JGD公路排水設計規(guī)范宣貫培訓三

JTG/TD33-2012

《公路排水設計規(guī)范》2013.3第三部分水文及水力計算9.1水文計算9.2溝和管的水力計算9.3泄水口水力計算9.4地下排水設施水力計算提綱9.1水文計算9.1.1設計徑流量9.1.2設計降雨重現(xiàn)期9.1.3降雨歷時9.1.4坡面匯流歷時9.1.5溝管內(nèi)匯流歷時9.1.6有資料時設計重現(xiàn)期降雨強度9.1.7無資料時降雨強度9.1.8徑流系數(shù)9.1.9設計徑流計算流程圖設計徑流量路界內(nèi)各項排水設施所需排泄的設計徑流量應按下式計算確定：Q——設計徑流量（m3/s）；qp,t——設計重現(xiàn)期和降雨歷時內(nèi)的平均降雨強度（mm/min）；ψ——徑流系數(shù)；F——匯水面積（km2）。設計降雨重現(xiàn)期設計降雨的重現(xiàn)期應根據(jù)公路等級和排水類型，按表確定。表9.1.2設計降雨的重現(xiàn)期（單位：年）公路等級路面和路肩表面排水路界內(nèi)坡面排水公路等級路面和路肩表面排水路界內(nèi)坡面排水高速公路和一級公路515二級及二級以下公路310降雨歷時計算路面表面排水時，單向三車道及以下的路面匯流歷時可取5min；單向三車道以上的路面匯流歷時可按下式（）計算確定，可不計溝管內(nèi)匯流歷時。坡面匯流歷時坡面匯流歷時可按下式計算確定：t1——坡面匯流歷時（min）；Lp——坡面流的長度（m）；ip——坡面流的坡度；s——地表粗度系數(shù)。

表9.1.4地表粗度系數(shù)s

地表狀況粗度系數(shù)s地表狀況粗度系數(shù)s瀝青混凝土路面、水泥混凝土路面0.013牧草地、草地0.40光滑的不透水地面0.02落葉樹林0.60光滑的壓實土地面0.10針葉樹林0.80稀疏草地、耕地0.20溝管駱內(nèi)匯解流歷港時計算交溝管襖內(nèi)匯嗓流歷遭時時樓，先貿(mào)在斷江面尺京寸、吹坡度周變化個點或旋者有埋支溝注（支惡管）趨匯入稅處分像段，證分別監(jiān)計算短各段暖的匯沾流歷貌時后悠再疊壤加而活得，露按式猾（）是計算嘴確定汽。當其沿程夾有旁興側入賞流時搶，第例一段蝦溝管素的平的均流皇速可橋用該芬段溝愧管的材末斷銅面流摔速乘爭折減鞋系數(shù)0.受75計算幕，其崇余各格段可鳴用上呢、下菜端斷厭面流鏟速的袋平均順值計鼠算：t2——溝管學內(nèi)匯華流歷灘時（mi酬n）；n和m——分段協(xié)數(shù)和說分段趁序號像；lm——第m段的派長度晌（m）；vm——第m段的殘平均事流速蔑（m/狠s）；im——第m段溝難管的釣平均軟坡度惜。有資妨料時怨設計浙重現(xiàn)水期降發(fā)雨強誼度當?shù)貕螝庀篼}站有10年以攝上自梯記雨甜量計乳資料激時，與可利真用氣轉象站搏觀測觀資料件，經(jīng)醒統(tǒng)計靠分析吊，確雙定相探關參武數(shù)后樓，按痕下式千計算仔設計賽重現(xiàn)引期的獸降雨桌強度旬。t——降雨報歷時芽（mi灰n）；P——重現(xiàn)掏期（贊年）嶺；b,n，c，d——回歸升系數(shù)評。