公路路表排水系统的研究方法

摘要

本文通过对公路路表排水系统方法的研究，分析了排水系统的基本组成，确定了过水断面、雨水流量、径流系数、降雨强度的计算公式。同时，本文利用了数学的经验公式、理论分析对开口式排水口的能力进行研究计算，并利用试验所需的资料对其修正。利用数值模拟的方法对集中式排水问题进行求解，分析其流量、截流率等变量在不同条件下的变化规律，然后利用边堰流量公式、堰流和孔口流公式分别对不同形式的排水口做进一步的理论分析，最后利用数值模拟的方法对前二者结果进行修正，主要得到如下结论:
　　1、分析了公路路表防排水系统的组成及其路面表面防排水相关设计参数的要点。
　　2、本文提出了在公路路表汇水量不大且公路纵坡较缓的情况下，应使用漫流式排水设施，并且给出了合理的计算水流的流量及深度的公式。
　　3、在进行边沟排水设计时，若排水量相同的情况下，应该设置V字型的排水边沟。其次要考虑到有无拦水带的情况，若有拦水带时，应该设置三角形的排水边沟;若无拦水带时，应该设置皿型或半圆形的排水边沟。
　　4、本文所使用边堰流量公式计算出的开口式排水口长度计算公式可作为一定截流率下排水口长度的估算公式，但当纵坡小于0.06时，需在计算结果上乘以1.3～1.05的修正系数，纵坡越小，系数取值越大;当纵坡大于等于0.06时，则无需修正。
　　5、本文通过对公路排水沟渠水流量的计算，得出沟渠容许水流的最小、最大流速，再加上结合沟渠的布置类型，给出了在不同情况下的沟渠排水设施。
　　6、本文利用经验公式及其理论分析，对排水口的排水能力进行了分析研究。同时首次利用了数值模拟的方法对连续坡段上的截流率进行模拟计算，给出了修正后的开口式排水口的截流率计算公式。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 论文选题依据和意义

1．1．1 选题依据

1．1．2 课题的意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 国内研究现状

1．2．2 国外研究现状

1．2．3 现有研究成果的分析

1．3 研究方法和内容

1．3．1 研究方法

1．3．2 研究内容

第二章 公路路表防排水的系统组成

2．1 公路排水系统的基本组成

2．1．1 公路纵坡

2．1．2 公路横坡

2．1．3 公路路表拦水带

2．1．4 公路排水口

2．2 路面表面防排水相关设计参数

2．2．1 过水断面的宽度

2．2．2 雨水的流量

2．2．3 雨水径流的系数

2．2．4 降雨强度的计算

2．2．5 设计降雨的重现期与设计的频率

第三章 公路路表漫流式排水设计与计算

3．1 概述

3．1．1 漫流式排水的内容

3．1．2 漫流式排水的适用条件

3．2 公路路表的水深及流速

3．2．1 “降雨—汇流”模型的建立

3．2．2 水流汇流的水深及其流速的计算

3．2．3 公路边坡流速的计算

3．3 坡面防排水措施

3．3．1 坡面防排水

3．3．2 公路边坡的防水措施

第四章 公路路表集中式排水设计与计算

4．1 排水沟渠的设计

4．2 排水沟渠的形式

4．3 边沟的布置形式

4．4 沟渠流量计算

4．5 沟渠的容许最小与最大流速

第五章 排水口的排水能力分析

5．1 经验公式法

5．2 理论分析法

5．3 数值模拟法

第六章 结论

6．1 公路路表防排水类型的选择

6．2 主要结论

致谢

参考文献

攻读学位期间取得的研究成果