162附录H涵洞流态判别及过流能力计算H.0.1涵洞水流流态决定过流能力所采用的计算公式。涵洞的流态主要根据进口水深、出口水深与洞高的关系,分为无压流、半压力流、非淹没压力流及淹没压力流,其判别标准为:1时DH2.1≤当hD,为无压流;当h≥D,为淹没压力流。21.2DH≤1.5D时当hD,为半压力流;当h≥D,为淹没压力流。3H1.5D时当hD,为非淹没压力流,当h≥D,为淹没压力流。式中H——从进口洞底算起的上游进口水深(m);h——从出口洞底算起的下游出口水深(m);D——洞高(m)。H.0.2无压流涵洞流态还与洞身长度有关,分为长洞与短洞,其判别标准为:L8H时为短洞;L≥8H时为长洞。式中的L为洞身身长度(m),H的意义同前。H.0.3涵洞过流能力按下列不同流态分别计算:1无压流涵洞过流能力可按公式(H.03—1)~公式(H.0.3--4)计算2302HgmBQσε=(H.0.3--1)gvHH220ε+=(H.0.3--2)4.000131.2⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛−=HhHhssσ(H.0.3--3)163iLhhs−=(短洞)(H.0.3--4)式中Q——涵洞过流量(m3/s);B——洞宽(m);m——流量系数,可近似采用m=0.36;ε——侧收缩系数,可近似取ε=0.95;H0——包括行近流速水头在内的进口水深(m),按公式(H.0.3--2)计算求得;g——重力加速度,g=9.81(m/s2);hs——洞进口内水深(m),对短洞,可按公式(H.0.3--4)计算求得,对长洞需以出口水深为控制水深,从出口断面向上游推算水面线以确定洞进口内水深;σ——淹没系数,可按公式(H.0.3--3)计算求得或按表H.0.3—1查得。v——上游行近流速(m/s);α——动能修正系数,可采用α=1.05;其余符号意义同前。表H.0.3-1淹没系数σ值表hs/H0≤0.720.750.780.800.820.840.860.880.900.91σ1.000.990.980.970.950.930.900.870.830.80hs/H00.920.930.940.950.960.970.980.990.9950.998σ0.770.740.700.660.610.550.470.360.280.192半压力流涵洞过流能力可按公式(H.0.3--5)计算:()DiLHgAmQ1012β−+=(H.0.3--5)式中m1——流量系数,由表H.0.3—2查取;A——洞身断面面积(m2);β1——修正系数,由表H.0.3—2查取;i——洞底坡降;其余符号意义同前。164表H.0.3—2流量系数m1及修正系数β1值表进口型式m1β1圆维形护坡0.6250.735八字墙、扭曲面翼墙0.6700.740走廊式翼墙0.5760.7153压力涵洞过流能力分别按下列非淹没压力流与淹没压力流进行计算:1)非淹没压力流涵洞过流能力按公式(H.0.3--6)~公式(H.0.3--10)计算:()DiLHgAmQ2022β−+=(H.0.3--6)∑++=RCgLm22211ξ(H.0.3--7)χAR=(H.0.3--8)611RnC=(H.0.3--9)65321ξξξξξξ++++=∑(H.0.3--10)式中m2——流量系数,按公式(H.0.3--7)计算求得;β2——修正系数,可采用β2=0.85;R——水力半径(m),可按公式(H.0.3--8)计算求得;χ——湿周(m);C——谢才系数(m0.5/s);165n——糙率,混凝土洞可采用0.014;∑ξ——除出口损失系数以外的局部水头损失系数总和;1ξ——进口损失系数,顶部修圆的进口可采用0.1~0.2;2ξ——拦污栅损失系数,与栅条形状尺寸及间距有关,一般可采用0.2~0.3;3ξ——闸门槽损失系数,可采用0.05~0.1;5ξ——进口渐变段损失系数,可按表H.0.3—3查得;6ξ——出口渐变段损失系数,可按表H.0.3—3查得;其余符号意义同前。表H.0.3—3渐变段水头损失系数渐变段形式进口出口扭曲面0.1~0.20.3~0.5八字斜墙0.20.5圆弧直墙0.20.52)淹没压力流涵洞过流能力公式(H.03—11)~公式(H.0.3—14)计算:()hiLHgAmQ−+=032(H.0.3--11)166∑+=RCgLm2321ξ(H.0.3--12)654321ξξξξξξξ+++++=∑(H.0.3--13)241⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛−=下AAξ(H.0.3--14)式中m3——流量系数,按公式(H.0.3—12)计算。∑ξ——局部水头系数的总和,较非淹没压力流的∑ξ值多一个出口损失系数ξ4;A下——出口后下游过水断面面积(m2);ξ4——出口损失系数,可按公式(H.0.3--14)计算。当出口后下游过水断面较大,比值A/A下很小时,ξ4可近似取为1;其余符号意义同前。