無資平料時孤設計蒼重現(xiàn)罰期降賓雨強檔度當?shù)馗`缺乏咐自記習雨量株計資歐料時堪，可每利用勁標準蜻降雨黃強度碧等值祖線圖肢和有德關轉雷換系悠數(shù)，科按下把式計迷算降弱雨強奧度：q5,魯10——忽5年重獨現(xiàn)期套和10分鐘翁降雨眨歷時將的標員準降類雨強濫度（mm晨/m孕in），靜按公遵路所傾在地尤區(qū)，爆由圖釀查取欄；cp——重現(xiàn)辦期轉蠻換系察數(shù)，愧為設幣計重葵現(xiàn)期菊降雨燃強度qp同標究準重顛現(xiàn)期填降雨敞強度q5的比容值，般按公嫩路所薦在地吩區(qū)由較表查怪?。籧t——降雨本歷時序轉換誰系數(shù)勝，為饒降雨租歷時t的降蓄雨強發(fā)度qt同10脂mi綁n降雨膽歷時詢的降姻雨強釋度q10的比煌值，尖按公料路所芳在地艇區(qū)的60配mi既n轉換梁系數(shù)c60，由疾表查笑取，c60則可擠由圖葡查取乳。地區(qū)（年）351015海南、廣東、廣西、云南、貴州、四川東、湖南、湖北、福建、江西、安徽、江蘇、浙江、上海、臺灣0.861.001.171.27黑龍江、吉林、遼寧、北京、天津、河北、山西、河南、山東、四川西、西藏0.831.001.221.36內(nèi)蒙古、陜西、甘肅、寧夏、青海、新疆（非干旱區(qū)）0.761.001.341.54內(nèi)蒙古、陜西、甘肅、寧夏、青海、新疆（干旱區(qū)*）0.711.001.441.72表9.勇1.超7-倘1重現(xiàn)所期轉廢換系薄數(shù)cp降雨歷時t（min）3510152030405060901200.301.401.251.000.770.640.500.400.340.300.220.180.351.401.251.000.800.680.550.450.390.350.260.210.401.401.251.000.820.720.590.500.440.400.300.250.451.401.251.000.840.760.630.550.500.450.340.290.501.401.251.000.870.800.680.600.550.500.390.33表9.胸1.我7-霜2降雨歐歷時慮轉換副系數(shù)ct圖9.茄1.統(tǒng)7-擠1中國5年一警遇10勵mi雙n降雨東強度q10等值幅線圖喪（mm刪/m鬧in）圖9.膏1.屑7-倉2中國60紫mi廊n降雨丘強度叼轉換煙系數(shù)c60等值明線圖溉（mm忠/m偵in）徑流待系數(shù)徑流趟系數(shù)并應按降匯水擇區(qū)域菜內(nèi)的稿地表尖種類腫由表殿確定甩。當廣匯水斬區(qū)域境內(nèi)有非多種競類型托的地糧表時腰，應春分別協(xié)為每麻種類械型選葉取徑零流系紹數(shù)后致，按碧相應繡的面鐘積大叢小取園加權家平均五值。表9.碼1.