11.3 水力设计

11.3.1 水力设计应包括下列内容：

1 过流能力计算；

2 过涵水面曲线计算；

3 出口防冲或消能设计。

11.3.2 涵洞设计流量应符合下列规定：

1 灌溉渠道上的渠涵应按渠道设计流量设计、加大流量校核；

2 排水沟道上的渠涵应按沟道设计流量设计；

3 渠下排水涵洞应按所在沟（溪）的断面设计洪峰流量设计。

11.3.3 涵洞流态判别及过流能力计算应符合本标准附录M的规定。

11.3.4 涵洞应计算过涵水面曲线，准确判别涵洞流态、复核过流能力、涵内净空高度、出流形态和进行上、下游水面衔接。

11.3.5 出口消能防冲措施应根据出口流速、水深、涵后土壤的耐冲能力和水流扩散条件，综合比较后选择设消力池，或在出口加设防冲齿墙（垂裙）、局部地面及渠堤外坡脚砌护加固等措施。

条文说明

11.3.2 排水涵洞的流量计算属小流域洪水流量计算。在渠系建筑物中，排水涵洞所在河（沟）道的流域面积一般较小，多在100km²以下。例如湖南韶山灌区的穿渠排水涵洞，上游流域面积多在10km²以内；河南省陆深灌区总干渠及东一干渠170余座穿渠排水涵洞，除极少数上游流域面积为5km²~10km²外，其余均小于5km²；南水北调中线工程，在其总干渠规划中，将河渠交叉建筑物中河（沟）道上游流域面积小于20km²称作“排水建筑物”，穿渠排水涵洞就包括在其中；平原地区排水涵洞所在河（沟）道的流域面积大些，但一般也多不超过100km²。

小流域洪水的特征是：洪水暴涨暴落；流量小而洪水历时短；没有实测的洪水流量资料，设计流量只能按无实测资料进行推算，暴雨往往是形成洪峰流量的根本原因。推算无实测资料设计洪水流量的方法很多，在我国水利系统中，对于山丘区，是按推理公式由设计暴雨间接计算洪峰流量，在推理公式中有一些设计参数，我国各省区水利系统均编制有用于本地区查算确定这些参数值的图集供选用；对于平原地区，则由设计暴雨确定的排涝模数计算洪峰流量。我国公路系统计算洪水流量的方法一般有径流形成法、形态调查法、直接类比法等。由于影响小流域流量计算的因素错综复杂，采用的计算确定方法又多，在选用时，应尽量选用适合本地区情况且比较成熟的地方性计算方法及公式，并尽可能与其他计算公式所得结果进行比较对照，在设计中要注意某些简化的条件及使用范围，切忌随意搬用。

11.3.3 20世纪50年代，我国较早而全面系统介绍有关涵洞水力计算方法及计算公式的是苏联版的《水工手册》，以后的《水工设计手册》、《水力计算手册》以及一些水力学书籍和某些规范等所介绍的基本计算方法与计算公式也多与《水工手册》相同，但在某些方面相互间又有一定出入，有的所介绍的个别计算公式尚有值得商讨之处，且计算方法较为烦琐。最近出版的取水输水建筑物丛书中的《涵洞》一书，在长期生产实践中，对上述各种文献中介绍的有关涵洞水力计算方法及计算公式曾作了较全面的对比、分析和校正，根据生产实践经验，对原公式进行了改进，提出了一套实用而合理的计算方法与计算公式，这些方法与公式经长期生产实践证明是正确合理而简便实用的，本标准在附录M中给出了这一计算方法与相应的计算公式。

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