Forenklet beregning av utløpskontroll med frispeilstrømning

Hvis hele eller deler av kulverten har underkritisk freispeilstrømning så er det, i prinsippet nødvendig å beregne vannlinjen gjennom kulverten for å bestemme kapasiteten. Det tar mye tid å gjøre manuelt.

Derfor har Federal Highway Administration (se Hydraulic Design of Highway Culverts, Third Edition, 2012, FHWA-HIF-12-026, Federal Highway Administration) laget en enklere metode:

  1. Sett vannstand ved utløpet til den høyeste av vannstanden ved utløpet og (D + dc)/2. (dc er kritisk dybde, se ??)
  2. Beregn innløpstap, utløpstap og friksjonstap som for en fulltløpende kulvert.
  3. Legg tapene til vannstanden ved utløpet så finner du vannstanden oppstrøms.

Metoden gir best resultat når deler av kulverten går fullt (trykkstrømning). Nøyatktigheten er god nok så lenge oppstrøms vannstand ikke er mindre enn 75 % av kulverthøyden (HW >= 0,75 D). Hvis vannstanden blir lavere bør man gjøre vannlinjeberegning.

I praksis er manuell vannlinjeberegning ikke aktuelt. Det tar mye tid og er lett å gjøre feil. Program for kulvertdimensjonering, f.eks. HEC-RAS eller HY-8, har innebyget vannlinjeberegning.

Men du lærer mye hydraulikk av å sette opp vannlinjeberegning i et regneark. Anbefales som øvelse.

Startvannstanden er den høyeste av TW og (dc+D)/2