陳想軍 李 雄
(武漢市公路勘察設(shè)計院 武漢 430015)
武漢至深圳高速公路武漢段(以下簡稱“武深高速武漢段”)是武漢-長沙-深圳高速公路(以下簡稱“武深高速”)的一段,武深高速是計劃申報國家高速公路網(wǎng)的項目之一。本項目推薦線設(shè)置涵洞93道,由于涵洞眾多,又無實測流量資料,若采用傳統(tǒng)的計算方法,將耗費大量工時,因此采用地區(qū)綜合經(jīng)驗公式。
地區(qū)綜合經(jīng)驗公式(推導過程略)的基本形式為[1]
式中:Q為設(shè)計流量;C為推導系數(shù);F為流域面積;n為經(jīng)驗系數(shù)。
利用長江水利委員會水利水電規(guī)劃設(shè)計流量設(shè)計科研所為武漢繞城公路東北段區(qū)域做的水文分析結(jié)果,推導的地區(qū)綜合經(jīng)驗公式過程和結(jié)果見表1~表3。
表1 F<1km2 Q1%經(jīng)驗公式推算資料
表2 1km2<F<10km2 Q1%經(jīng)驗公式推算資料
表3 10km2<F<150km2 Q1%經(jīng)驗公式推算資料
采用中鐵第四勘察設(shè)計院集團有限公司編制的公式(簡稱“鐵四院法”)[2]驗算地區(qū)綜合經(jīng)驗公式?!拌F四院法”系按水量平衡原理,考慮變雨強及不穩(wěn)定流態(tài),在一定概化條件下,聯(lián)解坡面匯流及河槽匯流方程,推得設(shè)計洪峰流量及其流量過程線。本計算辦法適用匯水面積小于100km2。
“鐵四院法”公式:
式中符號說明參見文獻[3]。
以武深高速武漢段樁號K2+440處涵洞為例驗算,以“鐵四院法”計算結(jié)果為
以地區(qū)綜合經(jīng)驗公式計算結(jié)果為
兩者對比,誤差為10.5%,可以接受。
(1)從表1~3地區(qū)經(jīng)驗公式計算結(jié)果與長江水利委員會水利水電規(guī)劃設(shè)計科研所實際計算結(jié)果對比來看,地區(qū)綜合經(jīng)驗公式是合理的,可以滿足工程需要。個別誤差較大的原因是由于地形圖中等高線不明顯,導致勾繪的匯水面積有一定的隨意性。
(2)小流域水文計算應(yīng)以“一法為主,多法比較,合理選用”[4]為原則,用于指導公路橋涵設(shè)計。
[1]高東光.橋涵水文[M].3版.北京:人民交通出版社,2003.
[2]鐵道部第三勘測設(shè)計院.鐵路工程設(shè)計技術(shù)手冊[M].北京:中國鐵道出版社,1979.
[3]鐵道部第三勘測設(shè)計院.橋渡水文[M].北京:中國鐵道出版社,1993.
[4]JTG C30-2002公路工程水文勘測設(shè)計規(guī)范[S].北京:人民交通出版社,2002.