行人、畜及车辆要求时活尺寸

（7）树枝、杂草较多的河沟，孔径不宜过小，以免排洪时 使涵洞淤塞，导致渠（路）堤冲毁。一般天然山沟上的涵洞最小 孔径为1.0m，平原地区涵洞最小孔径为0.5m。 （二）渠涵底高程级坡及孔径尺寸的设计 渠涵底高程纵坡及孔径尺寸的设计可按以下介绍的两种方法 进行。 （1）先拟定进出口连接形式、尺寸、洞径和正常水深，然 后通过水力计算确定进出口高程和纵坡。 （2）先拟定进出口连接形式、尺寸、孔径涵洞纵坡，然 后通过水力计算确定进出口高程及洞内正常水深。 如上述计算结果不符合前述渠涵底高程纵坡及孔径尺寸选择 的一般原则时，尚需重新拟定，并进行相应的水力计算，直到满 足要求为止。其具体水力设计步骤见第三章。

涵洞进出口建筑物的布置内容，包括进出口的翼墙形式选择 及基本尺寸的确定；进出口防冲加固或出口消能设施的类型和尺 寸的确定。 一、渠（路）下涵进出口翼塔的布置 渠（路）下涵进出口翼墙主要有八字形、端墙式、平头式 （衣领式）和走廊式四种。通常采用的翼墙型式为前两种。翼墙 型式选择和基本尺寸的确定应结合进出口河槽地形、地质，水流 特性及防冲加固或消能设施一并考虑

安全生产标准规范范本不同出口流速所.舞裙深度 （单位： m）

在桥梁、涵洞、水闸、渡槽和倒虹吸等灌区水工建筑物中， 涵洞的水流现象，特别是无压涵洞的水流现象较为复杂。自从以 水力学观点明确认定无压涵洞过流属于宽顶堰流的特殊情况的半 个多世纪来，人们能用于设计和生产实践的诸多研究成果，实际 上只限于比较深人地了解了过涵水流与一般宽顶堰流的差别，了 解了涵洞上下游水位变化和在整个洞长范围内各个断面上的水力 条件等因素对水流状态和过流能力的影响或制约关系。理论上的 主要困难依然是过涵水流是不同于一般宽顶堰流的空间问题。涵 润的过流能力计算问题，至今仍是现代水力学无法完全用理论方 法来解决的。目前只能用半试验半理论的方法来研究， 了解涵洞水力设计理论研究的基本情况，有利于我们在解决 这类问题时把握往水流状态转化及其相应水位、水力条件这一关 键问题；也有利于避兔免设计中因不适当地追求“精确”算法而增 加不必要的工作量。 涵洞水力设计的任务，主要为过流能力的计算和洞出口消 防冲设计二项。根据具体设计任务的不同要求，涵洞的过流能力 计算可分为以下三类间题 （I）校核涵洞的过流能：已知上下游水位、洞身断面型 式及孔径尺守和底坡。要求核算涵洞过流量，判断其是否适应过 流要求， （2）校核涵洞进口前水深：已知过流量、洞身断面型式及 孔径尺寸和底坡。要求反算洞进口前水深，判断其上游渠、沟 道堤顶高程是否满足防山水流漫溢或涵前限制积水深度的要求。 （3）拟建涵洞的洞身断面型式选择及孔径尺寸的确定：已 知设计流量，有的也同时给出上下游水位。要求选定洞身断面型 武，做出底坡和孔径尺寸设计。 涵减过水能力计算的三类间题中，拟建涵洞的洞身断面型式

