拱形涵洞过水面积计算
涵洞长度计算的几个问题
涵洞长度与水流速度的关系
涵洞长度与水流速度之间存在负相关关系。随着涵洞长度的 增加，水流速度通常会降低。这是因为涵洞的长度增加了水 流的阻力，使得水流更难以通过涵洞。
涵洞的设计和建设应考虑到当地的水流速度和水位变化情况 。在洪水期间，涵洞的长度应该能够确保水流能够顺畅地通 过，避免造成洪水积聚和溢流。
VS
涵洞基础设计也影响结构稳定性。基 础应足够深厚，以承载上部荷载，避 免沉降和不均匀沉降，从而提高结构 的稳定性。
涵洞长度对结构应力的影响
涵洞长度对结构应力分布有显著影响 。随着涵洞长度的增加，结构应力可 能会重新分布，导致某些部位应力集 中，增加结构破坏的风险。
为确保结构安全，需要针对涵洞长度 进行应力分析，合理设计结构形式和 尺寸，以优化应力分布，降低结构破 坏的风险。
地层稳定性
地质构造如断层、褶皱等会影响地层的稳定性，涵洞的长度应根据地层稳定性进行合理设计，以避免因地质构造 引起的沉降、变形等问题。
岩石类别
不同岩石类别的物理和机械性质对涵洞的长度有影响，如岩石的硬度、抗压强度等，应根据岩石类别进行合理设 计。
涵洞长度与地下水位变化的关系
地下水位
涵洞的长度应考虑地下水位的变化，特别是对于埋深较大的涵洞，地下水位的升降可能对涵洞的结构 和稳定性造成影响。
防水设计
为避免地下水对涵洞的影响，应进行合理的防水设计，如采用防水混凝土、设置排水沟等措施，以确 保涵洞的安全使用。
04
涵洞长度与结构安全 的关系
涵洞长度与结构稳定性的关系
涵洞长度与结构稳定性密切相关。过 短的涵洞可能无法有效支撑上部荷载 ，导致结构失稳。而合理的涵洞长度 则可确保结构的稳定性，抵抗外部荷 载的破坏。
(完整版)涵管水力计算书
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涵洞水力计算1
涵洞水力计算书项目名称_____________日期_____________设计者_____________校对者_____________一、示意图：二、基本设计资料1．依据规范及参考书目：武汉大学水利水电学院《水力计算手册》（第二版）中国水利水电出版社《涵洞》（熊启钧编著）2．计算参数：计算目标: 已知设计流量、洞身高度、进、出口水深，确定洞身宽度。
进口型式: 八字墙。
设计流量Q = 40.000 m3/s洞身形状：矩形洞身高度D = 4.000m洞身长度L = 30.000m 纵坡i = 0.0020糙率n = 0.0140 上游行近流速V = 0.700m/s进口水深H = 4.050m出口水深h = 3.500m流量系数m = 0.360 侧收缩系数ε= 0.950进口损失系数ξ 1 = 0.200 拦污栅损失系数ξ 2 = 0.000闸门槽损失系数ξ 3 = 0.000 出口损失系数ξ4 = 1.000进口渐变段损失系数ξ 5 = 0.200 出口渐变段损失系数ξ 6 = 0.300三、计算过程采用试算，拟定洞身宽度B = 3.460m进行流量计算。
1．判断流态：进口水深与洞高之比H/D = 4.050/4.000 = 1.013 < 1.2，同时因下游水深h = 3.500m < 洞高D = 4.000m，因此判定流态为无压流。
无压流洞身水面以上净空面积与洞身横断面面积的比值(D-h)/D = 0.125，不小于10%～30%，满足要求。
当洞高D>3.0m时，无压流洞身净空高度D-h = 0.500m ≥0.5m，满足要求。
洞长L = 30.00m < 8H = 8×4.05 = 32.40m，按无压流短洞计算。