亦8徑流桐系數(shù)ψ地表種類徑流系數(shù)ψ地表種類徑流系數(shù)ψ瀝青混凝土路面0.95陡峻的山地0.75～0.90水泥混凝土路面0.90起伏的山地0.60～0.80透水性瀝青路面0.60～0.80起伏的草地0.40～0.65粒料路面0.40～0.60平坦的耕地0.45～0.60粗粒土坡面和路肩0.10～0.30落葉林地0.35～0.60細粒土坡面和路肩0.40～0.65針葉林地0.25～0.50硬質巖石坡面0.70～0.85水田、水面0.70～0.80軟質巖石坡面0.50～0.75設計僚徑流偶量計差算流昏程9.搖1.爪9設計顯徑流勢量計說算流菠程9.所2溝和還管的螺水力婆計算9.牽2.藝1溝和糧管水咽力計樹算要踐求9.膽2.虎2溝或克管泄塌水能客力計咸算9.泰2.逢3溝或倘管內(nèi)頸平均帆流速核計算9.汽2.城4淺形剖溝過羨水斷蕉面泄吧水能玻力計末算9.挑2.勤5溝和柔管的溉允許煉流速9.寺2.命1溝和述管的奸水力薪計算供要求溝和蕩管的增水力書計算顫：應依搏據(jù)設歐計流歸量確味定溝銳和管挖所需毫的斷戰(zhàn)面尺薪寸。并檢稻查其巾流速貓是否抵在允博許范頂圍內(nèi)賀。溝或疼管泄培水能勾力計發(fā)算溝或卵管的警泄水火能力寧應按酸下式額計算穗：Qc——溝或悠管的籠泄水未能力再（m3/s）；v——溝或辭管內(nèi)堡的平籍均流傭速（m/特s）；A——過水密斷面果面積爹（m2），超各種旱溝或雨管過館水斷粉面面萍積計卸算式碌可參芹考附烏錄B。9.柱2.伶3溝或炊管內(nèi)久平均旱流速妙計算溝或手管內(nèi)死的平賀均流疤速應叫按下素式計潤算：n——溝壁棟或管坦壁的挑粗糙橋系數(shù)兄；R——水力饅半徑撓（m），R=A/ρ，各種頁溝或騎管的詠水力顧半徑支計算糟式可乳參考鄉(xiāng)豐附錄B；ρ——過水兼斷面跑濕周劈燕（m）；I——水力菌坡度戀，無予旁側裝入流爪明溝奇，可缸取用喊溝或壤管的朵底坡晉；有單旁側途入流龍明溝盞，可校采用姜溝段鉗的平紅均水究面坡志降。表9.掀2.近3溝壁筋或管撥壁的凈粗糙徒系數(shù)n溝或管類別n溝或管類別n塑料管（聚氯乙烯）0.010土質明溝0.022石棉水泥管0.012帶雜草土質明溝0.027水泥混凝土管0.013砂礫質明溝0.025陶土管0.013巖石質明溝0.035鑄鐵管0.015植草皮明溝（流速0.6m/s）0.050～0.090波紋管0.027植草皮明溝（流速1.8m/s）0.035～0.050瀝青路面（光滑）0.013漿砌片石明溝0.025瀝青路面（粗糙）0.016干砌片石明溝0.032水泥混凝土路面（鏝抹面）0.014水泥混凝土明溝（鏝抹面）0.015水泥混凝土路面（拉毛）0.016水泥混凝土明溝（預制）0.0129.菠2.紙4淺形廉溝過赴水斷律面泄曾水能憲力計塊算淺形計溝過醫(yī)水斷兼面的思泄水唐能力燦根據(jù)復溝的縮慧不同餃型式區(qū)應分李別計螞算。1單一濫橫坡漂的淺旗三角史形溝液泄水丹能力姿應按慘下式特計算菠：ih——溝或貫過水晃斷面峽的橫喇向坡訂度；h——溝或盼過水獸斷面津的水嗓深（m）。2復合殼橫坡宮淺三煙角形動溝應廉按下銳式計拴算，奮如圖問所示姻：Q*——單一禾橫坡陪的淺樂三角跪形溝腫的水昆流量凳，可劉單一牢橫坡夏淺三業(yè)角形昌溝泄封水能盜力計禁算式植計算忍得出雪；α、β、γ——系數(shù)諒，α=i2/i3，β=b2/b3，γ=b1/(槍b1+b2+b3)。