涵洞算法

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		按《涵洞》P144的淹没出流计算
								2.022580842
								应大于1.5
			初步确定
涵前水深	实际涵前水深	流量系数	箱涵宽	箱涵高	流量	涵洞断面积	涵洞湿周	涵洞水利半径	糙率	谢才系数	涵洞长	涵洞底坡	以出口洞底为标高的出口水位	假定河床断面，求得出口河床断面积	由ω1/ω2查得系数，涵洞出口局部水头损失系数		从进口到出口前的各种局部水头损失系数之和
H0		μ_H	a	b	Q	ω1	X	R	n	C	L	I	h_t	ω2	0.39683	ξ_出	∑ξ		0.7445
4.04516	4.1	0.807348	2	2	5.45	4	8	0.5	0.017	52.4058	51	0	3.9	10.08	0.6055		0.2
两个数据进行比较，要求实际的大于算得的水深，这样可满足淹没出流																		39.565
两个数据进行比较，要求实际的大于算得的水深，这样可满足淹没出流
																		3.5
																		15.8
跃前水深	涵前总水头	单宽流量	流速系数	流速
hc'	T0	q	ψ	vc	Fr	hc''
1.872	1.99167	2.725	0.95	1.3625	0.31794	0.32281
									2.86588

无压长涵流量计算
	Q	δ	m	b	H0				h0/H0
	1.144	0.64	0.35	2.2	0.65				0.92923
	Q	a	h0	W	X	R	n	C	i
	1.13272	2.2	0.604	1.3288	3.408	0.38991	0.014	61.0518	0.0005
			0.36

				0.63

		无压缓坡长洞计算
	先假定为缓坡短洞	设计流量	涵洞高度	涵洞宽度	糙率	流量系数	重力加速度	坡度	涵洞长度	单宽流量		涵前水深	洞长
1、首先确定采用哪种形式的涵洞算法（有压、无压）		Q	a	b	n	m	g	I	L	q	mb(2g)^0.5	H	Lk	Lk与L的比较，得出是否为长短洞
１、无压算法		10		2.2	0.014	0.35	9.81	0.0001	51	4.5454545	3.410674	2.048518304	14.23720221
２、洞型（是长洞、短洞、缓坡、陡坡）
3、拟定孔径尺寸
	检验底坡陡缓的假定	临界水深			由E9查附表，得出h0/b的值
		hk	K	b2.67/nK	h0/b	h0
		1.281824428	1000	0.586327848	0.94	2.068	由此判别h0>hk，则为长洞
			由上查附图曲线得h0/b
							由此，按缓坡长洞计算公式为


	假定		涵前水深
	δ	δmb(2*9.81)^0.5	H	淹没系数δ与收缩断面水深hc有关，而hc需要通过水面曲线计算确定，然后由hc和hc/H值求出δ值，检验其淹没程度是否与假定的情况相同
	0.93	3.171926938	2.150063153
	涵洞出口后的的渠道底宽	渠道下游水深	局部损失系数(由出口形式查表得出）	单宽流量	流速
	B	h_t	ξ	q_t	v_t
	2.5	1.3	0.5	4	3.076923077
假定试算	出水水深		ΔZ计算表		出口水深
ΔZ设	ht	Q	b	g	h_出	v_出	V_t	(v出2-vt2)/2*g	ΔZ计	假定试算使得出的ΔZ和算出的ΔZ俩者接近
0.095	1.3	10	2.2	9.81	1.205	3.772161449	3.07692	0.2426986	0.1213493	假定试算使得出的ΔZ和算出的ΔZ俩者接近

	计算水面曲线中间段长度	出口段长度
	L1	L2	ΔL	E_出-iΔL
	2.408070732	2.580075784	46.01185348	1.925638468


