수리 및 배관
암거 통수 능력 계산기(검토용)
암거는 유입부(입구 조절)나 관로부(출구 조절)에 의해 통과 능력이 제한됩니다. 이 검토 도구는 두 경우를 간단한 식으로 추정하고 작은 값을 보여 줍니다. 최종 설계에는 FHWA HDS-5 도표나 HY-8 소프트웨어를 사용해야 합니다.
공식
유입부(잠긴 오리피스): Q = Cd × A × √(2gh)이며, g = 32.2 ft/s²이고, h는 개구부 중심선 위의 수두입니다. 관로부(Manning 식, 만관 흐름): Q = (1.49/n) × A × (D/4)^(2/3) × S^(1/2)이며, D는 ft 단위입니다. 두 값 중 작은 값이 통과 능력입니다.
계산 예시
중심선 위 수두 3 ft, 경사 1%에 설치한 24 in 골함석관(n = 0.024)입니다. A = 3.14 ft²입니다. 유입부: 0.6 × 3.14 × √(2 × 32.2 × 3) = 26.2 cfs입니다. 관로부: (1.49 ÷ 0.024) × 3.14 × 0.5^(2/3) × 0.1 = 12.3 cfs입니다. 추정 통수 능력은 12.3 cfs이며, 관로부가 지배합니다.
가정 및 한계
- 예비 검토용입니다. 출구 조절 상태에서 완전히 찬 실제 암거는 상류 수두가 추진 수두를 더하므로 Manning의 정상 수심 유량보다 많은 물을 흘릴 수 있습니다. HDS-5 에너지 방정식에는 입구, 마찰, 출구 손실과 하류 수위가 포함됩니다.
- 오리피스 식은 유입부가 잠긴 경우(상류 수두가 지름의 약 1.2배 이상)에만 유효합니다.
- 공공 도로 용지에서 도로를 횡단하는 경우에는 기관의 배수 편람을 따라야 합니다.
- 추정용으로만 사용하십시오. 구조, 기초 또는 인명 안전과 관련된 모든 요소는 면허를 가진 전문 엔지니어(PE)가 설계하고 날인해야 합니다.
자주 묻는 질문
입구 조절 대 출구 조절이란 무엇입니까?
입구 조절 상태에서는 입구의 형상이 유량을 제한하고, 관로는 더 많은 유량을 흘릴 수 있습니다. 출구 조절 상태에서는 관로 마찰, 길이, 경사, 하류 수위가 유량을 제한합니다. HDS-5는 두 값을 모두 계산하여 더 높은 상류 수위를 사용하라고 안내합니다.
진입로에 필요한 암거는 얼마나 커야 하나요?
많은 카운티는 진입로 암거에 최소 12에서 18 in 관을 요구하지만, 알맞은 규격은 배수 면적과 설계 강우에 따라 달라집니다. 합리식으로 첨두 유량을 추정한 뒤 암거를 검토하거나, 지역 도로 부서에 문의하십시오.
엔지니어들이 암거에 쓰는 소프트웨어는 무엇인가요?
FHWA의 무료 HY-8 프로그램은 입구 및 출구 조절, 도로 월류, 하류 수위에 대해 HDS-5 방법을 구현합니다.