b1b2b3i1i2hi3圖9.逃2.客4雙向皆開口悲且有阻變坡斥淺三揪角形杏溝過臥水斷胃面計桶算圖3其他北深寬幫淺溝持的泄狠水能客力按埋下式盤計算修：9.播2.嬌5溝和丙管的慕允許際流速溝和址管的稼允許簽流速毅應符搏合下蕉列規(guī)正定：1.明溝粘的最忘小允惰許流從速為0.肆4m慨/s，暗妻溝和滅管的茶最小寺允許歪流速舍為0.姻75如m/占s。2.管的些最大傾允許朵流速盛為：賤金屬魂管10鏈m/漁s；非六金屬問管5m京/s。3.明溝紐奉的最麻大允已許流既速，跑在水酷深為0.僵4～1.宣0m時，僑按表俯取用懶。其寬他水佩深的龍允許濃流速妄，應仰乘以液表中靈相應岡的修東正系腹數(shù)。表9.腦2.班5-車1明溝欺的最兵大允網(wǎng)許流念速（m挖/s）明溝類別亞砂土亞粘土干砌片石漿砌片石粘土草皮護面水泥混凝土允許最大流速0.81.02.03.01.21.64.0表9.剩2.笨5-圣2最大桑允許昂流速籍的水獻深修昏正系躬數(shù)h（m）＜0.40.4<h≤1.01.0<h

＜2.0h≥2.0修正系數(shù)0.851.001.251.409.痰3泄水將口水凍力計幣算9.侵3.碌1泄水鉤口水閃力計闖算依植據(jù)9.辯3.把2縱坡堪坡段駝上開踏口式郊泄水忙口泄涂水量9.圓3.克3凹形過豎曲接線底惠部開鳴口式桌泄水爪口泄酸水量9.榴3.耳4縱坡敏坡段妻上格鋤柵式抬泄水陜口泄吉水量9.零3.豆5凹形斯豎曲腳線底糕部格無柵式號泄水采口泄退水量9.千3.違6縱坡陪坡段胖上泄填水口鏈布置泄水餐口水筑力計送算流保程圖9.耍3.線1泄水殼口水遭力計跟算依非據(jù)泄水困口的側水力外計算瞧，應煮依據(jù)托設計棗流量浴和截職流要樣求：確定障泄水節(jié)口的棍尺寸鋪和布答設間筆距。9.仇3.調2縱坡朝坡段度上開冶口式腥泄水梨口泄杰水量在縱握坡坡撒段上察的開陽口式光泄水竿口，葡其泄戴水量初隨開文口長兔度Li、低議凹區(qū)婦的寬精度Bw和下何凹深翻度ha以及桿過水平斷面東的縱扁向坡削度iz和橫者向坡億度ih而變閱化（啞圖）瞧。可踢利用癢附錄C中圖C-坡1查取蹲截流扇率Q0/Qc后，環(huán)按過襪水斷救面泄芝水能筋力Qc確定速其泄冤水量Q0。泄此水口倚開口殺長度評、下雨凹區(qū)笨深度段、寬乒度取圓值應絹根據(jù)粒喇叭薪口的地形狀辮和尺屋寸確蘆定。圖9.嘗3.敲2開口探式泄求水口污周圍征的水碌流狀配況1-攔水那帶或狡緣石皮；2-低凹控區(qū)9.號3.責3凹形論豎曲蠢線底價部開煩口式暫泄水痰口泄恒水量在凹探形豎傷曲線亦底部板的開豪口式干泄水券口，杜按泄掘水口申處的本水深秋和泄劈燕水口默的尺均寸確羅定其覆泄水蓋量。1開口謀處設自有低偶凹區(qū)乘，當竹開口遲處的元凈高h0大于評等于統(tǒng)由圖么確定血的滿論足堰保流要甩求的端最小灰高度hm時，批可利智用圖9.敵3.西3-換2確定皂開口周的泄匯水量Q0或最遇大水挪深hi。圖9.窗3.殃3-寨1開口但式泄躬水口舊滿足咽堰流道要求恭的最擴小開猾口高踏度hm圖9.睜3.遍3-忘2開口胃處凈默高h0大于閉等于hm時開朗口的毒泄水殖量Q0或最揪大水斗深hi2不設朽低凹蹈區(qū)，腿則按受下式表確定犁其泄專水量Q0：3當開摩口處且水深hi超過您凈高h0的1.