公路排水计算
路基排水计算书
路基排水计算书计算：复核：2010年04月15日路基排水水文、水力计算本着高速公路路侧景观美化的原则，排水沟尺寸不宜过大，本地区降雨较少，路基排水沟采用0.4m×0.4m的梯形断面，沟底最小排水纵坡采用6‰进行计算，排水沟预留安全高度10cm。
1.汇水面积和径流系数路面单侧排水宽度13.0m，按《公路排水设计规范》表3.0.8，沥青混凝土路面径流系数可取为ψ1=0.95。
路基以平均高度4m计算，路基边坡为1∶1.5，路基护坡道宽度取1.0m，路基边坡的径流系数可取为ψ2=0.5。
假设最大排水沟长度为L=500m，该长度范围内的汇水面积计算如下：半幅路面汇水面积：A1=13L㎡边坡及护坡道汇水面积：A2=（4×1.5+1.0）L=7L㎡总汇水面积为：F= A1+ A2=20×500=10000㎡汇水区的径流系数为：ψ= =（12L×0.95+7L×0.5）／21L=0.792.汇流历时计算①路面及边坡汇流历时计算按《公路排水设计规范》式3.0.4，坡面汇流历时t=1.445(m1L s／I s 1/2)0.467式中：m1—地表粗度系数，由表3.0.4得知，沥青路面粗度系数为m1=0.013，砼预制块拱形骨架防护设置流水槽，路面水在边坡上集中排除，因此边坡粗度系数取m1=0.025。
L s—坡面汇流长度，路基平均高度以4m计，路基边坡为1∶1.5，那么坡面流长度L s=4×3.251/2+1=8.21m；半幅路面汇流长度L s =13.0m。
I s—坡面流的坡度。
路面横坡I s =0.02，路基边坡I s =1／1.5=0.667。
路面汇流历时t1=1.445×(0.013×13.0／0.021/2)0.467= 1.57 min路基边坡汇流历时t2=1.445×(0.025×8.21／0.6671/2)0.467=0.76min②路基排水沟汇流历时计算假定排水沟底宽为0.40m、深0.40m、两侧坡率为1∶1，排水沟水面距顶面的安全高度为10cm，那么过水断面面积A=(1.0+0.4)／2×0.3=0.21m2湿周P=0.3×20.5×2+0.4=1.25m水力半径R= 0.168 mC20混凝土预制块排水沟的粗糙系数n=0.012假定排水沟长度L=500m，沟底最小纵坡I=6‰，那么排水沟的平均流速为V=1/nR2/3I1/2=25.372×0.0061/2=1.965（m/s）沟内汇流历时为：t3=L／V= 500／1.965=254s=4.24min③汇流总历时计算t= t1+ t2+ t3=1.57+0.76+4.24=6.57（min）3. 降雨强度计算高速公路界内排水设计重现期取P=15年=2.3 mm/min 查图3.0.7-1 该区5年重现期10min降雨历时的降雨强度为强q5，10由表3.0.7-1 该区15年重现期的重现期转换系数为C p=1.36查图3.0.7-2 得该区60min降雨强度转换系数为C60=0.40由表3.0.7-2 可查得降雨历时t =16.65min的转换系数为C t=1.172按式3.0.7，15年重现期降雨历时t =16.65min的降雨强度为：q15,t=C p×C t×q5,10=1.36×1.172×2.3=3.67（mm/min）4.设计径流量计算Q S=16.67ψqF=16.67×0.79×3.67×10000×10-6=0.484 ( m³/s)5. 排水沟的泄水能力计算Q C=V×A=1.965×0.21=0.413（m3/s）6. 结果校核：由于Q C =0.413m3/s＜Q S=0.484m3/s，所以初步拟定的最小排水纵坡不合适，需要调整。
JTJ 018-97《公路排水设计规范》
2.各种沟、管、泄水口和渗沟的水力计算方法和参数。
3.路界内地表排水设施（路面表面、中央分隔带、坡面排水设施）的规划、布置和构造。
4.地下排水设施的设计和构造。
5.路面内部排水设施的设计和构造。
6.构造物（桥面、桥台、支档结构物）、下穿道路的排水设施的布设和构造。
公路排水设计规范JTJ 018-97
Specifications of drainage design for highways
前 言
公路排水对于保障公路结构物的使用寿命和行车的通畅、安全具有十分重要的作用。为了提供统一的公路排水设计原则及设计标准和方法，交通部下达了编制公路排水设计规范的任务。
主要内容：
设计重现期的降雨强度与某一标准重现期的降雨强度的比值。
十四、降雨历时转换系数converting factor of time of concentration
设计降雨历时的降雨强度与某一标准降雨历时的降雨强度的比值。
十五、拦水带dike
沿硬路肩外侧或路面外侧边缘设置的拦截路面和路肩表面水的堤埂，由沥青混凝土铺筑或水泥混凝土预制而成。
九、设计降雨重现期design recurrence interval of rainfall / design storm frequency
某一预期强度的降雨重复出现的平均周期。
十、汇流历时time of concentration
径流从汇水区最远点（按水流时间计）流达设计地点所需的时间，由坡面汇流历时和沟管内汇流历时组成。
七、径流系数：coefficient of runoff
径流量占总降水量的百分率。
八、设计径流量design peak rate of runoff / design discharge
路面排水计算
第三章排水设计3.1 气候与地质条件介绍本路段连州至怀集K34+40L K35+800段，路区属中纬度亚热带季风性湿润气候；夏季盛行东南风，冬季盛行西北风；全年日照时间长，雨水充沛，有“三月低温阴雨、六月江河暴满、十月寒风”的气候特征。
多年平均气温194C，最高气温39.8 C；每年雨季集中在3〜9月，占全年降雨量的85% 左右，多年平均降雨量1628.5〜1785.4mm，年蒸量1419mm ;风向具明显的季节变化，风速平均1.2〜2m/s，较大风力相当于7级风力。