2．计算公式无压流短洞流量计算公式:Q = σ×ε×m×B×(2g)0.5×Ho3/2<式1>3．流量计算<式1>中包括行近流速水头在内的进口水深Ho = H+α×V2/(2g)Ho = 4.050+1.05×0.7002/(2×9.81) = 4.076m进口内水深hs = h-i×L = 3.500-0.0020×30.00 = 3.440m当hs/Ho = 3.440/4.076 = 0.844 > 0.72时，<式1>中淹没系数σ计算公式如下: σ = 2.31×hs/Ho×(1-hs/Ho)0.4σ = 2.31×3.440/4.076×(1-3.440/4.076)0.4 = 0.927Q = 0.927×0.950×0.360×3.460×(2×9.81)0.5×4.0763/2= 40.003 m3/s4．计算成果分析无压流进口洞身水面以上净空面积与洞身横断面面积的比值(D-hs)/D = 0.140，不小于10%～30%，满足要求。
50年一遇 涵洞流量计算(K1+721.4箱涵)
改建工程K1+721.4箱涵流量计算书有限公司二〇二〇年六月汇水面积51.3243.438*18.9*3.35333＝＝＝K P B gQ εν=K一、设计标准1、设计荷载：公路-Ⅰ级；2、设计洪水频率：1/50；4、设计安全等级：涵洞三级；5、环境类别：Ⅰ类；6、地震烈度：地震基本烈度为Ⅵ度，设计地震动峰值加速度0.05g ，设计地震分组为第一组，特征周期为0.35S 。
二、计算数据（一）涵洞水文计算：排洪涵洞水文计算方法：流域面积在≤30km2采用交通部公路科学研究所径流简化公式()βγδφ5423F Z h Q -=，并结合形态调查法等水文计算的有关规定推求设计流量，设计流速，并以此为依据确定涵洞的孔径、孔数。
式中取值：1.根据地形图圈出汇水面积F=5.24 km 23.主河沟长度4450m ，高差624m ，平均坡度14.02%，地貌系数φ=0.14。
4.径流厚度h 按表取Ⅱ和Ⅲ类土的平均值h=（44+39）/2＝41.5。
5.滞留的迳流厚度Z 按表取值Z ＝25。
6.洪峰传播的流量折减系数β=1.0。
7.降雨不均匀折减系数r=1.0。
8.小水库（湖泊）调节折减系数δ＝1.0。
根据以上数值设计流量Q ＝0.14×（41.5-25）1.5×55.240.8×1×1×1＝35.3 m 3/s（二）无压力式涵洞的洪峰流量2-4m ×2.0m 箱涵临界流状态涵内临界流速 m/s2057.1051.3*0.13.35m Q A P K ＝＝K =εν临界水深时的涵内净过水面积：涵内收缩断面处流速洞内收缩断面处水深涵前积水深涵前雍水位涵洞高2.0m 无压力式涵洞内顶点至最高流水面的净高Ｈjg ≥h/6≥0.333m 无压力式涵洞允许过水净高Ｈj =h-Ｈjg =2.0-0.333=1.667m 50年一遇洪峰流量时，涵前雍水位Ｈy <Ｈj ，箱涵尺寸采用2-4.0m ×2.0m 能满足设计排洪要求。
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涵洞计算书涵洞计算书⼀、计算条件1、填⼟⾼度9⽶，洞顶⾄路⾯⾼度；2、填⼟容重18KN/m3，钢筋混凝⼟容重25KN/m3；3、填⼟内摩擦⾓取30°；4、车辆荷载，按照公路⼀级，按照两车道计算车辆荷载（计算填⼟⾼9⽶的范围）；⼆、盖板受⼒计算1、盖板上填⼟重量q⼟= r H b=18*9*1=162 KN/m2、盖板⾃重q⾃= r h b=25*0.52*1=13KN/m3、车辆荷载填⼟厚度⼤于0.5⽶，不计汽车冲击⼒，按照规范涵洞设计，使⽤车辆荷载计算不使⽤车道荷载。
