公路橋涵水力計算-涵洞水力計算

公路橋涵設計01第一節(jié)小橋涵水力計算概要第二節(jié)小橋水力計算小橋涵水力計算

第三節(jié)涵洞水力計算第四節(jié)確定小橋涵孔徑經(jīng)驗方法03040201涵洞水力圖式孔徑計算涵洞水力計算

倒虹吸涵洞孔徑計算0302一、涵洞水力圖式涵洞前水深可以低于涵洞凈高，也可以高于涵洞凈高,按照涵前水深是否淹沒洞口以及進水口洞口建筑形式，可有以下三種水力圖式。1.無壓力式水流通過涵洞時在其洞身長度內(nèi)都有與洞頂不接觸的自由水面。此時下游河槽水流不影響洞內(nèi)水流的出流。計算方法與自由出流的小橋相同。無壓力式涵洞洞身多為混凝土或砌石構(gòu)成，具有較大的抗流速能力，一般采用較高的出口流速，但不超過5～6m/s。出口流速與涵洞長度及涵底縱坡有關(guān)。

涵洞水力計算1.無壓力式

涵洞水力圖式對于普通進水口（包括端墻式、八字式、平頭式等）對于流線型進水口（包括喇叭形等）其中：——涵前水深（m）——涵洞洞內(nèi)凈高（m）涵前水深可按下式估算：涵洞水力計算a）八字式b）端墻式c）錐坡式d）直墻式

e）扭坡式f）平頭式g）走廊式h）流線型式2.半壓力式涵洞進水口被淹沒，但整個洞身仍具有自由水面。對于普通進水口對于流線型進水口，一般不出現(xiàn)半壓力式水力圖式3.壓力式壓力式涵洞進口完全被水淹沒，且整個洞身被水流充滿，無自由表面，整個洞身呈有壓力狀態(tài)，其水力圖式與水力學中的短管出流的水力狀態(tài)相似。3.壓力式對于流線型進水口，且其中：——涵底縱坡——洞內(nèi)摩阻坡度3.壓力式對于普通進水口涵洞，一般不出現(xiàn)有壓力式水流狀態(tài)。因為，盡管，且，洞內(nèi)可能局部充滿水流，但由于進水口斷面突變，水流在擠入洞內(nèi)時吸進了空氣，致使充滿的管流不斷被空氣破壞，實際只能符合不穩(wěn)定的半壓力式水流狀態(tài)。壓力式涵洞除滿足條件外，還應滿足。若，水流沿流程因重力而獲得的功將大于摩阻力所消耗的能，洞內(nèi)離進口不遠處的流速即增大到使水流脫離洞頂面而形成自由水面，使泄水能力降低。二、孔徑計算1.無壓力式涵洞孔徑計算各類涵洞孔徑計算簡化公式（1）

蓋板涵及箱涵其中：——涵前水深，根據(jù)水面降落曲線近似計算其中：——洞口處水流深度——進水口和壅水降落系數(shù)，通常采用0.87各類涵洞孔徑計算簡化公式（2）

石拱橋（3）

圓管涵2.半壓力式涵洞孔徑計算其中：——涵洞進口附近收縮斷面面積、水深及流速，——流速系數(shù)，普通型洞口取0.853.壓力式涵洞孔徑計算其中：——從假想的摩擦坡度線起算的涵前水頭總高度三、倒虹吸涵洞孔徑計算基本計算公式公路上常用的是豎井式倒虹吸涵洞，孔徑計算的基本公式：其中：——上下游水面的水位差，即總水頭損失，等于沿程水頭損失與局部水頭損失之和。——水頭損失綜合系數(shù)倒虹吸涵洞孔徑計算斷面為圓形時：斷面為正方形時：倒虹吸涵洞孔徑計算水頭損失綜合系數(shù)的確定水流通過倒虹吸涵洞的水頭損失，由沿程水頭損失與局部水頭損失兩部分組成。局部水頭損失包括：涵身斷面變化、進口、轉(zhuǎn)變、出口等各項阻力引起的水頭損失同時考慮上各項水頭損失，水頭損失綜合系數(shù)：各項阻力系數(shù)（1）沿程阻力系數(shù)其中：——涵洞沿程長度，包括兩豎井沿程長度——涵身斷面水力半徑——粗糙系數(shù)。涵洞材料為混凝土時，采用0.013～0.014；為漿砌石塊時，為0.016～0.017各項阻力系數(shù)（2）涵身斷面變化的阻力系數(shù)

查附表（3）進口阻力系數(shù)

查附表（4）轉(zhuǎn)彎阻力系數(shù)

急彎，查附表緩彎，其中：——系數(shù)，對于正方形斷面查附表，對于圓形斷面查附表各項阻力系數(shù)（5）出口阻力系數(shù)涵洞水流出口斷面增大，流速驟減，一般取出口阻力系數(shù)為1倒虹吸管的渠道一般最大與最小流量相差甚大?？讖皆O計時注意使倒虹吸管通過最大流量時水頭損失不致過