析与经验推算相结合的方法,从实测的暴雨资料入手,应用地区综合分析方法来分析暴雨资料和地区特征关系,从而间接地推求设计流量。
是一种半理论半经验的计算方法。
一次暴雨降雨在满足了植物滞留、洼地蓄水和表土储存后,当后降雨强度超过入渗能力时,超渗的雨量将沿着坡面汇流入河网。
而决定小流域洪峰流量大小(即影响产流与汇流)的主要因素,一般有降雨量、降雨强度、降雨的时空分布和下垫面(如植物滞留洼地蓄水、土壤蒸发、入渗;汇水区的大小、形状、坡度)等。
暴雨推理法把汇水区上的产、汇流条件概括简化,并引入一些假定,从而建立起主要因素和洪峰流量之间的推理关系和经验关系,通过统计分析计算,定量其参数,最后得到计算公式。
说明:本计算中有的参数均来自于十天高速水文计算书(第五册第一分册),有的来自现场,有的则来自有设计院提供的CAD地形图。
二、基本公式及使用情况
暴雨推理公式:
式中:QP——规定频率为P时的洪峰流量(m3/s);
SP——频率为P时的雨水(mm/h),该地区取值62;
μ——损失参数(mm/h);
n——暴雨递减指数,按汇流时间及分区范围查表取值为0.62;
——汇流时间(h);
F——汇流区面积(k㎡)。
(2)确定汇水区几何参数
在暴雨推理公式的查表及计算系数中,需要确定的汇水去几何参数有三个:即汇水面积F(km2)、主河沟长度L(km)主河沟平均坡度IZ(‰)。
(3)公式中两个因子的计算方法及适用性
1)损失参数
的计算
损失参数的计算考虑了以下几点:
按超渗产流概念,假定把地面点的所示概念话为产流流逝内所示等于常熟;影响损失参数的因素,主要考虑了土壤种类、植被、降雨量、汇水面积及地形情况等几项;分类和分区给出个系数和指数值。
已扣除法(即计算固定损失率的方法)经行计算。
计算公式
式中:K1——系数,查表为0.90;
——指数,查表为0.88;
即
(mm/h)
2)汇流时间
的计算
汇流时间
是依据以下几点经行计算:
将汇水区内降雨概化为平均净雨过程,假定同一时段的汇水区内净雨是相同的。
多小流域均按全面汇流计算。
因汇水区面积小,汇流时间
相应也短,故一般净雨(产流)历时
时段的部分最大净雨造峰,即
时,则此是可以
取代。
降雨过程与入渗示意图
不计汇流过程,但计算最大汇流洪峰流量。
流域径流形成过程
a.主要考虑汇水区特征、降雨量和地形等因素。
计算公式:
式中:
——汇流时间(h),查表得0.62;
L——主河沟长度(Km),按实际现场地形量得实际主河沟长度为0.5km;
——主河沟平均坡度(‰),现场勘查得
=h/L=35/500=70‰;
——频率为p时的雨力(mm/h),
=62;
K3——系数,查表为0.80;
——指数,查表为0.71。
根据径流量形成的区域图测得汇水面积F测=152594.3m2=0.15km2,考虑到在CAD地形图中按【查询】→【面积】量出的是平面面积,所以本计算书中汇水面积F取量测值的6.67倍,已做安全保证。
F=1km2
根据暴雨推理公式:
=0.64m3/s
三、经验公式
经验公式Ⅰ:
经验公式Ⅱ:
式中:Sp——频率为p时的雨量(mm/h);
μ——损失参数(mm/h);
——地貌系数,查表为0.27;
m、
——指数,查表分别为1.08,0.96;
C、
、
——系数,指数,查表分别为0.025、1.40、0.95;
F——汇水区面积(km2)
按经验公式(1)计算
=2.47(m3/s)
按经验公式(2)计算
=0.361(m3/s)
取最大值为Qp=2.47 m3/s,因此只要修筑的排水设施的断面排水流量大于2.47 m3/s就可保证河流的正常排放。
按照相关要求隧道口排水沟断面图如下图所示:
由于本断面采用明渠加暗管的形式排水,
管涵断面面积A1=2×3.14×1÷4=1.57(m2)
断面面积A2=(2.5+3) ×1.5÷2=4.125(m2)
对明渠定常均匀流:水力坡度i、水面坡度ip(压力坡度)、渠底坡度ib相等,即i=ip=ib=0.07
即:总比能线、比压线、渠底坡面线是三条平行的直线。
计算水流流速有两种方法:曼宁公式和巴甫洛夫斯基公式。
曼宁公式(适用于n<0.02及R<0.5米渠底坡度较陡的明渠)
n—粗糙系数(查表)。
v与R、n的关系:
R越大——v越大:A一定时,R大则湿周小,摩擦阻力小;
n越大——v越小:n大,摩擦阻力大;
巴甫洛夫斯基公式:
(适用于0.1m≤R≤3m的明渠)
n——粗糙系数,视材料而定。
y——与n及R有关的指数。
近似公式:
根据两个公式的使用情况选用巴甫洛夫斯基公式计算c值,
,单位:米
圆管:
梯形:
m
n值来自十天高速水文计算书
Q=Q1+Q2=A1×
+A2
=
=23.26 m3/s>Qp=2.47 m3/s
由此可得排水设施满足要求。