车辆荷载布置如下：计算涵洞顶上车辆荷载引起的竖向⼟压⼒时，车轮按其着地⾯积的边缘向下作⽤30度⾓分布。
当⼏个车轮的压⼒扩散线相重叠时，扩散⾯积以最外边的扩散线为准。
车辆荷载横向分布宽度为：(0.6/2+9*tan30°)=5.493m>1.8m 车轮的压⼒扩散线相重叠，按照车轮的压⼒扩散线相重叠计算车辆荷载横向分布宽度。
a =(0.6/2+9*tan30°)×2+2×1.8+1.3=15.9m车辆荷载纵向分布长度度为：(0.2/2+9*tan30°) =5.293 <7m ⼩于两后轮距离，两后轮车轮的压⼒线不重叠。
车辆荷载分布长度为：b=(0.2/2+9*tan30°) *2+1.4=11.986 m车辆荷载分布的压⼒强度为：q车=G/a*b=(140+140)*2/15.9*11.986=2.94KN/m2（G为两辆车后轴载总和），填⼟较⾼车辆荷载影响不⼤。
4、盖板设计荷载q设=1.2（q⼟+ q⾃）+1.4 q汽=1.2×（162+13）+1.4×2.94=214.12KN/m （板宽1⽶）5、盖板作⽤于台帽的竖向⼒计算N=1/2×L计×q设=1/2×（4+0.3 /2）×214.12=444.30KN三、台⾝受⼒计算1、⼟侧压⼒计算1）、⼟体破坏棱体长度计算，按照规范L0=H*tan(45°-φ/2)=(9+4.77)* tan(45°-30°/2)=7.95 m（⼤于两后轮距离，车辆两后轮作⽤于破坏棱体）2）、车辆荷载换算成⼟层厚h0=G/B L0r=2×(140+140+120)/（4.9×7.95×18）=1.14m3）盖板中⼼点处⼟侧压⼒强度e A=r ×H A×tan2(tan(45°-φ/2)H A=9+0.052/2+1.14=10.4e A=18×10.4×tan2 (45°-30°/2)=62.34KN/m24）基础中⼼点处⼟侧压⼒强度e b=r ×H B×tan2 (45°-φ/2)H B= H A+0.052/2+0.4+3.1+0.75=14.91e B=18×14.91×tan2(tan(45°-30°/2)=89.37KN/m25）⼟侧压⼒作⽤弯矩计算计算宽度取1m，受⼒简图如下：⽤迈达斯计算跨中最⼤弯矩为：200KN M ，最⼤弯矩处距离A点2.35⽶。
涵洞流量水文分析计算书(四川盆地)
式Q p=1.2KF n3/s）；4、参考《公路排水设计规范》3-0-1公式推算流量：Q p=16.67ψq p,t F3/s）；2；<10km2）涵洞水文分析计算书二、设计流量计算1、径流形成法是以暴雨资料为主推算小流域洪水流量的一种方法，目前公路部门普遍使用的一种计Q p=ψ(h-z)1.5F0.8βγδ3/s）；一、项目概况本项目路线起点（K0+000）位于保家镇场口接319国道（近重庆彭水工业园区），终点（K14+982.337）位于乔梓乡场口，路线长度14.975公里。
本项目无桥梁工程；有新建涵洞501米/52道，平均每公里3.47道。
算方法。