高4倍時喘，按事下式假確定膀其泄橡水量Q0：9.漏3.禾4縱坡舞坡段啦上格管柵式鄭泄水碗口泄貿(mào)水量在縱頓坡坡狗段上暑的格夫柵式呼泄水拆口，握其泄槐水量鎖為過宴水斷靈面中累格柵速寬度Bg所截吐流的某部分爛（圖刊），叛可利肅用式續(xù)（）懶確定樣。格種柵孔腿口所勤需的皇最小手凈長縫度Lg按下莊式確邪定：Lg——格柵屬孔口失的最豪小凈誘長度圍（m）；vg——格柵夜寬度泛范圍沸內(nèi)水繳流的纖平均慰流速皺（m/是s）；tb——格柵戒柵條節(jié)的厚暗度（m）。圖9.稿3.摘4格柵甜式泄稠水口香過水撫斷面1-格柵?。?-水面9.很3.柔5凹形伙豎曲煉線底祥部格河柵式冶泄水賓口泄墓水量凹形步豎曲比線底主部格卵柵式菊泄水盼口泄厭水量曠按下狀述公道式計練算。1當格吊柵上漫面的傘水深hi小于0.瘋12潤m時：Pg——格柵視的有損效周覆邊長累，為糕格柵帆進水拌周邊敏邊長圖之和男的一品半（m）。2當格斷柵上視面的舟水深hi大于0.票43變m時：Si——格柵跡孔口引凈泄隔水面鎮(zhèn)積的附一半茂（m2）。3當格當柵上升的水胳深處贏于0.求12～0.捷43虹m之間株時，幅其泄樸水量朋介于伴式（緣瑞）和覽式（綁）的霜計算匙結果百之間請，可畝按水箱深通滑過直亮線內(nèi)四插得內(nèi)到。9.閱3.撫6縱坡倒坡段吐上泄語水口發(fā)布置在縱擾坡坡鏟段上悲，上掌方第萄一個誘泄水帶口的濁位置文按過轟水斷焦面或拘溝內(nèi)畫的水毅面寬饒度不批超出缸條第3款規(guī)科定的搏允許館范圍洞內(nèi)設概立，志隨后險各泄退水口沖的間鉆距按打該段膊長度警內(nèi)所翅產(chǎn)生泥的徑寺流量溉與該茶泄水敗口的隨泄水止量相枕等計橋算確聯(lián)定。驕坡段只上最咸后一傘個泄填水口香的溢艷流量之計入計進入舍凹形蛇豎曲洪線底富部的亦泄水匠口的撒流量粒。9.簽3.馳7泄水蚊口水舒力計閑算流屯程圖9.崗4地下倒排水備設施棟水力膛計算9.芬4.成1橫向兩坡度集較小哥的不貍透水綱層流青量9.醬4.漫2不透問水層貞深時惕流量9.麗4.擱3不透狂水層棗的橫蛾向坡子度較它陡時流量9.灣4.究4滲溝絮水力吳計算9.啟4.湖5滲溝錫埋置徹深度獨計算9.箱4.失6滲井掘計算9.堡4.糠1橫向龜坡度輝較小好的不灰透水據(jù)層流搭量滲溝僵溝底硬部設征在不畫透水臨層上顛或不咸透水肚層內(nèi)茂，且逗不透掀水層伯的橫醒向坡丘度較廉小時景，可朵采用蟲地下艇水自般然流蛇動速端度近達于零株的假榆設，丹按下游列公列式計工算單暮位長場度滲帶溝由秤溝壁物一側勁流入萬溝內(nèi)艇的流最量（墳圖）掌。當言水由嗽兩側怨流入窗滲溝革內(nèi)時醫(yī)，上暑述滲撲溝流柴量應也乘以2。圖9.惱4.播1-斗1溝底撲設在鋼不透港水層凳上圖9.苦4.粉1-貞2溝底喪設在險不透參水層掛內(nèi)圖9.餡4.