हाइड्रोलिक्स और पाइप
कल्वर्ट क्षमता कैलकुलेटर (स्क्रीनिंग)
कल्वर्ट की क्षमता या तो इनलेट (इनलेट नियंत्रण) से सीमित हो सकती है या बैरल (आउटलेट नियंत्रण) से। यह स्क्रीनिंग उपकरण दोनों का सरल समीकरणों से अनुमान लगाता है और कम वाला मान बताता है। अंतिम डिज़ाइन में FHWA HDS-5 नोमोग्राफ़ या HY-8 सॉफ़्टवेयर का उपयोग करना चाहिए।
सूत्र
इनलेट (डूबा हुआ ओरिफ़िस): Q = Cd × A × √(2gh), g = 32.2 ft/s², h = खुलने के केंद्र रेखा के ऊपर का हेड। बैरल (मैनिंग, पूरी तरह भरा हुआ): Q = (1.49/n) × A × (D/4)^(2/3) × S^(1/2), D ft में। छोटा मान ही स्क्रीनिंग क्षमता है।
हल किया गया उदाहरण
24 in का कॉरुगेटेड धातु पाइप (n = 0.024), 1% ढलान पर, उसके केंद्र रेखा के ऊपर 3 ft हेड के साथ: A = 3.14 ft²। इनलेट: 0.6 × 3.14 × √(2 × 32.2 × 3) = 26.2 cfs। बैरल: (1.49 ÷ 0.024) × 3.14 × 0.5^(2/3) × 0.1 = 12.3 cfs। अनुमानित क्षमता: 12.3 cfs (बैरल से सीमित)।
मान्यताएँ और सीमाएँ
- केवल स्क्रीनिंग के लिए: आउटलेट नियंत्रण में पूरी तरह भरकर बहने वाले वास्तविक कल्वर्ट, मैनिंग के सामान्य-गहराई प्रवाह से अधिक प्रवाह ले जा सकते हैं, क्योंकि हेडवॉटर अतिरिक्त दबाव जोड़ता है। HDS-5 ऊर्जा समीकरण में प्रवेश, घर्षण, निकास और टेलवॉटर के नुकसान शामिल होते हैं।
- ऑरिफ़िस समीकरण केवल तभी मान्य है जब इनलेट डूबा हुआ हो (हेडवॉटर लगभग व्यास का 1.2 गुना या अधिक)।
- सार्वजनिक राइट-ऑफ़-वे में सड़क के क्रॉसिंग एजेंसी के ड्रेनेज मैनुअल का पालन करने चाहिए।
- केवल अनुमान के लिए। किसी भी स्ट्रक्चरल, नींव या जीवन-सुरक्षा तत्व का डिज़ाइन और स्टैम्प लाइसेंसशुदा प्रोफ़ेशनल इंजीनियर (PE) को करना होगा।
अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न
इनलेट कंट्रोल बनाम आउटलेट कंट्रोल क्या है?
इनलेट नियंत्रण के तहत प्रवेश की ज्यामिति प्रवाह को सीमित करती है और बैरल अधिक ले जा सकता है। आउटलेट नियंत्रण के तहत बैरल का घर्षण, लंबाई, ढलान और टेलवॉटर प्रवाह को सीमित करते हैं। HDS-5 में दोनों की गणना करके अधिक हेडवॉटर का उपयोग करना होता है।
मेरे ड्राइववे के लिए कितना बड़ा culvert चाहिए?
कई काउंटी ड्राइववे कल्वर्ट के लिए कम से कम 12 से 18 in का पाइप माँगती हैं, पर सही आकार जल-निकासी क्षेत्र और डिज़ाइन तूफ़ान पर निर्भर करता है। तर्कसंगत विधि से शिखर बहाव का अनुमान लगाएँ, फिर कल्वर्ट जाँचें, या स्थानीय सड़क विभाग से पूछें।
इंजीनियर कल्वर्ट के लिए कौन सा सॉफ़्टवेयर इस्तेमाल करते हैं?
FHWA का मुफ़्त HY-8 प्रोग्राम इनलेट और आउटलेट कंट्रोल, सड़क के ऊपर से बहने और टेलवॉटर के लिए HDS-5 तरीके लागू करता है।