涵洞水文计算方法有暴雨推理法、径流形成法、形态调查法.ppt

《公路涵洞设计细则》 解 释 冯忠居 教授 长安大学 二零零七年九月 六.涵洞水文计算 涵洞水文计算方法有暴雨推理法、径流形成 法、形态调查法、直接类比法。这些方法各有其 优缺点。 1.暴雨推理法 1）暴雨推理法是一种半理论半经验的计算方法。 通过损失参数和汇流时间，体现地区的差异性。 其推理公式适用于汇水面积小于100Km2的河沟。 2）暴雨推理公式 Qp＝0.278（ －μ）F …… （6.1.2-1） 损失参数μ按下式计算： 北方可采用μ＝ …… （6.1.2-2） 南方可采用μ＝ …… （6.1.2-3） 汇流时间τ按下式计算： 北方可采用 …… （6.1.2-4） 南方可采用 …… （6.1.2-5） 3) 经验公式在公路以及其他相关行业和部门均有 不同的公式型式，可供使用。各省（区）、地市 水利部门的地区性流量经验公式，亦可参照使用。 2.径流形成法 1) 径流形成法是目前公路部门普遍使用的一种计 算方法，其径流成因简化公式适用于汇水面积 F≤30km2的小流域。 2) 径流成因简化公式 Qp＝ …… （6.2.2） 3) 径流流量经验公式在公路以及其他相关行业和 部门均有不同的公式型式，可供使用，其中各水 文参数的取值应尽量根据当地具体资料确定。地 区性流量经验公式，亦可参照使用。 3.形态调查法 1) 结合形态断面进行洪水调查，确定流量的形态 调查法，是目前公路部门应用较为普遍的一种方 法。当有可靠的历史洪水位调查资料时，其适用 范围不受限制。 2) 形态断面一般选在有较可靠的洪水调查资料 的河段内。形态断面应与流向垂直，宜选在河段 顺直、岸坡稳定、床面冲淤变化不大、泛滥宽度 较小、断面比较规则、河槽在平面上无过大扩散 或收缩、河沟床纵坡无急剧变化和无死水区及不 受壅水影响的地方。(河床断面稳定、规则) 当涵址断面符合形态断面条件时，涵址断面亦可做为形态断面。 3) 断面流速和历史洪峰流量（或多年平均洪峰 流量）的计算。 ① 当采用流速仪、深水（双）浮标实测出各测 速点的流速后，计算出每根测速垂线上的平 均流速，然后用解析法或图解法计算通过流量及 对应的全断面平均流速。当采用水面浮标实测出 每根行走线上的水面点流速，此水面点流速即相 当于测速垂线平均流速，但在流量计算时需予以 修正。 ② 当调查到的历史洪水位处于水面比降均一、河 道顺直、河床断面较规整的稳定均匀流河段时， 可按下式计算： Q=AcVc+AtVt …… (6.3.3-1) Vc= …… （6.3.3-2） Vt = …… （6.3.3-3） 4) 按涵洞规定设计频率推算形态断面处的洪峰流量 (3种方法) ① 按流量模比系数推算 …… （6.3.4-1） ② 按多年平均流量推算 …… (6.3.4-2) ③ 按周期换算系数推算 …… （6.3.4-3） 5) 拟建涵洞处设计流量的推求(四种情况) ① 若形态断面处与拟建涵位处估计两者汇水面 积或流量相差±10％以内时，认为形态断面处规定 频率对应的洪峰流量等于拟建涵位处规定频率对应 的设计流量。 ② 若形态断面处与拟建涵位处两者汇水面积或流 量相差较大时(需进行涵址换算)，即可按下式推求：