位于海拔高程228.2〜1002米之间的路线段在冬季不同程度存在冰、雪、雾等影响行车安全的不良气象因素。
山区，特别是高寒山区，霜期长，冰冻及降雪现象年年都有，初霜期在十一月中旬，终霜期在次年二月中旬，霜期一般三个月左右，平原区霜期较短。
连州市河流属北江支流之连江水系，市内主要河流有星子河、东陂河、三江河、九陂河，四条河汇合市内称连江，河流的共同特点是：流程短，水流湍急，坡降较大，水位涨落迅速，四季水位流量变化显著。
水量受大气降雨影响较大，一般春夏季节降雨较多，河流水量充沛，遇暴雨常满溢两岸；秋冬旱季降雨量较少，河流水量锐减，河床多暴露。
3.2 边沟设计验算在K34+460至K34+640之间的挖方段为挖方最大汇水面积段，本次设计以沥青混凝土路面为例。
路堑坡度为1: 0.5,坡面流长度为14m路基宽度26m取单侧路面和路肩横向排水宽度为13m,路拱横坡为2%在纵断面方面，在纵断面方面，此处纵坡i=-2.03%，边坡坡脚和路肩边缘间设置矩形边沟。
计算简图如图3-1 o3.2.1 计算汇水面积和径流系数：由图一计算汇水区域在路堑一侧（由平台沟到边坡平台）的面积A1=0.5 X 14X（48+180）=1596m。
由于坡面上采用植草防护，则由《公路排水设计规范》得坡面径流系数取G=0.5。
汇水区域在边沟平台上的面积A=2X180=360m, 取坡面径流系数（浆砌片石护面）C2=0.4，汇水区域在路面一侧（公路路中线到边沟）的面积为A=180X13=2340m,由表查得沥青路面径流系数为G=0.95。
关于高速公路路基路面排水设计
路基路面排水一、第一类排水设计通常采用适当提高路基最小填土高度或在路基底部设置隔水垫层等办法。
施工期间一般都考虑在施工前开挖临时排水边沟，排除施工期地表水并降低地下水，同时在路基底部掺加低剂量石灰处理，设置40cm 厚的稳定层等。
采用这一系列措施可起到事半功倍的效果。
边沟是排水的一种重要方式,所以边沟的设计更为重要。
（1）一般路段的路基边沟设计原则：以填筑式边沟为主，尽量减少路基边沟积水现象的发生。
这主要是吸取已建成的高速公路中的教训：部分路段在汛期内路基水不能及时排除。
地方群众干扰路基水排入灌溉涵洞内。
（2）路基边沟纵坡的要求：根据交通部部颁《公路路基排水设计规范》要求，采用浆砌片石修筑的边沟为满足排水需要，边沟纵坡应不小于0.12％，由于大营段位于丘陵岗区和冲积平原区，原地形既有较大起伏又有部分平坦地段，本着既要解决路基排水问题，又要经济合理的原则，确定路基排水边沟沟底纵坡一般情况下不小于0.15％。
（3）对于边沟水进入涵洞及跨越通道等情况的处理：沿线设置的涵洞有排涵、灌涵和灌排两用涵。
对于需排入排涵的边沟，其边沟底标高不低于涵洞中心的标高；需排入灌涵的边沟，其沟底标高不低于涵顶标高；而对于灌排两用的涵洞应按灌涵要求设置，特殊情况时可适当降低。
为防止冲刷涵洞，原则上采用边沟急流槽连接边沟和涵洞洞口。
一般情况下边沟尽量少穿越通道，当排水需通过通道排入涵洞时，应优先采用边沟盖板涵，特殊情况下可采用边沟倒虹吸穿越通道。
（4）对边沟标高及纵坡方向的问题：根据路线纵断面和沿线自然地形情况综合确定，通常以沿线自然地形为主确定排水方向。
边沟底标高控制应以该段路肩边缘最低点标高以下大于1.7m 为宜，原因是考虑到路线中央分隔带横向排水管不能因边沟积水而引起倒灌。
对于个别特殊路段不能满足1.7m 要求的，可放宽至1.4～1.5m，若另一侧边沟较低时应优先采用单侧布设横向排水管。
（5）对于挖方段边沟：考虑到中央分隔带横向排水管排水要求，边沟底标高不低于路肩标高1.2m，同时要求边沟纵坡不小于0.5％。
公路工程汇水流量与边沟排水能力计算
7.600
边沟泄水能力Qc m3/s
Q5，10 查图9.7.1-1
2.100
设计径流量Q=
7、计算边沟泄水能力 0.853
Cp 查表9.1.7-1
1.270
8、计算设计降雨强度 C60
图9.1.7-2 0.400
Ct 表9.1.7-2插值法
1.180
9、计算设计径流量Q （m3/s） 0.536
Qpt mm/min 3.147
说明： 依据《公路排水设计规范》JTG D33-2012 计算排水系统流量、边沟排水能力；
路基长度 320.000
半幅宽度 10.000
碎落台/平 台 宽度
2.000
边坡高度 20.000
1、确定汇水面积
平均坡率
边坡汇水 面积
0.750
8000.000
碎落台/平 台
面积 1280.000
路面汇水 面积
3200.000
合计汇水面积（m2） 12480.000
沥青混凝土
加权径流 系数
0.950
水泥混凝土
0.900
2、径流系数ψ
陡峻山地
0.750
0.818
0.900
起伏山地
0.600
0.800
边坡粗糙度
0.400
边坡汇流历 时
3、计算ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ坡和路面汇流历时 t1
3.960
路面粗糙度
0.013
路面汇流历 时
10、边沟泄水能力是否满足设计流量
边沟泄水能力Qc
>
设计径流量Q
，
说明： 依据《公路排水设计规范》JTG D33-2012 计算；
边沟尺寸满足泄水要求
公路排水计算课件
公路排水系统的组成和分类
公路排水系统通常由雨水收集系统、 排水管道和排水出口组成。
根据公路等级和使用场合，公路排水 系统可分为一般公路排水系统和高速 公路排水系统，其中高速公路排水系 统通常采用暗沟排水。
公路排水系统的设计原则和标准
01
公路排水系统的设计原则应满足 快速排水、避免水患和保护环境 的要求。
02
公路排水系统的设计标准应符合 国家相关规范和标准，同时考虑 当地的气候条件和地形地貌。
公路排水系统的维护和管理
01
公路排水系统的维护和管理对于保障公路使用寿命和行 车安全具有重要意义。
