水力与管道
涵管过流能力计算器（筛选）
涵管的过流能力可能受进口控制（进口控制）或管身控制（出口控制）限制。本筛选工具用简化公式估算两者，并给出较小的一个。最终设计应采用 FHWA HDS-5 图表或 HY-8 软件。
管身断面积 ft²
进口容量（淹没孔口） cfs
圆管满流输水能力（曼宁公式） cfs
估算过流能力（较小值） cfs
公式
进口（淹没孔口）：Q = Cd × A × √(2gh)，g = 32.2 ft/s²，h 为孔口中心线以上的水头。涵管段（Manning 公式，满管流）：Q = (1.49/n) × A × (D/4)^(2/3) × S^(1/2)，D 以 ft 计。取两者中较小的值作为过流能力。
计算示例
一根 24 in 波纹金属管（n = 0.024），坡度 1%，中心线以上水头 3 ft：A = 3.14 ft²。进口控制：0.6 × 3.14 × √(2 × 32.2 × 3) = 26.2 cfs。管身控制：(1.49 ÷ 0.024) × 3.14 × 0.5^(2/3) × 0.1 = 12.3 cfs。估算过流能力：12.3 cfs（由管身控制）。
假设条件与适用范围
- 仅供初步估算：在出口控制下满流运行的真实涵管，由于上游水头增加了驱动水头，其过流量可能超过曼宁正常水深流量。HDS-5能量方程包括入口、摩阻、出口损失以及下游水位。
- 孔口公式仅在进口淹没时适用（上游水头约为直径的 1.2 倍或更大）。
- 在公共道路用地内穿越道路，必须遵循该机构的排水手册。
- 仅供估算。任何结构、基础或生命安全相关构件都必须由持照专业工程师（PE）设计并盖章。
常见问题
什么是进口控制与出口控制？
在进口控制下，进口的几何形状限制过流量，而管身可以通过更多的水。在出口控制下，管身摩阻、长度、坡度和下游水位限制过流量。HDS-5 要求分别计算两种情况，并采用较高的上游水头。
我的车道需要多大尺寸的涵管？
许多县要求车道涵管的管径至少为 12 至 18 in，但合适的尺寸取决于汇水面积和设计暴雨。请用合理化方法估算峰值流量，然后核算涵管，或咨询当地道路部门。
工程师在涵管设计中使用什么软件？
FHWA免费提供的HY-8程序实现了HDS-5方法，用于入口和出口控制、路面过水以及下游水位计算。