一、設(shè)計(jì)采用規(guī)范
(1)《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB0014-2006);
(2)《城市排水工程規(guī)劃規(guī)范》(GB50318-2000);
(3)《公路排水設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTJ018-97).
(4)福建省工程建設(shè)地方標(biāo)準(zhǔn)《城市及部分縣城暴雨強(qiáng)度公式》DBJ13-52-2003;
二、設(shè)計(jì)前提資料
道路K1+350~K1+540段采用M7.5漿砌片石矩形邊溝,邊溝尺寸寬×深=0.4×0.6m。為滿(mǎn)足明渠超高0.2m要求,計(jì)算采用邊溝尺寸為0.4×0.4m,并按滿(mǎn)流計(jì)算。
三、水力計(jì)算
1、邊溝泄水能力Qc
Qc=v×A
式中:Qc——邊溝的泄水能力(m3/s);
v——溝內(nèi)的平均流速(m/s);
A——過(guò)水?dāng)嗝娣e(m2)
(1) 溝內(nèi)的平均流速v
v=1/n×R^(2/3)×I^(1/2)
式中:n——溝壁或管壁的粗糙系數(shù),取n=0.025;
      R——水力半徑(m);
R=A/p=0.4×0.4/1.2=0.133(m)
      P——過(guò)水?dāng)嗝鏉裰?m);
P=2×0.4+0.4=1.2(m)
      I——水力坡度,I=2%(與道路縱坡一致)
帶入數(shù)據(jù)得v,
溝內(nèi)的平均流速v=1/0.025×0.133^(2/3)×0.02^(1/2)=1.474(m/s).
(2)過(guò)水?dāng)嗝娣eA=0.4×0.4=0.16(m2)。
所以: 邊溝泄水能力Qc=v×A=1.474×0.16=235.84(L/s)
2、山體邊坡雨水流量Q
Qp=A×(h-z)×1.5×F×0.8×B×C×D (m³/s)
式中:
Qp——規(guī)定頻率為P時(shí)的雨洪設(shè)計(jì)流量(m³/s),設(shè)計(jì)洪水頻率為
P=1/30;
A——地貌系數(shù),根據(jù)地形、匯水面積F、主河溝平均坡度Iz確定,查表得A=0.1;
F——匯水面積(Km2),F(xiàn)=0.0164(Km2);
h——徑流厚度(mm),由暴雨分區(qū)表、規(guī)定頻率p、土壤的吸水類(lèi)屬及匯水時(shí)間確定。項(xiàng)目區(qū)暴雨分區(qū)為第7區(qū),設(shè)計(jì)頻率為1/30,土壤吸水類(lèi)屬為第Ⅱ類(lèi),查表得h=46(mm);
       z——被植物或坑洼滯留的逕流厚度(mm),根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)植被覆蓋情況查表得z=15(mm);
       B——洪峰傳播的流量折減系數(shù),查表得B=1.00;
       C——匯水區(qū)降雨量不均勻的折減系數(shù),以匯水區(qū)的長(zhǎng)度或?qū)挾戎行≌哂?jì),當(dāng)匯水區(qū)的長(zhǎng)度或?qū)挾刃∮?km時(shí),可不予以考慮。根據(jù)本段匯水長(zhǎng)度查表得C=1.0;
       D——湖泊或小水庫(kù)調(diào)節(jié)作用影響洪峰流量的折減系數(shù),取D=0.99。
帶入數(shù)據(jù)得,雨水逕流量Q= A×(h-z)×1.5×F×0.8×B×C×D=0.1×(46-15)×1.5×0.0164×0.8×1×1×0.99=0.0604(m³/s)=60.4(L/s)
四、結(jié)論
0.4×0.6矩形邊溝泄水能力Qc=235.84(L/S)>雨水徑流量Q=60.4 (L/S)。
所以,道路K1+350~K1+540段采用矩形邊溝尺寸0.4×0.6滿(mǎn)足本段山體排洪要求。