9.3.1 泄水口的水力計算,應(yīng)包括依據(jù)設(shè)計流量和截流要求確定泄水口的尺寸和布設(shè)間距等內(nèi)容。
9.3.2 在縱坡坡段上的開口式泄水口,設(shè)計泄水量應(yīng)根據(jù)開口長度Li、低凹區(qū)的寬度Bw、下凹深度ha以及過水斷面的縱向坡度iz和橫向坡度ih確定,如圖9.3.2所示??衫酶戒汣中圖C-1~圖C-6查取截流率(Q0/Qc)后,按過水斷面泄水能力Qc確定其設(shè)計泄水量Q0,泄水口開口長度、下凹區(qū)寬度和下凹深度取值應(yīng)根據(jù)喇叭口的形狀和尺寸確定。

圖9.3.2 開口式泄水口周圍的水流狀況
1-攔水帶或緣石;2-低凹區(qū)
9.3.3 在凹形豎曲線底部的開口式泄水口的設(shè)計泄水量,應(yīng)按泄水口處的水深和泄水口的尺寸確定。
1 開口處設(shè)有低凹區(qū),當開口處的凈高h0大于或等于由圖9.3.3-1確定的滿足堰流要求的最小高度hm時,可利用圖9.3.3-2確定開口的泄水量Q0或最大水深hi。

圖9.3.3-1 開口式泄水口滿足堰流要求的最小開口高度hm計算圖

圖9.3.3-2 開口處凈高h0大于或等于hm時開口的泄水量Q0或最大水深hi計算圖
2 不設(shè)低凹區(qū)時可按式(9.3.3-1)確定其泄水量Q0。
(9.3.3-1)
3 當開口處水深hi超過凈高h0的1.4倍時,可按式(9.3.3-2)確定其泄水量Q0。
Q0=13.14h0Li(hi-0.5h0) (9.3.3-2)
9.3.4 在縱坡坡段上的格柵式泄水口,其設(shè)計泄水量為過水斷面中格柵寬度Bg所截流的部分,如圖9.3.4 所示,可利用式(9.2.4-1)確定。格柵孔口所需的最小凈長度Lg可按式(9.3.4)確定。
Lg=0.91vg(hi+d)0.5 (9.3.4)
式中:Lg——格柵孔口的最小凈長度(m);
vg——格柵寬度范圍內(nèi)水流的平均流速(m/s);
d——格柵柵條的厚度(m)。

圖9.3.4 格柵式泄水口過水斷面
1-格柵;2-水面
9.3.5 在凹形豎曲線底部的格柵式泄水口,其泄水量計算應(yīng)符合以下規(guī)定:
1 當格柵上面的水深hi小于0.12m時,泄水量Q0可按下式(9.3.5-1)計算。
(9.3.5-1)
式中:pg——格柵的有效周邊長,為格柵進水周邊邊長之和的一半(m)。
2 當格柵上面的水深hj大于0.43m時,泄水量Q0可按下式(9.3.5-2)計算。
(9.3.5-2)
式中:Si——格柵孔口凈泄水面積的一半(m2)。
3 當格柵上的水深處于0.12~0.43m之間時,其泄水量介于式(9.3.5-1)和式(9.3.5-2)的計算結(jié)果之間,可按水深通過直線內(nèi)插得到。
9.3.6 在縱坡坡段上,上方第一個泄水口的位置按保證過水斷面或溝內(nèi)的水面寬度不超出第4.2.1條第4款規(guī)定的允許范圍的原則確定,隨后各泄水口的間距按該段長度內(nèi)所產(chǎn)生的徑流量與該泄水口的泄水量相等的原則計算確定。坡段上最后一個泄水口的溢流量計入進入凹形豎曲線底部的泄水口的流量。
9.3.7 攔水帶或緣石泄水口水力計算的過程,可按圖9.3.7進行;其他情況的泄水口,可參考進行。

圖9.3.7 泄水口水力計算框圖
條文說明
9.3 泄水口水力計算
9.3.2 在縱坡坡段上,開口式泄水口的截流率主要隨開口長度的增加而增大,也同開口處是否設(shè)置低凹區(qū)有關(guān)。低凹區(qū)越寬,下凹深度越大,截流量便越大。由于計算公式較煩瑣,因此,本規(guī)范推薦采用諾模圖的形式,并列出了幾種常用開口長度和低凹區(qū)尺寸組合條件下的截流率計算用圖(見附錄C)。
9.3.3 在凹形豎曲線底部,表面水由前后兩個方向向下流入泄水口。水流進入泄水口的狀態(tài),同該處的水深有關(guān)。當水深低于泄水口的孔口高度(即攔水帶或緣石高度)時,水流呈堰流狀態(tài)。而當水深淹沒開口,超過1.4倍孔口高度時,水流呈孔口流狀態(tài)。水深在這二者之間時,水流處于中間狀態(tài)。圖9.3.3-1中的曲線所示為通過試驗確定的滿足堰流條件的孔口最小高度要求。此曲線也可用于判別水流狀態(tài)。
9.3.4 在縱坡坡段上,格柵式泄水口會攔截所有流經(jīng)該格柵寬度范圍內(nèi)的水流,而流經(jīng)該格柵寬度范圍外的水流則溢流到泄水口的下方,會同下方的徑流流向下一個泄水口。因而,格柵的泄水量可利用淺三角形溝或過水斷面的流量計算公式,先確定其過水斷面后,按格柵寬度所截取的過水斷面面積確定,如圖9.3.4 所示。
格柵的鐵條平行于水流方向布置,其孔口間隙應(yīng)至少占格柵寬度的一半以上。同時,孔口應(yīng)有足夠的長度,使水能自由落入,以保證格柵的泄水效率。為此,提出了滿足孔口最小凈長度的要求。
9.3.5 在凹形豎曲線底部,泄水口有前后兩個方向的進水。其水流狀態(tài)同格柵上面的水深有關(guān)。當水深小于0.12m時,進入泄水口的水流為堰流狀態(tài),堰頂?shù)拈L度大致等于格柵進水周邊的邊長。靠緣石或攔水帶一側(cè)的周邊不計入內(nèi)。當水深超過0.43m時,進入泄水口的水流呈孔口流狀態(tài),其泄水量同格柵的孔口凈面積有關(guān)。而當水深處于0.12~0.43m之間時,由于紊流和其他干擾,進入泄水口的水流呈不確定狀態(tài),其泄水量在兩種狀態(tài)的泄水量之間,可按水深通過直線插值近似確定。
因為格柵孔口的空隙有可能被雜物堵塞,因此,規(guī)定進水周邊邊長和孔口凈進水面積的有效值均按實際數(shù)值除以安全系數(shù)2后取用。


自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計