02
定期检查排水系统的设施，及时修复损坏的设施，保持 排水系统的畅通。
03
加强对公路排水系统的监管，防止人为因素对排水系统 造成损坏。
1.谢谢聆 听
意义
公路排水计算对于保障公路的运营安 全、提高交通效率、保护环境和生态 具有重要意义。
排水计算的基本原理和方法
基本原理
公路排水计算主要基于水文学、水力学和环境科学的基本原理，包括水量平衡、 水动力学、水环境质量等。
方法
常用的公路排水计算方法有实测法、经验公式法和数值模拟法等。其中，实测法 精度最高，但受限于实际情况；经验公式法简便快捷，但精度较低；数值模拟法 能够综合考虑多种因素，精度较高，但需要较高的计算能力和模型验证。
某山区公路的排水计算
总结词
因地制宜、防排结合、安全环保
详细描述
山区公路的地形复杂，排水系统的设计需要充分考虑地形条件和环境保护。通过对某山区公路的排水系统进行计 算，得出了因地制宜的排水方案，实现了防排结合和安全环保的目标。
某城市道路的雨水口设置和排水计算
总结词
路基排水计算书
路基排水计算书计算：复核：2010年04月15日路基排水水文、水力计算本着高速公路路侧景观美化的原则，排水沟尺寸不宜过大，本地区降雨较少，路基排水沟采用0.4m×0.4m的梯形断面，沟底最小排水纵坡采用6‰进行计算，排水沟预留安全高度10cm。
1.汇水面积和径流系数路面单侧排水宽度13.0m，按《公路排水设计规范》表3.0.8，沥青混凝土路面径流系数可取为ψ1=。
路基以平均高度4m计算，路基边坡为1∶，路基护坡道宽度取1.0m，路基边坡的径流系数可取为ψ2=。
假设最大排水沟长度为L=500m，该长度范围内的汇水面积计算如下：半幅路面汇水面积：A1=13L㎡边坡及护坡道汇水面积：A2=（4×+）L=7L㎡总汇水面积为：F= A1+ A2=20×500=10000㎡汇水区的径流系数为：ψ= =（12L×+7L×）／21L=2.汇流历时计算① 路面及边坡汇流历时计算按《公路排水设计规范》式3.0.4，坡面汇流历时t=(m1L s／I s 1/2)式中：m1—地表粗度系数，由表3.0.4得知，沥青路面粗度系数为m1=，砼预制块拱形骨架防护设置流水槽，路面水在边坡上集中排除，因此边坡粗度系数取m1=。
L s—坡面汇流长度，路基平均高度以4m计，路基边坡为1∶，那么坡面流长度L s=4×2+1=8.21m；半幅路面汇流长度L s =13.0m。
I s—坡面流的坡度。
路面横坡I s =，路基边坡I s =1／=。
路面汇流历时t1=××／2)= min路基边坡汇流历时t2=××／2)=② 路基排水沟汇流历时计算假定排水沟底宽为0.40m、深0.40m、两侧坡率为1∶1，排水沟水面距顶面的安全高度为10cm，那么过水断面面积A=+／2×=0.21m2湿周P=××2+=1.25m水力半径R= 0.168 mC20混凝土预制块排水沟的粗糙系数n=假定排水沟长度L=500m，沟底最小纵坡I=6‰，那么排水沟的平均流速为V=1/nR2/3I1/2=×2=（m/s）沟内汇流历时为：t3=L／V= 500／=254s=③ 汇流总历时计算t= t1+ t2+ t3=++=（min）3. 降雨强度计算高速公路界内排水设计重现期取P=15年=2.3 mm/min 查图3.0.7-1 该区5年重现期10min降雨历时的降雨强度为强q5，10由表3.0.7-1 该区15年重现期的重现期转换系数为C p=查图3.0.7-2 得该区60min降雨强度转换系数为C60=由表3.0.7-2 可查得降雨历时t =的转换系数为C t=按式3.0.7，15年重现期降雨历时t =的降雨强度为：q15,t=C p×C t×q5,10=××=（mm/min）4.设计径流量计算Q S=ψqF=×××10000×10-6= ( m³/s)5. 排水沟的泄水能力计算Q C=V×A=×=（m3/s）6. 结果校核：由于Q C =0.413m3/s＜Q S=0.484m3/s，所以初步拟定的最小排水纵坡不合适，需要调整。
路基排水沟、边沟水力计算书
至高速公路粤境连平至从化段D1合同段路基排水设施水力计算书一、双向八车道至高速公路粤境连平至从化段D1合同段，选用沥青砼路面，路面和路肩（半幅）横向排水的宽度为19.75m（双向八车道），路面和硬路肩横坡为2%，土路肩为4%，路线最小纵坡为5‰。
本项目拟设置排水沟、急流槽、边沟、平台截水沟和截水沟等排水设施来排除和拦截路界围外的雨水。
现按照《公路排水设计规》JTJ018-97的规定，通过计算设计径流量反算各种排水设施各型号的最大排水距离(即出水口距离)和面积，为确定各路段各种排水设施型号的选取提供参考。
1．拦水路缘石最大排水距离的计算1）降雨历时降雨历时取设计控制点的汇流历时，其值为汇水区最远点到排水设施（出水口）处的坡面汇流历时与沟的沟管汇流历时之和。
设降雨历时为3min。
拦水路缘石与路肩铺面构成的浅三角型过水断面的泄水能力为：Qc＝0.377×h8/3×I1/2/（i h×n）＝0.377×0.058/3×I0.5/（0.02×0.013）注：水力坡度I取路线纵坡；水深h＝250×0.02＝5cm（即水深小于5cm时，浅三角型过水断面的水面入侵硬路肩小于2.5m，保证行车安全。
）2) 汇水面积和径流系数当出水口间距为l时，两个出水口之间的汇水面积为F=l×19.75×10-6km2取径流系数Ψ=0.95。
3) 设计重现期根据《公路排水设计规》JTJ018-97的规定，高速公路路面和路肩表面排水设计重现期为5年。
4）降雨强度按公路所在地区，查《公路排水设计规》JTJ018-97得5年设计重现期10min 降雨历时的降雨强度为q5,10＝2.8mm/min，5年设计重现期时的重现期转换系数为c p=1.0,60min降雨强度转换系数为c60=0.5，3min降雨历时转换系数为c5=1.40。
