降落在道路表面的雨水，渗入基层后，会引起沉陷、唧泥、材料强度降低 等危害；形成表面径流时，行驶的车辆容易产生“水瓢”，且飞溅的水雾会影响 驾驶员视线。因此，快速、有效的路表排水系统是保证道路使用性能及行车安 全的重要环节。本文采用经验公式、理论分析和数值模拟相结合的方法，以路 表排水系统为研究对象，主要做了以下几方面的工作： 1.分析了路表系统的组成。提出路表排水宜采用简单、实用的三角形边沟， 并给出了开口式排水口、雨水口及组合式排水口在边沟内的布置形式。 2.利用水力学公式推导了单一横坡及带有低洼区的复合横坡边沟流量计算 公式。对经验公式进行了总结分析，给出了不同形式排水口在连续坡段和凹形 竖曲线底部的流量计算公式。分析了排水口在不同横坡、纵坡及流量等条件下 的排水能力变化规律，提出了不同条件下适宜的排水方式。认为应从排水量、 交通条件、水流中是否带有杂物等方面综合考虑来选择排水口形式。 3.利用边堰流量计算公式对平直开口的开口式排水口的排水能力进行分 析。给出了在不同条件下，给定截流率时求解排水口长度的积分公式。提出以 堰流和孔口流计算公式对纵坡篦条和横向篦条雨水口的排水能力进行计算。 4.首次采用数值模拟的方式对开口式排水口排水量进行计算。以经验公式 为基础，提出了开口排水口应用于城市道路和一般公路时的排水量修正公式， 修正公式分为两部分：一是连续坡段上；一是竖曲线底部。提出：在连续坡段 上的开口式排水口应采取不对称的喇叭口形式，且给出了相应的的截流率计算 值，可供排水设计使用；在凹形竖曲线底部的开口式排水口采用对称的喇叭口 形式，以堰流公式为基础，给出了采用喇叭口形式时的流量修正公式。 5.对纵向篦条雨水口，提出了雨水口布置在连续坡段和凹形竖曲线底部时， 不同流速入口及水深条件下，水流全部排出的雨水口长度临界值。并提出了流 速较大时雨水口截流率计算的修正系数；对横向篦条雨水口，分析了单个和多 个孔口的水流流态，提出了连续坡段上孔口流计算公式的流速修正系数，对于 布置于凹形竖曲线底部的雨水口，对不同篦条间隔的雨水口的孔口系数进行了 修正。 6.采用二维模型对不同形式的消能设施进行了数值模拟，以湍动能和湍动 耗散率两相指标分析了其消能机理。对阶梯式消能，给出了不同路堤高度、边 坡坡度、阶梯高度、进口流速时的消能率值及消能率计算公式。对跌水池消能， 给出了不同池长、横槛高度、进口流速及入水角时的消能率及消能率计算公式， 同时提出了布置二次消能应遵循的原则。 关键词：路表排水、边沟、排水口、VOF模型、k-ε湍流模型、截流率、排水量、阶梯式消能、跌水池消能