9.4.1 滲溝溝底設在不透水層上或不透水層內(nèi),且不透水層的橫向坡度較小時,可采用地下水自然流動速度近于零的假設,按式(9.4.1-1)~式(9.4.1-4)計算單位長度滲溝由溝壁一側流入溝內(nèi)的流量,如圖9.4.1所示。當水由兩側流入滲溝內(nèi)時,上述滲溝流量應乘以2。

式中:Qs——單位長度滲溝一側溝壁的地下水滲入量[m3/(s·m)];
hc——含水層內(nèi)地下水位的高度(m);
hg——滲溝內(nèi)的水流深度(m);當滲溝底位于不透水層內(nèi),且滲溝內(nèi)水面低于不透水層頂面時,按式(9.4.1-2)取用;
kh——含水層材料的滲透系數(shù)(m/s),見表6.2.5;
Ls——地下水位受滲溝影響而降落的水平距離(m),可按式(9.4.1-3)確定;
Io——地下水位降落曲線的平均坡度,可按含水層材料的滲透系數(shù)由近似公式(9.4.1-4)估算。

圖9.4.1 不透水層坡度平緩時的滲溝流量計算
1-滲溝;2-地下水位;3-地下水降落曲線
9.4.2 滲溝溝底距不透水層頂面較遠時,位于含水層內(nèi)的單位長度滲溝的流量Qs可按式(9.4.2)計算確定,如圖9.4.2所示。
(9.4.2)
式中:Ll——兩相鄰滲溝間距之半(m);
hs——滲溝位置處地下水位的下降幅度(m)。

圖9.4.2 滲溝溝底距不透水層頂面較遠時滲溝流量的計算
1-原地下水位;2-降低后地下水位;3-滲溝
9.4.3 不透水層的橫向坡度較陡時,可按式(9.4.3)計算單位長度滲溝由溝壁一側流入溝內(nèi)的流量Qs,如圖9.4.3所示。
Qs=khihhs (9.4.3)
9.4.4 滲溝水力計算應符合以下規(guī)定:
1 盲溝(填石滲溝)泄水能力Qc應按式(9.4.4-1)計算。
(9.4.4-1)
式中:w——滲透面積(m2);
km——紊流狀態(tài)時的滲流系數(shù)(m/s),當已知填料粒徑d(cm)和孔隙率n(%)時,按式(9.4.4-2)計算,也可參考表9.4.4確定。
(9.4.4-2)

圖9.4.3 不透水層的橫向坡度較陡時的滲溝流量計算
1-原地下水位;2-不透水層;3-坡面;4-設滲溝后地下水位;5-滲溝
設每顆填料均為球體(體積=
πd3),則N顆填料的平均粒徑d(cm)可按式(9.4.4-3)計算。
(9.4.4-3)
式中:γs——填料固體粒徑的重度(kN/m3);
G——N顆填料的重力(kN)。
表9.4.4 排水層填料滲透系數(shù)

2 洞(管)式滲溝的泄水能力Qc應按式(9.2.2)計算。
9.4.5 滲溝埋置深度h2,應按式(9.4.5)計算,如圖9.4.5所示。
h2=Z+p+ε+f+h3-h(huán)1 (9.4.5)
式中:h2——滲溝埋置深度(m);
Z——沿路基中線的凍結深度(m),非冰凍地區(qū)取0;
p——凍結地區(qū)沿中線處凍結線至毛細水上升曲線的間距,可取0.25m;非冰凍地區(qū)路床頂面至毛細水上升曲線的距離,可取0.5m;
ε——毛細水上升高度(m);
f——路基范圍內(nèi)水力降落曲線的最大高度(m),與路基寬度B0及I0有關,可近似取f=B0/I0;
h3——滲溝底部的水柱高度(m),一般取0.3~0.4m;
h1——自路基中線頂高計算的邊溝深度(m)。

圖9.4.5 滲溝埋置深度計算
H-地下水位高度;H0-隔水層高度;m1-滲溝邊緣至路基中線的距離
9.4.6 滲井計算應符合以下規(guī)定:
1 位于含水層內(nèi)的單位長度滲井的流量Qs應按式(9.4.6-1)計算確定(圖9.4.6)。
(9.4.6-1)

圖9.4.6 含水層內(nèi)滲井的流量計算
式中:hj——井內(nèi)水深(m);
hd——地下水位高于井底的高度(m);
R——影響半徑(m),可根據(jù)抽水試驗確定,或用下列經(jīng)驗公式計算:

S——抽水降深(m),即地下水位與井內(nèi)水位的高差,對于滲水井:
S=hj-h(huán)d
r0——滲井半徑(m)。
2 可據(jù)滲井的最大排水量(設計流量Qs),按式(9.4.6-2)估算滲井孔徑D。
(9.4.6-2)
式中:Qs——設計流量(m3/s)。
3 當需要排除的水量較多,單個井點的孔徑又不宜過大時,可采取群井分擔排水,井點的數(shù)量可按式(9.4.6-3)估算,且平面間距不宜大于兩倍影響半徑(2R)。
(9.4.6-3)
式中:N——井點的數(shù)量(個);
W——降低地下水所需的總排水量(m3);
tp——達到預定下降水位所需的排水時間(h);
Qs——單井的排水能力(m3/h);
β——群井的相互干擾系數(shù),一般取0.24~0.33。


自動噴水滅火系統(tǒng)設計