于是，暴雨强度为q=1.0×1.40×2.8=3.92mm/min5）设计径流量根据《公路排水设计规》JTJ018-97，设计径流量为Q=16.67ΨqF=16.67×0.95×3.92×l×19.75×10-6m3/s6）拦水缘石最大排水距离的计算当路线纵坡为5‰时，浅三角型过水断面的泄水能力为Qc＝0.377×h8/3×I1/2/（i h×n）＝0.377×0.058/3×0.0050.5/（0.02×0.013）=0.035m 3/s浅三角型过水断面的泄水能力必须大于其设计径流量，即Qc>Q 0.035>16.67×0.95×3.92×l ×19.75×10-6那么，当路线纵坡为5‰时，拦水路缘石最长排水距离l （出水口最大间距）为l ＝0.035/（16.67×0.95×3.92×19.75×10-6）＝28.55m7）检验汇流历时假设由表查得地表粗度系数为m 1=0.013,路面横坡为i s =0.02,坡面流长度为Ls=19.75m ，可计算得到坡面汇流历时⎪⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯=s s t i L m 1445.1467.01=⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯0.0219.750.0130.4671.445=1.909min按式v=20i g 0.6得v ＝20×0.0050.6=0.83m/s ， 再按式t 2= l i /(60×v)=28.55/(60×0.83)=0.57min 由此，可得到汇流历时为t= t 1+ t 2=1.909+0.57=2.48min<3min当路线纵坡为其它数值时，按照上述计算过程对拦水路缘石最大排水距离进行计算，并对汇流历时进行检验，结果列于表1。
路基排水计算书
路基排水计算书计算：复核：2010年04月15日路基排水水文、水力计算本着高速公路路侧景观美化的原则，排水沟尺寸不宜过大，本地区降雨较少，路基排水沟采用0.4m×0.4m的梯形断面，沟底最小排水纵坡采用6‰进行计算，排水沟预留安全高度10cm。
1.汇水面积和径流系数路面单侧排水宽度13.0m，按《公路排水设计规范》表3.0.8，沥青混凝土路面径流系数可取为ψ1=0.95。
路基以平均高度4m计算，路基边坡为1∶1.5，路基护坡道宽度取1.0m，路基边坡的径流系数可取为ψ2=0.5。
假设最大排水沟长度为L=500m，该长度范围内的汇水面积计算如下：半幅路面汇水面积：A1=13L㎡边坡及护坡道汇水面积：A2=（4×1.5+1.0）L=7L㎡总汇水面积为：F= A1+ A2=20×500=10000㎡汇水区的径流系数为：ψ= =（12L×0.95+7L×0.5）／21L=0.792.汇流历时计算①路面及边坡汇流历时计算按《公路排水设计规范》式3.0.4，坡面汇流历时t=1.445(m1L s／I s 1/2)0.467式中：m1—地表粗度系数，由表3.0.4得知，沥青路面粗度系数为m1=0.013，砼预制块拱形骨架防护设置流水槽，路面水在边坡上集中排除，因此边坡粗度系数取m1=0.025。
L s—坡面汇流长度，路基平均高度以4m计，路基边坡为1∶1.5，那么坡面流长度L s=4×3.251/2+1=8.21m；半幅路面汇流长度L s =13.0m。
I s—坡面流的坡度。
路面横坡I s =0.02，路基边坡I s =1／1.5=0.667。
路面汇流历时t1=1.445×(0.013×13.0／0.021/2)0.467= 1.57 min路基边坡汇流历时t2=1.445×(0.025×8.21／0.6671/2)0.467=0.76min②路基排水沟汇流历时计算假定排水沟底宽为0.40m、深0.40m、两侧坡率为1∶1，排水沟水面距顶面的安全高度为10cm，那么过水断面面积A=(1.0+0.4)／2×0.3=0.21m2湿周P=0.3×20.5×2+0.4=1.25m水力半径R= 0.168 mC20混凝土预制块排水沟的粗糙系数n=0.012假定排水沟长度L=500m，沟底最小纵坡I=6‰，那么排水沟的平均流速为V=1/nR2/3I1/2=25.372×0.0061/2=1.965（m/s）沟内汇流历时为：t3=L／V= 500／1.965=254s=4.24min③汇流总历时计算t= t1+ t2+ t3=1.57+0.76+4.24=6.57（min）3. 降雨强度计算高速公路界内排水设计重现期取P=15年=2.3 mm/min 查图3.0.7-1 该区5年重现期10min降雨历时的降雨强度为强q5，10由表3.0.7-1 该区15年重现期的重现期转换系数为C p=1.36查图3.0.7-2 得该区60min降雨强度转换系数为C60=0.40由表3.0.7-2 可查得降雨历时t =16.65min的转换系数为C t=1.172按式3.0.7，15年重现期降雨历时t =16.65min的降雨强度为：q15,t=C p×C t×q5,10=1.36×1.172×2.3=3.67（mm/min）4.设计径流量计算Q S=16.67ψqF=16.67×0.79×3.67×10000×10-6=0.484 ( m³/s)5. 排水沟的泄水能力计算Q C=V×A=1.965×0.21=0.413（m3/s）6. 结果校核：由于Q C =0.413m3/s＜Q S=0.484m3/s，所以初步拟定的最小排水纵坡不合适，需要调整。
公路排水计算
t1=9.46min。
二、明渠的水力水文计算
再按式t2= l /(60×v)=283/(60×1.704)=2.77min 由此，可得到汇流历时为 t= t1+ t2=9.46+2.77=12.23min>10min 再假设降雨历时为13min，通过内插得出降雨历时转换系数ct=0.89，通过以 上过程的计算得到，当路线纵坡为3%时，边沟最长排水距离l（出水口最大间距 ）为319m，且汇流历时t=12.58min<13min,因此，取降雨历时为13min。