选择及孔径尺寸的确定是涵洞水力设计的基本任务。合理确定涵 洞的设计流量，是完成这一设计任务的重要条件，

第一节涵洞设计流量的确定

在涵洞水力设计中，设计流量的大小是选择型和确定孔径 尺寸的重要依据。确定设计流量，本不属于水力设计范围内的同 题，但它作为水力设计的依据，不直接关系到洞型和孔径尺寸 选择，还关联着工程的造价、安全和经济效益，故在水力设计 前，应确定设计流量。在确定设计流基时应结合涵洞的类型，择 定的水流形态，以及涵前积水限制等因素一并考虑。 一、输水渠涵的设计流量 渠涵设计流量的确定，与涵洞的水流形态有很大关系。 1，无压渠涵渠涵设计中多采用无压流态。由于要保证各种 水位条件下都为无压流、同时还应满足预留余幅和预留净空面积 的要求，在灌溉渠道中的无压涵洞，其设计流量即为灌溉渠道的 加大设计流量。在排水沟道设计中无加大流量，其设计流量即为 其涵洞的设计流量， 2.有压渠涵、半有压渠涵取灌溉渠道的设计流量作为涵洞 的设计流：以加大流量校核是否满足涵前积水限制和堤防防漫 要求。在以加大流量校核是否满足涵前积水限制和防漫溢要求 时，其相应限制界限应比正常运用情况下的界限值适当降低。降 低幅度，可根据有关规范或依工程的具体条件选定。 三、渠（路）下排水涵洞的设计流置 排泄天然沟、溪、山谷、洼地洪水的排水涵洞的设计流量计 算，属中小流域（一般指流域面积小于500km的流域）设计洪 水计算的专门简题，限于篇幅，本书不予具体介绍。 设计洪水的计算途径很多，公路和铁路设计部门也都提出过 一些适合各自特定条件的算法，原则上都能适用于小流域洪水计

计流量可较设计洪峰流量减少10%～20%。对于特小流城最大减 少值不应超过25% 对于单孔洞径大于6m的大型涵洞，其涵前水深不宜再按积 水计算方法确定，应采用洪水调节计算方法确定，所需有关资料 也应满足调节计算的精度要求，

第二节涵洞的水流形态与洞身断面型式选择

一、涵洞水流形态的选择

（一）渠（路）下涵水流形态的选择 在进行流态选择时应考崽以下条件 （1）涵洞进口以上的地形条件，要保证上游农田、村庄等 不受淹没，路面或堤顶不致被漫溢。 （2）渠或路堤的质量、高度和重要程度。 （3）涵洞下游河床土质情况，抗冲能力及出河道的水位 变化情况。 （4）根据当地材料和施工条件所选择的经济洞型。 （5）不同流态涵洞所需涵洞进口、洞身、出口（消能防冲 设施）及引渠和原河道整治所需总的工程量。 渠（路）下涵多选用无压涵洞，只有具备下列条件时才宜选 用有压和半有压涵洞。 1）涵前榜山地形隧峻或不会淹没上游农田、村庄等设施瓶 充许有较高的蓄水深度： 2）渠（路）堤质量教好，不致因水压和渗流作用丧失 稳定； 3）涵洞的建筑材料密不透水，接缝止水有可靠保障。 由于无压涵洞整个过水断面不能全部利用，因此在过相向流 量时，往往比半有压和有压涵洞所需的孔径尺寸要大，致使其洞 身工程量也较天。但无压流态具有以下优点：当通过同一设计流 量时，无压涵洞的出口流速将低于半有压和有压涵洞的出口流

速，因此出口通常只要进行简单防冲加固即前；前半有压流特别 是有压流涵洞出口常需设置各种形式的消能设施。同时其上游塑 水位也将低于半有压和有压情况，这样可降低对渠（路）堤的高 度及质量的要求；也将减少进口护砌工程量；无压流由于整个涵 洞不充满水流及上游水深较小，故对防渗要求也相应降低。无压 涵可选用各种涵洞型式，在产石的地方多采用石砌拱涵或盖 板涵。 （二）渠涵水流形态的选择 为减少水头损失，不拾高涵前水深和减少出口流速防止冲刷 等目的，渠涵多采用无压流。 二、涵洞的洞型选择 在灌排渠系中，通常采用的涵洞洞型主要有圆涵、盖板涵， 刚结点箱涵和拱涵四种。在选择涵洞洞型时应考虑以下因素， 1.涵洞的作用及工作特点灌排渠系中的渠（路）下涵，间 设计无压涵、半有压涵或有压趣，涵洞的洞型应结合上述不同 涵洞流态的工作特点进行选择。有压涵洞由于受内水压力作用和 对防渗要求较高，一般不宜采用拱涵或盖板涵，而应采用圆涵或 刚结点箱涵。 由于无压涵洞一般涵前积水深度较低、洞内和出口流速不 大，通常对路渠（路）提质量要求也较低。因此无压涵洞多采用 污工结构，如石砌盖板涵和拱涵等。小型涵洞或缺少石料的地方 也常用圆涵。 灌排渠系中的输水渠涵，当填土高度不大时多来用盖板涵 当顶部填土高度较大时，宜来用拱涵或圆涵。 2.当地材料和施工条件建造涵洞所用材料和施工条件将直 接影响涵洞的工程造价，涵洞的洞型应尽量考虑选择适子用当地 材料建造的洞型。如在产石的山区一般采用石砌拱涵和石码盖板 涵比较经济，在缺乏石料的地区采用圆涵或混凝土盖板涵比较 经济。 洞理选择还应考施工条件，同一条于集（路）下的若于