廢1不透含水層材坡度聰平緩磁時的旦滲溝踏流量倡計算1-滲溝馬；2-地下旨水位列；3-地下殼水降膚落曲炮線Qs——每延次米長帆滲溝伶由一擇側溝麗壁滲饑入的均流量艱（m3/s膊/m）；hc——含水柱層內(nèi)敏地下冠水位雞的高梁度（m）；hg——滲溝霧內(nèi)的叉水流凝深度瘡（m）；櫻在滲扮溝底篩位于憑不透罰水層糧內(nèi)，爛且滲呢溝內(nèi)物水面狡低于霉不透趴水層田頂面鞭時，杰按式回（）磁取用溪；kh——含水課層材擴料的卡滲透御系數(shù)冊（m/膜s），踐見條辦文說銅明中貌表；Ls——地下扯水位敲受滲垃溝影子響而永降落會的水品平距義離（m），稅可按滲式（乖）確奏定；I0——地下治水位賠降落果曲線貓的平瓶均坡崇度，乓可按懶含水社層材躬料的捷滲透影系數(shù)哈由近局似公銅式（慌）估寫算。如水黑由兩慎側流貓入滲守溝內(nèi)針，則夫上述老滲溝抽流量脊需乘爛以2。9.部4.監(jiān)2不透咱水層甜深時狀流量不透廢水層家深時師，位兄于含守水層勤內(nèi)的前單位倘長度瀉滲溝答的流的量按離下式芽計算嗎確定鬼（圖條）。Ll——兩相穴鄰滲片溝間糠距之弊半（m）；hs——滲溝來位置扁處地跳下水末位的艘下降著幅度搜（m）。圖9.禿4.總2不透恨水層園深時券滲溝裙流量毒的計讓算1-原地璃下水悉位；2-降低博后地饑下水蛙位；3-滲溝9.家4.篇3不透挖水層心的橫竹向坡辨度較粉陡時監(jiān)流量不透筋水層窄的橫歪向坡欲度較絞陡時燒，按屢下式壩計算加單位節(jié)長度吼滲溝耍由溝工壁一輔側流只入溝駛內(nèi)的葛流量稠（圖手）。ih——不透動水層愧橫向厲坡度基；kh——含水書層的辣滲透然系數(shù)進（m/掠s）；hs——排水沙管埋規(guī)設位狠置處華的地勵下水遵位降慘低量忙（m）。圖9.賺4.笨3不透華水層般坡度艇較陡猜時的陶滲溝凍流量它計算1-原地惠下水油位；2-不透州水層斧；3-坡面請；4-設滲工溝后捐地下慈水位江；5-滲溝9.自4.危4滲溝史水力蠻計算1盲溝檢（填承石滲潔溝）瞧泄水忌能力踏應按宰下式該計算披：iz——溝底堆縱坡巧；ω——滲透灣面積他（m2）；km——紊流秩狀態(tài)摟時的棕滲流搖系數(shù)卷（m/貓s），鈴可按林表取爬用，凝當已象知填業(yè)料粒謊徑d（cm）和舟孔隙榮率n（％蘭）時囑，按登下列洽經(jīng)驗黎公式懇計算艇：設每侍顆填沃料為疑球體微，則N顆填份料的蟻平均才粒徑d（cm）可喝表示里為γs——填料顛固體域粒徑培的容丟重（KN物/m3）；G——顆填攝料的罰重力敘（KN）。表9.竊4.淡4排水靜層填槐料滲療透系劣數(shù)換算成球形的顆粒直徑d（cm）排水層填料孔隙率（%）0.400.450.50滲透系數(shù)km（m/s）50.150.170.19100.230.260.29150.300.330.37200.350.390.43250.390.440.49300.430.480.532洞式騾（管柿式）甚滲溝碑泄水撲能力麗應按尸下式做計算詳：9.駐4.現(xiàn)5滲溝營埋置扛深度日計算滲溝疏埋置緞深度h2，按飯下式估計算漁（圖呼）：h2——滲溝蘭埋置選深度總（m）；Z——沿路桑基中熔線的紐奉凍結絨深度灶（m），抖非冰臘凍地除區(qū)取0；p——凍結摸地區(qū)脹沿中隨線處瀉凍結儉線至您毛細促水上箏升曲隔線的船間距陜，可原取0.煩25托m，非圈冰凍別地區(qū)孤路床鉗頂面露至毛制細水談