路为10年。
二、明渠的水力水文计算
5）降雨强度 按公路所在地区，查《公路排水设计规范》得5年设计重现期10min降雨历时 的降雨强度为q5,10＝1.2mm/min，10年设计重现期时的重现期转换系数为 cp=1.34，60min降雨强度转换系数为c60=0.4，10min降雨历时转换系数为 c5=1 。于是，暴雨强度为 q=1.2×1.34×1=1.608mm/min 6）边沟最大排水距离计算
sL p t 1.445 ip
式中：t——坡面汇流历时，min；
0.467
Lp——坡面流的长度，m； ip——坡面流的坡度；
表9.1.4确定。
s——地表粗度系数，按《公路排水设计规范》（JTGT D—2012）
二、明渠的水力水文计算
二、明渠的水力水文计算
路堑边坡的粗度系数s1=0.10，坡度分别为1：0.5、1：0.75、1：1、1：1。
1.确定汇水区域
二、明渠的水力水文计算
1.确定汇水区域
路堑一侧边坡汇水面积A1=200（3+4.5+6+6）=3900m2
碎落台汇水面积A2=2×200×4=1600m2
公路排水计算书
公路排水计算书公路排水计算书是在公路工程设计中用于计算、分析和规划排水系统的文档。
该文档通常由工程师和设计师编制，用于确保公路在各种天气条件下都能保持良好的排水，防止积水和洪水，保护公路基础和车辆通行的安全。
下面是一个可能包含的内容列表，以供你参考：1.项目背景：•工程项目的基本信息，包括地理位置、公路等级、长度、交叉路口等。
2.降雨分析：•包括设计频率的降雨量，以及设计考虑的降雨持续时间。
•考虑降雨强度、频率，采用合适的降雨公式。
3.流量计算：•根据降雨特征和流域形状，计算流域产生的径流。
•采用合适的水文计算方法，如合理的单位流域法或水文模型。
4.排水系统设计：•包括道路横断面和纵断面的设计，以确保道路纵坡和横坡满足排水要求。
•考虑排水系统的类型，如雨水口、明沟、暗管等。
5.排水设施：•排水系统的细节设计，包括雨水口、沟渠、排水管道等。
•考虑设施的尺寸、坡度、布置等。
6.水质控制：•考虑雨水中可能存在的污染物，采取相应的水质控制措施。
7.洪水分析：•对可能的洪水情况进行分析，确定可能发生的最大洪水，采取相应的防洪措施。
8.计算表和图表：•提供计算结果的表格和图表，用于清晰地展示排水系统的设计和性能。
9.审查和验收标准：•描述设计应符合的标准、规范和法规，以确保设计的合规性。
10.经济性和可行性分析：•对排水系统设计的经济性和可行性进行分析，包括成本估算、维护要求等。
请注意，具体的内容和格式可能会根据国家、地区和工程的要求而有所不同。
在编制公路排水计算书时，建议与相关的国家和地区标准、规范以及工程设计要求相一致。
排水水文计算
GB50014-2006 室外排水设计规范JTJ018 97 公路排水设计规范水文计算过程大连地区暴雨强度：孙建刚p 1lgp 0t 15q=154.6576P 设计降雨的重现期GB50014-2006（0.5-3年，重要3-雨水流量计算公式：Q=ΨqF(Ψ-径流系数取0.5，q-设计降雨强度（流速V=20*ig^0.8(约等于)，ig为排水沟管的坡度ig 0.04v= 1.522923不准，用下面公式计算公路排水设计规范计算暴雨强度暴雨强度q=Cp*Ct*q5,10JTJ 3.0.7大连Cp 1（5年） 1.36（15年）Ct 0.82(15分)0.82(15分)q5,102（mm/min）2（mm/min）q= 1.64 2.2304设计径流量（需要排的流量）Q=16.67*Ψ*q*F 径流系数Ψ0.90.15汇水面积F 0.090.095Q= 2.2144430.529826GB50014-2006 室外排水设计规范,排水管渠流量计算排水管渠流量（能够排的流量）Q=A*vV=1/n*R^0.66667*I^0.5粗糙系数n 0.017浆砌块石（CB50014-2006表4.2.路面及路肩坡面水力半径0.8*0.8矩形边沟R0.266667矩形=b*h/(b+2*h),圆形d/4（）J 水力坡降I0.002V= 1.0898751排水明渠水流深度0.4-1.0米，浆Q=0.697520.640.8*0.8梯形A=1.28，R=0.67V=1/n*R^0.66667*I^0.5n0.017R0.67I0.002V= 2.0142592Q= 1.289126 2.56.5-3年，重要3-5年）,JTJ018-97(高速一级，路面路肩5年，坡面15年)取0.5，q-设计降雨强度（L/s·hm2/），F-汇水面积（hm2/）) 降雨强度： 其中降雨历时t取15min，设计重现期JTJ表3.0.7-1JTJ表3.0.7-2（mm/min）JTJ图3.0.7-2路面0.85-0.95，公园或绿地0.1-0.2（CB50014-2006）（CB50014-2006表4.2.3）浆砌块石0.017，混凝土管0.013-0.014/(b+2*h),圆形d/4（）JTJ附录B水流深度0.4-1.0米，浆砌片石流速不大于3.0米/秒表4.2.6时t取15min，设计重现期P=1。
路基排水沟、边沟水力计算书
大庆至广州高速公路粤境连平至从化段D1合同段路基排水设施水力计算书一、双向八车道大庆至广州高速公路粤境连平至从化段D1合同段，选用沥青砼路面，路面和路肩（半幅）横向排水的宽度为19.75m（双向八车道），路面和硬路肩横坡为2%，土路肩为4%，路线最小纵坡为5‰。
本项目拟设置排水沟、急流槽、边沟、平台截水沟和截水沟等排水设施来排除和拦截路界范围内外的雨水。
现按照《公路排水设计规范》JTJ 018-97的规定，通过计算设计径流量反算各种排水设施各型号的最大排水距离(即出水口距离)和面积，为确定各路段各种排水设施型号的选取提供参考。