排水涵洞不宜采用几种不同洞型，以便在条件允许时，便于集中 预制。在有条件预制和运输方便的地区采用预制圆涵常常是经济 的。钢筋混凝土刚结点箱涵多采用就地浇注，由于钢筋模板用量 大，且施工要求杰较高，在灌排渠系涵洞中一般采用不多。 3.地质条件拱涵要求有较坚实的地基，对未加处理的软弱 地基不宜采用。在寒冷地区修建拱涵要求做好基础防冻处理，以 免由手不均匀冻胀或融沉使拱涵遵到破坏，刚结点箱涵真有较好 的静力工作条件，当地基条件较差时可考虑采用。 4.泄流能力及流量大小、当设计流量较小时，一般宜采用预 制圆涵或石（混凝主）盖板涵；当设计流量较大时，宜采用钢筋 混凝土盖板涵或石（混凝王）拱涵。 5.渠（路）提高度渠（路）堤高度较大的无压涵洞，宜采用 拱涵。当涵洞高度受到渠底和路堤高度限制时可考虑采用盖板涵。

第三节无压涵洞的水流现象

2.进口段长度L，的计算进口段长度L，主要与洞口型式有 关，儿乎不受洞长的影响。计算的自的是为判别洞的长短。 尚求不出解析解，可按下列经验公式计算。 当洞底坡0时

式中m一涵洞进口流量系数，一般取m=0.32～0.36，进口 平顺的取大值，否则取小值：

由于洞口型式不间，T的平值变化在0.79~0.91之 间16， 当，二α时，水流在进口处贴顶，洞内水流形态由无压流转 变为半有压流。这时的H与α的比值，，即为两种流态转换的界 限条件

3 ≥K，时，为半有压流

无压流向半有压转变的累限值K，表

若取m=0.36～0.32，则 L =(5~12)H

L(0~0.8)h2(0~0.5)H

（二）二的临界坡涵洞 除洞内产生C，、C型水面曲线外，其余情况基本与>i的

四、下游水位变化对无压涵洞过流的影响

1、下游水位变化对无压涵洞过流的

涵洞出口下游水位不同，使涵洞出流情况分为自由出流和范 没出流两种情况，当下游水位较高，以致影响到涵洞泄流基时， 为灌没出流：否则为自由出流。下游水位的变化不仅影响出流能 力，有时还会影响到无压、半有压或有压流的流态转换。 （一）两种出流情况的判别 根据试验，无压涵洞漆没出流的界限条件为

h,=(0.75~0.77)H.+iL h,≥(1.2~1.4)h +iL

值，称为恢复水深，记为4Z

值与出口前后的流速变化及出口下游衔接型式有关

润点或衬研材料允许冲剧流速

注（1）粘土、亚粘土、黄土（已沉陷的）的允许冲副平均流速要根据播实程度面 定，实的、孔腹率小的、千容重大的，其允许流邀大。 （2）表中流速不可内播，当水深介于表列数值之闻时，则允许流速成采用与所 颈水深接近的数值。 （3）不是新鲜完整的岩石，采用时应适当降低，岩石块越小，裂嗽产状越不利， 允许流速越要降低。

注（1）粘土、亚粘土、黄土（已沉陷的）的充许冲副平均流速要根据密实程度购 定，实的、孔腹率小的、千容重大的，其允许流邀大。 （2）表中流速不可内播，当水深介于表列数值之时，则允许流速成采用与所 颈水深接近的数值。 （3）不是新鲜完整的岩石，采用时应适当降低，岩石块越小，裂嫁产状越不利， 允许流速越要降低。

式中 E—水深为,时的比能，E,=h+ 2g, αQt E一水深为h。时的比能, E,=h.+ 200

对于第二种计算情况国家标准，即在已知一个断面水深和两个断面间 距离要求另一个断面水深时，要用试算法，其计算步骤大体与前 一一种计算情况相网。

因（E，·AL）为已知，设，求（E一J·L），试算得 出值。 计算时宜采取列表法进行。

一、无压渠（路）下涵的过流能力计算 （一）短洞过流能力计算 陡坡、临界坡涵洞和洞长小于L的缓坡涵洞，其过流能力只 由进口形状、尺寸和水头损失决定，与洞长无关。短洞的过流能 力用宽顶堰过流公式计算

Q=omb./2gH,/

无压涵洞液没系数0值

高层标准规范范本无压涵减顶点至最高水面的净空

注表中a为涵漏高度(m)。