涵洞孔径计算

1、涵洞设计流量计算原则

流域面积小于30 k m2的河流，利用《公路涵洞设计细则》（JTG/T D65-04-2007）中径流形成法公式计算流量，用经验公式复核。

2、计算公式

计算公式1 -径流形成法公式 公式： QphzF3245其中：Qp：规定频率为p时的洪峰流量（m3/s）； ψ：地貌系数，查《公路涵洞设计细册》附录B表B-5；

h：径流厚度（mm），由暴雨分区、规定频率P%、土的吸水类属一级汇流时间确定，查《公路涵洞设计细册》附录B表B-9；

z：被植物或坑洼滞留的径流厚度（mm），查《公路涵洞设计细册》附录B表B-10；

F：汇水区面积（km2）；

：洪峰传播的流量折减系数，查《公路涵洞设计细册》附录B表B-11；

：汇水区降雨量不均匀的折减系数，查《公路涵洞设计细册》附录B表

B-12；

：小水库（湖泊）调节作用影响洪峰流量的折减系数，查《公路涵洞设计

细册》附录B表B-13，本项目路线无小水库，则＝1。

计算公式2-经验公式法 经验公式Ⅲ：Qp=CSF

其中：Qp：规定频率为p时的洪峰流量（m3/s）； C：系数，C＝0.4；

S：频率为P的雨力（mm/h），查四川省雨力（mm/h）等值线图，S=90 F：汇水面积（km2）。 经验公式Ⅳ：Qp=KFn

其中：QP：规定频率为p时的洪峰流量（m3/s）； K：迳流模量，K=0.74；

F：汇水区面积（km2）。 （1）、汇水面积

流域面积从1：5000或1：10000的地形图上勾绘出汇水区范围，然后再以图形法求算面积。

（2）、设计流量

本次所选的涵洞汇水面积均小于30 k m2，故采用径流形成法公式计算流量。依以上参数，对路线上部分涵洞1%洪峰流量进行计算，结果见下表1-1。

表1-1 涵洞设计流量

序号 1 2 3 4 5 6 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 桩号 ZK04+332.049 K07+284.329 K07+450.000 K08+300.000 K08+540.000 ZK10+190.703 Y15+198.615 Y15+334.170 Y15+465.009 K15+700 K15+855 K16+178 K16+320 K17+570.000 K17+778 K23+650 K23+890.000 K24+135 K24+475 K25+220.000 K25+492 K25+740 K25+930 K27+892 K29+405 汇水面积F（km） 0.010 0.070 0.067 0.020 0.310 1.740 0.051 0.075 0.050 0.013 0.017 0.008 0.013 0.040 0.076 0.004 0.017 0.006 0.011 0.014 0.044 0.107 0.130 0.370 0.018 2流量Qp （m/s） 0.47 2.21 2.14 0.87 7.27 28.91 1.72 2.34 1.69 0.58 0.71 0.39 0.62 1.41 2.36 0.22 0.71 0.31 0.50 0.61 1.53 3.11 3.63 8.38 0.75 3序号 7 8 9 10 11 12 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 桩号 K11+182.335 ZK11+361.839 K11+555.000 K12+105.000 K12+760.000 K13+100 K29+585 K29+762 K30+225 K30+475 K30+707 K31+150 K32+305 K32+580 K32+690 K32+841 K32+988 K33+235 K33+490 K33+690 K33+851 K34+125 K35+325 K35+510 K35+666 汇水面积 F（km） 0.140 0.220 0.015 0.063 0.021 0.159 0.020 0.024 0.028 0.032 0.038 0.017 0.043 0.051 0.051 0.051 0.064 0.010 0.005 0.017 0.076 0.060 0.085 0.082 0.058 2流量Qp （m/s） 3.85 5.53 0.64 2.03 0.84 4.26 0.87 0.87 1.06 1.18 1.36 0.71 1.60 1.84 1.84 1.84 2.21 0.43 0.27 0.71 2.53 2.09 2.77 2.69 1.77 3注：本次根据流域面积范围选择设计流量值。

3、涵洞孔径计算

考虑本合同段区域的地形、地貌，涵洞选择无压力式较为适宜。首先计算各标准孔径涵洞的允许流量，再根据各涵洞的设计流量进行孔径的选取。

本次涵洞类型均为盖板涵，根据参考资料7，各标准孔径盖板涵及箱涵计算流量的简化公式为：Qp＝1.581BH3/2 (m3/s)

