4.2.1洛河冲刷分析计算 a.冲刷计算
冲刷深度参照《堤防工程设计规范》(GB50286-2013)(以下简称《规范2013》)附录D.2计算。
其冲刷深度按下列公式计算:
s 01n cp c U h h U ⎡⎤
⎛⎫⎢⎥=- ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦
(D.2.2-1)
21cp U U
η
η
=+ (D.2.2-2) 公式中:
h s ——局部冲刷深度(m ); h 0——冲刷处的水深(m ),取3.85m; U cp ——近岸垂线平均流速,取4.42m/s ;
n ——与防护岸坡在平面上的形状有关,取n=1/5;
η——水流流速不均匀系数,根据水流流向与岸坡交角α查《规范2013》附录D2表D.2.2,取1.00;
U ——行近流速(m/s ),取4.42m/s ;
U c ——泥沙起动流速(m/s ),对于卵石的起动流速,可采用长江科学院的起动公式(D.2.1-6)计算;
1
7
050
501.08s c H U gd d γγ
γ
⎛⎫-= ⎪⎝⎭
(D.2.1-6) g ——重力加速度(m/s 2),9.8m/s 2; d 50——床沙的中值粒径,0.0215m ;
H 0——行近流速水深(m ),取4.09m ;
γs 、γ——泥沙与水的容重(kN/m ³),γs 取1.7kN/m ³;γ取1.0kN/m ³。
使用以上公式,经过计算机软件计算,结果列表4.18淄阳河冲刷水深计算成果表。
表4.18 洛河冲刷水深计算成果表
综上所述:该管道穿越河道处冲刷深度为1.5m,根据相关规范要求管道开挖深度应位于河道冲刷深度0.5米以下,即管道开挖深度应大于等于2m 。
河流名称
U (m/s ) η
g
(m/s 2
) d 50 (m ) H 0
(m ) r s
(kN/m ³ γ
(kN/
m ³ h 0
(m ) H s
(m ) 洛河 4.42
1.00
9.8
0.0215
4.09
1.7
1.0
3.85
1.50。