1．拦水路缘石最大排水距离的计算1）降雨历时降雨历时取设计控制点的汇流历时，其值为汇水区最远点到排水设施（出水口）处的坡面汇流历时与沟内的沟管汇流历时之和。
设降雨历时为3min。
拦水路缘石与路肩铺面构成的浅三角型过水断面的泄水能力为：Qc＝0.377×h8/3×I1/2/（i h×n）＝0.377×0.058/3×I0.5/（0.02×0.013）注：水力坡度I取路线纵坡；水深h＝250×0.02＝5cm（即水深小于5cm时，浅三角型过水断面的水面入侵硬路肩小于2.5m，保证行车安全。
）2) 汇水面积和径流系数当出水口间距为l时，两个出水口之间的汇水面积为F=l×19.75×10-6km2取径流系数Ψ=0.95。
3) 设计重现期根据《公路排水设计规范》JTJ018-97的规定，高速公路路面和路肩表面排水设计重现期为5年。
4）降雨强度按公路所在地区，查《公路排水设计规范》JTJ018-97得5年设计重现期10min 降雨历时的降雨强度为q5,10＝2.8mm/min，5年设计重现期时的重现期转换系数为c p=1.0,60min降雨强度转换系数为c60=0.5，3min降雨历时转换系数为c5=1.40。
路堑边沟排水计算书
海南省琼中至五指山至乐东至三亚高速公路初步设计路堑排水水文计算书一、 路堑边沟尺寸验算1、计算说明路基宽度为26.0m ，计算长度取300m 。
由于路堑边坡设置平台截水沟，故仅计算第一级边坡汇水，边坡高度为8m ，坡率1：1。
边沟采用矩形断面，浆砌片石加固，分别对两种矩形断面进行验算，分别为0.6×0.6m 、0.6×0.8m 的矩形边沟，出口处水面上预留20cm 安全高度。
2、水文和水力计算 2.1汇流历时① 路面及边坡汇流历时计算坡面汇流历时为467.011445.1⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=s si Lm t式中：m 1——地表粗度系数，由表3.0.4得知，沥青路面粗度系数为m 1=0.013，边坡粗度系数取m 1=0.60；s L ——坡面流长度（m ）； s i ——坡面流的坡度。
② 边沟汇流历时计算 边沟汇流时间为t 2=L/v 式中：L ——边沟长度； V ——边沟平均流速21321I R nv =。
式中n ——沟壁或管壁的粗糙系数，按表8.1.3得知，浆砌片石明沟粗糙系数n=0.025； R ——水力半径(m)，R=bh/（b+2h ），b ——边沟宽，m ；h ——边沟水深，m ； I ——水力坡度，可取用排水沟的底坡。
《公路排水设计规范 JTJ 018-97》4.4.1沟底纵坡坡度一般不宜小于0.5%。
土质沟渠的最小纵坡为0.25%；沟壁铺砌的沟渠的最小纵坡为0.12%。
③ 汇流总历时计算 总汇流历时t=t 1+t 2其中：路面汇流历时与路堑边坡汇流历时取大值。
计算结果见下表1：表1《公路排水设计规范 JTJ 018-97》8.1.5 沟和管的允许流速应符合下列规定：1. 明沟的最小允许流速为0.4m/s ，暗沟和管的最小允许流速为0.75m/s 。
2.明沟的最大允许流速，在水深为0.4m~1.0m 时，浆砌片石3.0m/s ，草皮护面1.6m/s 。
由表1可知，排水沟流速满足规范要求。
公路排水设计：水文计算
水文计算9．1．1 路界内各项排水设施所需排泄的设计径流量可按式（9．1．1）计算确定。
Q＝16．67ψq p,t F （9．1．1）式中：Q——设计径流量（m3/s）；q p,t——设计重现期和降雨历时内的平均降雨强度（mm/min）；ψ——径流系数；F——汇水面积（km2）。
9．1．2 设计降雨的重现期应根据公路等级和排水类型，按表9．1．2确定。
表9．1．2 设计降雨的重现期（单位：年）条文说明设计降雨重现期的规定，既要考虑到公路设施在使用中受水侵害的风险大小，又要考虑排水设施的断面尺寸，即其造价。
因而，应根据公路的重要性（等级和交通量）以及浸水或水淹对公路使用和周围地区的影响程度，以及各项排水设施的排水目的和类型，综合确定降雨重现期。
表9．1．2中所列的设计重现期标准是在参考我国公路路基和路面规范中的规定及国外的规定，并考虑到重现期习惯上只用整年数确定的。
9．1．3 计算路面表面排水时，单向三车道及以下的路面汇流历时可取5min；单向三车道以上的路面汇流历时可按式（9．1．4）计算确定，可不计沟管内汇流历时。
9．1．4 坡面汇流历时可按式（9．1．4）计算确定。
（9．1．4）式中：t1——坡面汇流历时（min）；L p——坡面流的长度（m）；i p——坡面流的坡度；s——地表粗度系数，按地表情况查表9．1．4确定。
表9．1．4 地表粗度系数s9．1．5 计算沟管内汇流历时时，应在断面尺寸、坡度变化点或者有支沟（支管）汇入处分段，分别计算各段的汇流历时，再叠加而得，可按式（9．1．5-1）计算确定。
当沿程有旁侧入流时，第一段沟管的平均流速可用该段沟管的末断面流速乘折减系数0．75计算，其余各段可用上、下端断面流速的平均值计算。
（9．1．5-1）式中：t2——沟管内汇流历时（min）；n、m——分段数和分段序号；l m——第m段的长度（m）；v m——第m段沟管的平均流速（m/s），可按式（9．2．3）计算确定，也可按式（9．1．5-2）近似估算；（9．1．5-2）i m——第m段沟管的平均坡度。
公路排水设计 ：泄水口水力计算
泄水口水力计算9．3．1 泄水口的水力计算，应包括依据设计流量和截流要求确定泄水口的尺寸和布设间距等内容。
9．3．2 在纵坡坡段上的开口式泄水口，设计泄水量应根据开口长度L i、低凹区的宽度B w、下凹深度h a以及过水断面的纵向坡度i z和横向坡度i h确定，如图9．3．2所示。
可利用附录C中图C-1～图C-6查取截流率（Q0/Q c）后，按过水断面泄水能力Q c确定其设计泄水量Q0，泄水口开口长度、下凹区宽度和下凹深度取值应根据喇叭口的形状和尺寸确定。