式中： H：涵前水深，H＝h进/β，h进＝hd－Δ； h进：洞口处水流深度；

β：进水口处壅水降落曲线，通常采用0.87； hd：涵洞净空高度； Δ：进水口涵洞净空高度； B：涵洞净宽。

根据以上公式，涵洞流量、孔径计算如下表3-1：

表3-1 盖板涵及圆管涵流量、孔径计算表

孔径 序号 L (m) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 1-φ1.5 1-3×2.5 1-φ1.5 1-φ1.5 1-4×4 1-4×3.5 1-4×3.5 1-2×2 1-φ1.5 1-φ1.5 1-4×3.5 1-3×2.5 1-φ1.5 1-φ1.5 1-φ1.5 1-φ1.5 1-φ1.5 1-φ1.5 1-φ1.5 1-φ1.5 1-φ1.5 1-4×3.5 1-φ1.5 泄水流量 Qp (m/s) 0.47 2.21 2.14 0.87 7.27 28.91 3.85 5.53 0.64 2.03 0.84 4.26 0.051 0.075 0.050 0.013 0.017 0.008 0.013 0.040 0.076 0.004 0.017 3壅水曲线 β 0.87 0.87 0.87 0.87 0.87 0.87 0.87 0.87 0.87 0.87 0.87 0.87 0.87 0.87 0.87 0.87 0.87 0.87 0.87 0.87 0.87 0.87 0.87 净空 hd (m) 1.5 2.5 1.5 1.5 4 3.5 3.5 2 1.5 1.5 3.5 2.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 3.5 1.5 涵洞净宽 B (m) 0.162 3.000 0.737 0.300 4.000 4.000 4.000 2.000 0.220 0.699 4.000 3.000 0.018 0.026 0.017 0.004 0.006 0.003 0.004 0.014 0.026 4.000 0.006 净空 Δ (m) 0.375 0.417 0.375 0.375 0.667 0.583 0.583 0.333 0.375 0.375 0.583 0.417 0.375 0.375 0.375 0.375 0.375 0.375 0.375 0.375 0.375 0.583 0.375 涵前水深 H (m) 1.293 2.395 1.293 1.293 3.831 3.352 3.352 1.916 1.293 1.293 3.352 2.395 1.293 1.293 1.293 1.293 1.293 1.293 1.293 1.293 1.293 3.352 1.293 孔径 序号 L (m) 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 1-3×2.5 1-φ1.5 1-φ1.5 1-φ1.5 1-3×2.5 1-2×1.5 1-3×2.5 1-φ1.5 1-φ1.5 1-3×2.5 1-3×2.5 1-φ1.5 1-φ1.5 1-φ1.5 1-φ1.5 1-4×4 1-φ1.5 1-φ1.5 1-φ1.5 1-φ1.5 1-4×4 1-φ1.5 1-3×2.5 1-φ1.5 1-2×1.5 1-2×1.5 1-φ1.5 泄水流量 Qp (m/s) 0.006 0.011 0.014 0.044 0.107 0.130 0.370 0.018 0.87 0.87 1.06 1.18 1.36 0.71 1.60 1.84 1.84 1.84 2.21 0.43 0.27 0.71 2.53 2.09 2.77 2.69 1.77 3壅水曲线 β 0.87 0.87 0.87 0.87 0.87 0.87 0.87 0.87 0.87 0.87 0.87 0.87 0.87 0.87 0.87 0.87 0.87 0.87 0.87 0.87 0.87 0.87 0.87 0.87 0.87 0.87 0.87 净空 hd (m) 2.5 1.5 1.5 1.5 2.5 1.5 2.5 1.5 1.5 2.5 2.5 1.5 1.5 1.5 1.5 4 1.5 1.5 1.5 1.5 4 1.5 2.5 1.5 1.5 1.5 1.5 涵洞净宽 B (m) 3.000 0.004 0.005 0.015 3.000 2.000 3.000 0.006 0.300 3.000 3.000 0.406 0.468 0.244 0.551 4.000 0.634 0.634 0.761 0.148 4.000 0.244 3.000 0.720 2.000 2.000 0.609 净空 Δ (m) 0.417 0.375 0.375 0.375 0.417 0.250 0.417 0.375 0.375 0.417 0.417 0.375 0.375 0.375 0.375 0.667 0.375 0.375 0.375 0.375 0.667 0.375 0.417 0.375 0.250 0.250 0.375 涵前水深 H (m) 2.395 1.293 1.293 1.293 2.395 1.437 2.395 1.293 1.293 2.395 2.395 1.293 1.293 1.293 1.293 3.831 1.293 1.293 1.293 1.293 3.831 1.293 2.395 1.293 1.437 1.437 1.293