按《公路涵洞设计细则》6.2.2泾流成因简化公式推算流量：2；时）3/s）；2；Q p=CSF2/3；当汇水面积<3km2时,Q p=CSF——相应于设计洪水频率的一小时降雨量，可向当地雨量站了解；4.9m 3/s式1.9L 0=B= 1.9H 实=#####（m）h d =0.87H 实=1.20（m）#####（m）2）；由《公路涵洞设计细则》（JTG/T D65-04-2007）表4.3.7查得，无压力式涵洞净空高度h d （m）3/s）；选一孔H=L=深：（Q p /1.581/B）^2/3=参考公路桥涵设计手册《涵洞》第五章第四节第式5-28可得，涵洞进水口水深：从涵前水深H至进水口水深H'的降落系数取0.87；结论：MaxQ p =2；三、涵洞孔径选择（初步拟定尺寸）参考公路桥涵设计手册《涵洞》第五章第四节第5-33简化公式计算所需的涵洞净宽：B=Q p ×（1.581×H 1.5）-1临界流状态计算：则涵洞净高H 0≥H 实+h d =因此根据现场实际勘测、涵洞孔径选择计算、填土高度,初拟孔径涵洞尺寸满足要求。
四、涵洞孔径验算1、根据以上初拟孔径，按《公路涵洞设计细则》（JTG/T D65-04-2007）第7.2.1条进行涵洞孔径验算；本涵为无压力式涵洞，按下列公式验算涵内流速、水深、和涵前壅水位。
7 公路涵洞设计水力计算技术要求
7 公路涵洞设计水力计算技术要求7.1一般规定7.1.1涵洞水力计算应保证设计洪水、漂浮物等的安全通过，确保路基及基底的稳定，满足排灌需要，避免对上、下游农田、房舍的不利影响，并考虑工程造价的经济合理。
7.1.2根据公路等级，求得涵洞规定设计洪水频率的设计流量，结合河沟断面形态、地质和进出水口、沟床加固形式等条件初拟涵洞的类型、洞口式样和孔径后，应进行水力计算；应验算涵内流速、水深和涵前壅水位。
7.1.3新建涵洞应采用无压力式，在涵前允许壅水且有充分的技术经济比较依据时，方可采用半压力式或压力式涵洞。
条文说明涵洞前水深可以低于涵洞净高，也可以高于涵洞净高，按涵前水深是否淹没洞口以及涵洞水流过水状态，分为无压力式、半压力式和压力式三种。
因为有压涵洞水压力较大，沉降缝容易漏水，危害基础及路堤的稳定性。
既要求不透水，又要求能沉降自如，这样在构造上就比较复杂，因此要避免使用有压涵洞。
所以涵洞要设计成无压力式的。
7.1.4新建涵洞孔径宜采用标准跨径，最小0.75m 跨径只适用于无淤积地区的灌溉渠道，排洪涵洞跨径不宜小于 1.0m。
7.1.5涵洞内径或净高应考虑涵长的影响，但不宜小于0.75m；寒冷地区的涵洞内径及净高还应考虑涎流冰的影响；当旧路改扩建时，如原涵洞状态良好，其孔径和长度可视具体情况而定。
7.1.6人工排灌渠道上的涵洞，应依据排灌流量、过水断面和当地水利部门及有关单位意见确定其孔径。
不宜压缩排灌渠道过水面积。
天然河沟上的涵洞，可按河沟断面形态初拟孔径，不宜压缩设计洪水标准下河沟的天然排水面积。
7.1.7冰冻地区不宜采用小孔径管涵和倒吸虹管涵洞。
当有农田排灌需要，必须采用时，应在冻期前将管内积水排除，并将两端进出口封闭。
7.1.8无压力式涵洞内顶点至最高流水面的净空，应符合表 7.1.8 的规定。
涵前水深应小于或等于涵洞净高的 1.15 倍。
可不计涵前积水对设计流量的影响。
表 7.1.8 无压力式涵洞净空高度 h d （m ）涵洞进口净高或内径 h d （m ）管涵拱涵 板涵、箱 涵 ≤3 ≥h d /4 ≥h d /4 ≥h d /6 >3≥0.75≥0.75≥0.57.2 涵洞孔径验算7.2.1无压力式涵洞的孔径计算应根据河沟断面形态初拟孔径后，按下列公式验算涵内流速、水深和涵前壅水位。
涵洞水力计算范文
涵洞水力计算范文涵洞是一种用于通行水流的构筑物，通常用来处理道路交通中的雨水排放及排水问题。
水力计算是设计涵洞时必不可少的一部分，它用于确定涵洞的尺寸和设计流量，以确保涵洞的稳定性和正常运行。
下面将详细介绍涵洞水力计算的相关内容。
涵洞的水力计算主要包括设计流量的确定和涵洞类型的选择。
设计流量是指在特定设计条件下，涵洞需要处理的最大水流量。