图9．3．2 开口式泄水口周围的水流状况1-拦水带或缘石；2-低凹区条文说明在纵坡坡段上，开口式泄水口的截流率主要随开口长度的增加而增大，也同开口处是否设置低凹区有关。
低凹区越宽，下凹深度越大，截流量便越大。
由于计算公式较烦琐，因此，本规范推荐采用诺模图的形式，并列出了几种常用开口长度和低凹区尺寸组合条件下的截流率计算用图（见附录C）。
9．3．3 在凹形竖曲线底部的开口式泄水口的设计泄水量，应按泄水口处的水深和泄水口的尺寸确定。
1 开口处设有低凹区，当开口处的净高h0大于或等于由图9．3．3-1确定的满足堰流要求的最小高度h m时，可利用图9．3．3-2确定开口的泄水量Q0或最大水深h i。
图9．3．3-1 开口式泄水口满足堰流要求的最小开口高度h m计算图图9．3．3-2 开口处净高h0大于或等于h m时开口的泄水量Q0或最大水深h i计算图 2 不设低凹区时可按式（9．3．3-1）确定其泄水量Q0。
（9．3．3-1）3 当开口处水深h i超过净高h0的1．4倍时，可按式（9．3．3-2）确定其泄水量Q0。
Q0＝13．14h0L i（h i－0．5h0）（9．3．3-2）条文说明在凹形竖曲线底部，表面水由前后两个方向向下流入泄水口。
水流进入泄水口的状态，同该处的水深有关。
当水深低于泄水口的孔口高度（即拦水带或缘石高度）时，水流呈堰流状态。
而当水深淹没开口，超过1．4倍孔口高度时，水流呈孔口流状态。
城市道路设计规范——道路地面排水
第一节道路地面水的排除第１２．１．１条设计范围及原则如下：一、城区道路排水设计应按城市排水规划进行，并应符合现行的《室外排水设计规范》（ＧＢＪ１４）规定。
无排水规划时，应先作出排水规划，再进行设计。
因修建道路引起两侧建筑物或街坊排水困难时，应在排水设计中解决。
二、城区道路排水一般采用管渠形式。
设计时应根据当地材料和道路类别选择。
城区道路排水设计包括偏沟、雨水口和连接管的布设，不包括排水干管设计。
三、郊区道路排水设计包括边沟、排水沟与涵洞等。
设计流量可按当地的水文公式计算。
四、郊区道路排水设计应处理好与农田排灌的关系。
五、快速路的路面水应排泄迅速，以防止路面形成水膜影响行车安全。
第１２．１．２条道路排水设计标准如下：一、城区道路排水设计重现期见表１２．１．２，重现期高于地区排水标准时，应增设必要的排水设施。
二、当郊区道路所在地区有城市排水管网设施或排水规划时，应按表１２．１．２规定选用适当的重现期。
三、郊区道路为公路性质时，其排水标准可参照《公路工程技术标准》（ＪＴＪ０１）规定进行设计。
第１２．１．３条道路路面雨水径流量应按现行的《室外排水设计规范》（ＧＢＪ１４）执行。
计算道路雨水口流量时，偏沟水深不宜大于缘石高度的２/３。
第１２．１．４条雨水口的设置规定如下：一、道路汇水点、人行横道上游、沿街单位出入口上游、靠地面径流的街坊或庭院的出水口等处均应设置雨水口。
道路低洼和易积水地段应根据需要适当增加雨水口。
二、雨水口型式有平箅式、立式和联合式等。
平箅式雨水口有缘有平箅式和地面平箅式。
缘石平箅式雨水口适用于有缘石的道路。
地面平箅式适用于无缘石的路面、广场、地面低洼聚水处等。
立式雨水口有立孔式和立箅式，适用于有缘石的道路。
其中立孔式适用于箅隙容易被杂物堵塞的地方。
联合式雨水口是平箅与立式的综合形式，适用于路面较宽、有缘石、径流量较集中且有杂物处。
三、雨水口的泄水能力，平箅式雨水口约为２０ｌ/ｓ，联合式雨水口约为３０ｌ/ｓ。
高速公路路面设计及排水设计(参考)(2021整理)
第三章排水设计计算讲明书气候与地质条件介绍工程工程区属亚热带湿润季风气候区, 整体气温变化幅度小, 年均温13-14℃, 1月均温3.0-6.3℃, 7月均温19.8-22.0℃。
℃, 最低气温为-12℃。
多年平均落水量到达1350毫米/年。
蒸发量最大的月份为2～5月份, 无霜期230-300天。
冬热夏凉, 气候宜人。
地形起伏较大, 局部地区气候差异明显。
全市总水量约142.18亿立方米, 其中地表水体平均年流量64亿立方米。
工程工程区地处长江水系和珠江水系的分水岭地区。
长江水系以乌江上游三岔河为干流, 展布于市境北部；珠江水系以北盘江为干流, 由西向东横贯市境中部；南盘江支流分布于市境南部边缘。
受岩溶地貌妨碍, 地表河网与地下河网均有发育, 互有衔接, 且反复出现。
境内10公里以上河流43条, 多呈现河谷深切, 河床狭, 水流急, 落差大, 水利资源丰富。
工程区年落水量具明显的季候性特征, 5～10月为雨季, 多暴雨, 落水量占全年总量的三分之二, 暴雨常造成洪水灾难, 并诱使倒塌、滑坡等地质灾难发生。
工程工程区所属境内岩溶地貌类型齐全, 发育典型。
山峦众多, 延绵起伏；沟壑纵横, 深履险峻。
地势西北高, 东南低。
地面最高点为乌蒙山脉的韭菜坪, 海拔在2900.3米, 人称“贵州屋脊〞；最低点在六枝特区毛口乡北盘江河谷, 海拔586米。
境内平均海拔在1400-1900米之间。
沿线地质情况为覆盖层以种植土、亚砂土和亚粘土为主, 含少量的碎石质土, 覆盖层厚2m左右, 稻田中种植土厚0.6m左右。
下伏基岩为硅化板岩。
3.2边沟设计验算1.1.1 在K10+至K11+020之间的左侧挖方段为挖方最大汇水面积段, 本次设计以沥青混凝土路面为例。
硅化板岩路堑〔坡度为1: ,坡面流长度为m 〕, 路基宽度21.5m,取单侧路面和路肩横向排水宽度为12m,路拱横坡为2%在纵断面方面, 此处属于竖曲曲折折线上, 采纳平均纵坡i=〔-〕/=%,边沟坡足和路肩边缘间设置矩形形边沟。
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二、明渠的水力水文计算
4)急流槽 急流槽的构造按水力计算特点，亦由进口、槽身和
出口三部分组成。 急流槽可采用由浆砌片石铺砌或水泥混凝土浇筑的的矩形横断面
