某港口排水涵洞水力计算浅析.pdf
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1、某港口排水涵洞水力计算浅析 王观烨,章静 ( 中交第二航务工程勘察设计院有限公司,湖北 武汉 4 3 0 0 0 0) 口 j 口摘 要: 文章 提出 根据 规划 或已 有 排水涵 洞作为 参考 往 往导 致涵洞 尺寸 i 偏 大 , 造 价 偏 高 , 并 通 过 工 程 实 例 进 行 分 析 , 得 出 排 水 涵 洞 进 行 水 力 计 算 , : 优化设计是必须的。 并提出一些工程中的计算经验, 为今后类似项目 提供 i 。 溅施度 i 替 - 中图分类号:T U 9 9 2 文献标识码: B : J J T 文章编号 :1 0 0 7 7 3 5 9 ( 2 0 1 6 ) 0 3
2、 0 2 2 4 0 3 I D OI :1 0 1 6 3 3 0 c n k i 1 0 0 7 7 3 5 9 2 0 1 6 0 3 0 8 1 囝 0 前 言 排水涵洞 的水力计算是确定排水涵洞设计 的关 键 , 排水涵洞设计是否合适将直接决定排水涵洞的水 力条件和工程造价 。 在设计过程 中, 有时因为外部环 境资料不全 ,为了方便起见 , 设计中采取根据规划资 料设计或者校核已有排水涵洞进行设计。 而很多时候 规划或已有的排水涵洞设计尺寸偏大 , 造成不必要的 浪费。 本文拟结合重庆港江津港 区珞璜作业区改扩建 工程排水涵洞设计 , 探讨排水涵洞水力计算的一些方 法 1 工程概
3、况 重庆港江津港 区珞璜作业 区改扩建工程排 水涵 洞设计作为重庆港江津港 区珞璜作业 区改扩建工程 的配套项 目, 其内有若干现状溪沟穿过港 口用地 。根 据重庆港江津港 区珞璜作业 区改扩建工程相关设计 资料和地形图分析 , 港 口北侧现状地形较复杂 , 其高 差变化大 ,标高在 2 0 2 4 8 5 m范围内。为满足港 口用 地要求, 顺着现有溪沟方向设置一条排水涵洞, 将现 状的溪沟归顺后 ,通过排水涵洞排人长江。排水涵洞 设在港 口堆场及道路下方 ,排水涵洞总长度为 5 5 2 m。 2 排水流量计算 作者简介:王现烨 ( 1 9 8 0 一) ,男,湖北武汉人 ,毕业于武汉科技
4、大学,学 士;工程师,国家注册设备工程师。 2 1汇 水 面积 根据业主提供的 1: 1 0 0 0 0地形图等高线 ,以分 水岭作为汇水面积边界, 统计出汇人本项 目的排水面 积为 4 4 8 5 h a 。 2 2设计流量计算 为加强排水计算 的准确性 , 拟采用 4种计算方法 进行计算 ,并相互 比照。第一种采用小流域公式法 , 对洪峰流量进行计算 ; 第二种采用极限强度法 , 按重 庆暴雨强度公式对雨水量进行计算; 第三种采用交通 部公路科学研究 院径流简化公式对雨水量进行计算 ; 第 四种采用痕迹调查法 , 了解最大雨水量 , 进行复核。 这 4种方法相互对 比后 , 采用较大的设计
5、流量值。同 时对上游既有排水涵洞构造孔径进行调查 , 复核现有 排水构筑物是否满足要求。 2 2 1小流域公式法 Q = K p F 式中 :Q s为设计洪峰流量 ( m s ) ;m为面积指 数,当 F l k m 时,m =1 ;当 l k m F 1 0 k m 时, m=0 8 5( 西南地区) ;P为重现期,根据 城市防洪 工程设计规范( C J J 5 0 9 2 ) 和本地区控制性详细规 划 ,本次设计按 P = 1 0 0年设 防;K p为流量模数 ,根 据重现期和所属地区,本次设计采用 Kt o o = 2 3 。 2 2 2极 限强度法 ( 暴雨强度公式 ) 根据 室外排水
6、设计规范 ( 2 0 1 4 年版 ) 要求, 对于汇水面积超过 2 k m 时,雨水设计流量宜采用数 学模型法进行确定 , 而现阶段国内数学模型法用于工 程实例中还处于摸索阶段, 因此本次设计中采用原暴 雨强度公式 。 Q 。 = q F 式中:Q s 为雨水设计流量 ( L s ) ;q 为采用重庆 地 区 暴 雨 强 度 公 式 , g= ( L s h a ) ; 为平均径流系数 ,根据规划及现状地 形,本次设计 = 0 3 5 ;F为汇水面积 ( h a ) ; P为暴 雨 重 现期 ( Y) ,根 据 室外 排 水设 计 规 范 ( G B 5 0 0 1 4 2 0 1 4 )
7、, 按 P = 1 0 0年设计;t 为降雨历时 ( mi n) ,t = t 1 + t 2 ,t 1 为地面集水时间 ( rai n) ,t l = 5 mi n ; t : 为管渠内雨水流行时间 ( ra i n) 。 2 2 - 3交通部公路科学研究院径流简化公式 Q p = ( h z ) F 4 , 5 p 6 式中:F为汇水面积 ( k m ) ; 为地貌系数,查 涵洞设计细则附录表 B 一 5 ,取 0 1 3 ;h 为径流厚 度 ( m m) ,查 涵洞设计细则附录表 B 一 9 , 取百年 一 遇值 4 6 ;z 为滞留径流厚度 ( m m) ,查 涵洞设计 细则附录表 B
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