试算出ΔZ后，相应的出口水深h出后，试算hc
			hc计算表
	hc	vc	Ec	h-	v-	ω	ω-	X	X-	R-	C-	J-	Ec-J-*ΔL
	1.205	3.772161449	1.930239653			2.651		4.61							E_出-iΔL
	1.262	3.601786486	1.923206213	1.2335	3.685005712	2.7764	2.7137	4.724	4.667	0.5814656	65.25683	0.005484037	1.670875517		1.925638468
	1.263	3.598934715	1.923159586	1.234	3.683512598	2.7786	2.7148	4.726	4.668	0.5815767	65.25891	0.005478198	1.671097538
	1.264	3.596087457	1.923115443	1.2345	3.682020693	2.7808	2.7159	4.728	4.669	0.5816877	65.26098	0.005472368	1.671321634
		俩者得出要相互接近，否则要调整前面的hc			得出俩者相等，即可求得最后的hc，然后由hc/H的值查表，反推δ，看二者是否相等，不符则得新试算，调整δ，最后要求要等							俩者得出要相互接近，否则要调整前面的hc
		俩者得出要相互接近，否则要调整前面的hc										俩者得出要相互接近，否则要调整前面的hc
		E_出-iΔL										E_出-iΔL
		1.925638468										1.925638468
						hc/H
	得出俩者相等，即可求得最后的hc，然后由hc/H的值查表，反推δ，看二者是否相等，不符则得新试算，调整δ，最后要求要等。由得出的δ，算涵前水深H					0.587424606


					根据前面的计算，确定涵洞宽度b，由前面的最大水深hc,得出涵洞高度					涵洞内最大流速，以h出水深最浅
	最后算出的		涵前水深
	δ	δmb(2*9.81)^0.5	H	Q	hc	此数为1-0.15，即按净空面积为涵洞面积的15%计算	a	H/a		h出	Vmax
	0.94	3.206033679	2.134787313	10	1.263	0.745	1.6953	1.2592372		1.205	3.772161
					0.275

	计算示例
设计流量	涵洞高度	涵洞宽度	糙率	流量系数	重力加速度	坡度	涵洞长度
Q	a	b	n	m	g	I	L
4.2	1.4859	1.5	0.014	0.35	9.81	0.002	46
涵洞出口后的的渠道底宽	渠道下游水深	局部损失系数(由出口形式查表得出）	出口水位壅高	淹没系数	收缩断面水深	涵洞出口水深
B	ht	ξ	ΔZ	δ	hc	h出
2.5	1.3	0.5	0.095	0.94	1.263	1.205

涵洞半有压流计算

进行半有压流计算时，一般先假定为缓坡短洞

下面两个数据由涵洞进口型式查表确定

查表3-38

设计流量

洞高

洞宽

洞口收缩系数

流量系数

坡度

糙率

自进口到出口前局部能量损失系数之和

洞长

重力加速度

允许涵前水深

∑ξ

4.33

1.5

0.715

0.576

0.002

0.014

0.45

9.81

1.55

按缓坡短洞计算公式，得出实际涵前水深H

过水断面

实际涵前水深

2.25

1.641440417

现在计算半有压和有压流界限值K_2m

出口有底板时取1

湿周

水力半径

谢才系数

v2/ga

K_2m

H/a

由K2m与H/a相比，如果K2m大于H/a且大于1.2，则为半有压流

0.375

60.65647606

1.9907371

1.094293611

下面验算采用计算公式的正确性；陡、缓洞的验算

流速不均匀系数（矩形算法，不包括其它形式）

临界水深

单宽流量

b^2.67/nK

ωk

X_k

0.947054

2.886666667

96.821743

2.178024333

1.420581043

3.394108057

0.4185433

61.7772667

0.0058163

3.0480486

此题为陡坡涵洞，

计算洞内的水面曲线；长、短洞的验算

1、计算收缩断面水深

收缩断面水深

ωc

0.828805295

1.2432079

3.157610591

0.3937179

61.15089701

3.48292498

1.447091045

1.420581

中间段长度

进口段长度L1=1.4a

出口段长度L2=1.3a

R-

C-

J-

△L

L_k

3.265486769

0.4061306

61.46408186

0.00695

5.355512086

2.1

1.95

9.4055121

假定为短洞正确，由于缓坡与陡坡的计算公式相同，所以不要重算，由此本题为半有压陡坡短洞

(计算(有压) 计算公式(无压) 计算结果(无压) 计算（半有压）

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