或梯形横断面。 浆砌片石急流槽的槽底厚度可为0.2～0.4米，槽壁厚度为0.3～
0.4米。混凝土急流槽的厚度可为0.2～0.3米。槽顶应与两侧斜坡 表面齐平。槽深不小于0.2米，槽底宽最小 0.25米。
➢ 边沟不宜过长，边沟出水口的间距，一般地区不宜超过500米， 多雨地区不宜超过300米，三角形和碟形边沟不宜超过200米。
➢ 边沟的纵坡尽可能与路线纵坡坡度保持一致，并不宜小于0.5% 的纵坡。边沟出水口附近以及排水困难路段，应进行特殊设计。
二、明渠的水力水文计算
➢ 边沟的横断面形式：有梯形、矩形、U形（或带盖板 矩形、U形）、三角形、碟形横断面。 ➢ 高速、一级公路边沟的底宽和深度不应小于0.6米，其他等级 公路不应小于0.4米。
1.确定汇水区域
路堑一侧边坡汇水面积A1=200（3+4.5+6+6）=3900m2 碎落台汇水面积A2=2×200×4=1600m2 沥青路面中线至边沟汇水面积A3=6×200=1200m2 总的汇水面积 A1+ A2+ A3=3900+1600+1200=6700 m2
2.计算径流系数
查《公路排水设计规范》（ D—2012）表9.1.8知：
按照规范，在断面尺寸、坡度变化初分段计算各段汇流历时，再叠加，因此， 坡面汇流历时：
2）按《公路排水设计规范》（ D—2012）式9.1.5-1计算管沟汇流历时
二、明渠的水力水文计算
设边沟底宽0.4m，高0.4m，浆砌片石砌筑，沟底粗糙系数0.025，设计水深为 0.2m（路基设计规范P28要求0.2m，排水设计规范P12要求0.1m），过水断面 面积0.5（0.4+0.8）x0.2=0.12m2，水力半径
公路排水设计 明渠排水的水文水力计算
苏交科集团股份有限公司 2020年7月7日星期二
一、概述
1.公路排水系统
截截水水沟沟
过路涵 拦水带
吊沟
边沟
排水沟
钢波纹管涵
钢筋砼盖板涵
急流槽
排水总体布置
一、概述
3.水对路面的影响
一、概述
3.水对路面的影响
1）降低路面材料强度； 2）加快路面材料损坏；
3）唧浆、冲刷；
二、明渠的水力水文计算
（通常年降雨量200以下为干旱区，200500之间为半干旱区）
二、明渠的水力水文计算
二、明渠的水力水文计算
（通常年降雨量200以下为干旱区，200500之间为半干旱区）
查图9.1.7-2 得该区60降雨强度转换系数为C60=0.40 由表9.1.7-2 可查得降雨历时t =12的转换系数为 0.93
二、明渠的水力水文计算
沟内平均流速为：
沟内汇流历时为
t5=200/1.704=1.96；
综上，可知汇流总历时 ’5=1.41=9.46+1.96=11.42。
4.计算泄水能力
则边沟的泄水能力： 1.704x0.12=0.204
二、明渠的水力水文计算
5.计算降雨强度
根据规范，高速公路、一级公路路界内坡面排水设计降雨的重现期为15年，其 他等级公路为10年，公路采用降雨强度公式计算：
二、明渠的水力水文计算
二、明渠的水力水文计算
查图9.1.7-1 该区5年重现期10降雨历时的降雨强度为强q5，10=1.2 q p，5,10=1.34x0.93x1.2=1.447
6.计算设计径流量
可按照降雨强度由推理公式计算设计径流量Q
设计流量 0.129m3＜泄水能力0.204 m3，所以设计边沟尺寸符合要求。
二、明渠的水力水文计算
二、明渠的水力水文计算
路堑边坡的粗度系数s1=0.10，坡度分别为1：0.5、1：0.75、1：1、1：1。 坡面汇流历时：
碎落台的粗度系数s2=0.1，横向坡度为3%，汇流历时：
沥青路面的粗度系数s3=0.013，横坡为2%，坡面流长度为12.25m，汇流历时：
二、明渠的水力水文计算
4）使路面因支撑不足而出现疲劳损坏。
一、概述
4.水对路基的影响Байду номын сангаас
一、概述
4.水对路基的影响
1）地面水对路基产生冲刷和渗透； 2）地下水使路基湿软、膨胀、冻胀、翻浆、边坡滑坍、山坡滑坡等。
二、明渠的水力水文计算
1、主要明渠及注意事项 1)边沟 ➢ 边沟排水量不大，一般不需要水文和水力计算，选用标准断面形 式。
急流槽槽底每隔2.5～5.0米应设置一个凸榫，嵌入坡体内0.3～ 0.5米，以避免槽体顺坡下滑。
二、明渠的水力水文计算
1、方法一 按照规范的方法步骤验算是否满足
二、明渠的水力水文计算
1.确定汇水区域
汇水面积=路面汇水面积+坡面汇水面积
二、明渠的水力水文计算
1.确定汇水区域
二、明渠的水力水文计算
排水沟应具有合适的纵坡，通过水力水文计算选定，一般情况下， 可取0.5%～1.0%，沟底纵坡不宜小于0.5%。
二、明渠的水力水文计算
3）截水沟
➢ 截水沟长度以200～500米为宜；超过500米时，可在中间适 宜位置处增设泄水口，由急流槽或急流管分流排引。 ➢ 截水沟一般采用梯形横断面，沟坡坡度为1:1.0～1:1.5;沟底宽 度和沟的深度不宜小于0.5米。地质或土质条件差，有可能产生渗 漏或变形时，应采取相应的防护措施。沟底纵坡不宜小于0.5%。
二、明渠的水力水文计算
2.计算径流系数
查《公路排水设计规范》（ D—2012）表
二、明渠的水力水文计算
3.计算汇流历时及平均流速
1）按《公路排水设计规范》（ D—2012）式9.1.4计算坡面汇流历时
0.467
t
1.445
sLp
ip
式中：t——坡面汇流历时，； ——坡面流的长度，m； ——坡面流的坡度； s——地表粗度系数，按《公路排水设计规范》（ D—2012） 表9.1.4确定。
二、明渠的水力水文计算
2)排水沟
主要用途在于引水，将路基范围内的各种水源的水流,引排至桥涵或 路基范围以外的指定地点。
排水沟的横断面形式一般采用梯形，尺寸大小应经过水力水文计 算选定。边坡1：1.0～1：1.5，深度和底宽不宜小于0.5米。
排水沟的位置，离路基尽可能远些，距路基坡脚不宜小于2米；平 面上应力求直捷，连续长度宜短，长不宜超过500米。