超级坎儿井和南水北调新构想(四)

作者：谢云章2008-10-2614:01:44发布于：博客中国分类：杂谈随想: 0000

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超级坎儿井和南水北调新构想(四)

赵定烽谢云章

附录1、两地距离

据球面几何学，若甲乙两地纬度和经度坐标分别是(ψ₁，λ₁)和(ψ₂，λ₂)，两地间球面距离为

L=RSπ/180»111.133S，其中S=ArcCos[Sinψ1Sinψ2＋Cosψ1Cosψ2 Cos(λ2-λ1)]，

这里地球赤道长40075㎞，子午线长39941㎞，两者几何平均=<R*π>/180»111.133㎞。

附录2、主要断面设计

断面按谢才公式计算.Q=SV，V=C(RJ)^0.5，C=(1/n)R^1/6，R=S/X，这里Q为流量(单位m³/s)，S为通过截面，V为流速(单位m/s)，C为曼宁系数，过水隧壁粗糙度倒数1/n=97(相当于含极细沙的高质量水泥粉面，某种光滑度的砼壁、岩壁水磨面等)，X为湿周，R为水力半径，J为渠面比降。规划选定10个基本类型的断面，其中复合断面类型②是圆断面③的改(见表3, 图1等)。

表3、隧渠断面设计

类型特征	复合断面(断面底部可调梯形)		圆断面
类型特征	①标准(下限)	②标准(上下限)	③	④	⑤	⑥	⑦	⑧	⑨	⑩
隧径(m)	10.2	24.773	24.773	23.125	21.41	19.544	17.48	15.012	12.361	10.998
面积(m²)	265.3~46.0	820(978/437)	482	420	360	300	240	177	120	95
过水面积(m²)	229.5~10.3	765.6(945.6/402.4)	447.61	386.06	326.2	267.33	208.80	148.01	93.60	70.03
湿周(m)	55.2~11.4	88.7(92.1/57.8)	59.99	55.24	50.24	45.0	39.25	32.48	28.99	21.59
拱高(空隙高/m)	4.6	3.073	3.073	3.125	3.21	3.244	3.26	3.312	3.361	3.398
无压流深(m)	22.5~1.5	32.1(39.367/18.2)	21.7	20.0	18.2	16.3	14.2	11.7	9.0	7.6
净空2.5m航宽	~10.1	7.448	7.448	7.5	7.667	7.48	7.218	6.791	6.293	6.023
净空1.6m航宽	~10.15	11.717	11.717	11..479	11.292	10.849	10.573	9.265	8.641	8.013
5km/h流量(m³/s) 对应J(m/km)	319~ 0.03072~	1063(1313/559) 0.01156(~)	622 0.0148	536 0.0153	453 0.0169	371 0.0190	290 0.0221	206 0.0273	130 0.0358	97 0.0425

表4、无粘性土质粒径与不冲允许速度表

土质	轻壤	中壤	重壤	黏土	极细砂	中细砂	粗砂	细砾	中砾	粗砾	小卵石	中卵石
粒径(mm)					0.05-0.1	0.25-0.5	0.5-2.0	2.0-5.0	5-10	10-20	20-40	40-60
允许流速(m/s)	0.6~0.8	0.65~0.86	0.7~1.0	0.75~0.95	0.35-0.45	0.45-0.60	0.60-0.75	0.75-0.9	0.9-1.1	1.1-1.3	1.3-1.8	1.8-2.2