涵洞设计流量的计算一般采用降雨径流法或水位过高法。
降雨径流法是指根据设计降雨的强度和持续时间，计算出降雨量，并通过降雨径流系数和面积来确定设计流量。
降雨径流系数是指降雨量中流失到涵洞中的比例，它受到地表状况、土壤类型、降雨时长等因素的影响。
根据地区的气候和地理条件，可以选择适当的降雨径流系数进行计算。
水位过高法是指根据涵洞的设计水位和流量来确定设计流量。
设计水位是指涵洞水面的最高水位，一般应考虑涵洞的水封高度、流速和流量对涵洞稳定性的影响。
通过控制涵洞的出口水位，可以确保涵洞的运行正常。
在进行涵洞水力计算时，还需要考虑涵洞的类型和几何形状。
涵洞的类型通常有圆形涵洞、长方形涵洞和梯形涵洞等。
不同类型的涵洞在水力计算中需要采用不同的公式和计算方法。
涵洞的几何形状包括涵洞的高度、宽度和长度等参数，这些参数会直接影响涵洞的流通能力和稳定性。
涵洞水力计算还需要考虑涵洞的水力特性，如涵洞的流速、流量分布和流态等。
通过测量涵洞内的水位变化和流速，可以确定涵洞的流量分布和流态。
这些数据可以被用来验证涵洞的设计流量和稳定性，并进行必要的调整和改进。
对于较大的涵洞，还需要进行涵洞的堵塞分析和溃决计算。
涵洞的堵塞分析是指根据涵洞的设计流量和流速，确定涵洞内的泥沙和杂物沉积情况，并通过计算涵洞的堵塞率来评估涵洞的维护和清淤需求。
溃决计算是指根据涵洞的设计流量和水位，分析涵洞结构的强度和稳定性，以确定涵洞的最大承载能力和安全系数。
综上所述，涵洞水力计算是设计涵洞时不可或缺的一部分，它通过确定设计流量、选择涵洞类型和计算涵洞的水力特性，以确保涵洞的稳定性和正常运行。
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拱形涵洞过水面积计算
【原创实用版】
目录
1.拱形涵洞概述
2.拱形涵洞过水面积计算方法
3.实例分析
4.总结
正文
一、拱形涵洞概述
拱形涵洞是一种常见的水利工程建筑物，主要用于河流、湖泊等地表水体之间的跨越和连接。
它的结构特点是顶部呈拱形，两侧为圆弧形或直线形。
拱形涵洞在工程中具有很好的水力学性能，可以有效减少水流的阻力，提高水流的通行能力。
在拱形涵洞的设计与施工过程中，过水面积的计算是一个关键环节，它直接影响到涵洞的水利效益和工程投资。
二、拱形涵洞过水面积计算方法
拱形涵洞过水面积的计算方法有多种，其中较为常见和实用的是按照涵洞的水利断面形状进行计算。
具体步骤如下：
1.确定涵洞的水利断面形状。
通常情况下，拱形涵洞的水利断面为椭圆形或半圆形。
2.测量涵洞的跨度和拱高。
跨度是指涵洞中心线两端的距离，拱高是指涵洞顶部的拱形高度。
3.计算涵洞的水利半径。
水利半径是指从涵洞中心线到拱顶的垂直距离与跨度的一半。
4.根据水利半径和拱高，计算涵洞的水利面积。
水利面积的计算公式
为：面积 = π× (水利半径^2 + (拱高/2)^2)^(3/2)。
5.最后，将水利面积乘以 2，得到拱形涵洞的过水面积。
三、实例分析
假设某拱形涵洞的跨度为 10 米，拱高为 6 米，则：
1.水利半径 = (10/2) + 6/2 = 8 米
2.水利面积 = π× (8^2 + (6/2)^2)^(3/2) ≈ 128.08 平方米
3.涵洞过水面积 = 128.08 × 2 = 256.16 平方米
因此，该拱形涵洞的过水面积约为 256.16 平方米。
四、总结
拱形涵洞过水面积的计算是水利工程设计的基本内容之一，其计算方法相对简单，但具有较强的实用性。
通过对涵洞水利断面形状的测量和计算，可以准确得到拱形涵洞的过水面积，为工程设计提供重要依据。