home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ The World of Computer Software / World_Of_Computer_Software-02-387-Vol-3of3.iso / c / civil-ab.zip / MNDOTHYD.ZIP / CULVERT.TXT < prev    next >
Text File  |  1985-09-09  |  11KB  |  322 lines
  1.                               CULVERT.TXT
  2.  
  3.  
  4. CULVERT DOCUMENTATION:  CULVERT program written in house with some
  5. reference to "Hydraulic Analysis of Circular Culverts" (BPR Program
  6. HY-1) dtd. September, 1967.
  7.  
  8.  
  9. 1.  ENTER OPTION?
  10.  
  11.     1.  Horizontal Ellipse
  12.     2.  Low Profile Arch (open bottom)
  13.     3.  High Profile Arch (open bottom)
  14.     4.  Pear Shape
  15.     5.  Circular Shape, Metal
  16.     6.  Circular Shape, Concrete
  17.  
  18. 2.  DO YOU WANT PRINTOUT ON (SCREEN=0  PRINTER=1  BOTH=2)
  19.  
  20.     With the SCREEN option, everything will be displayed on the screen
  21.     therefore no hard copy will be obtained.
  22.  
  23.     With the PRINTER option, there would be no display of the output on
  24.     the screen, therefore reference must be made to the printout in
  25.     order to run the Water Surface Profile and the Headwater
  26.     computations.
  27.  
  28.     With the BOTH option, output will be displayed on the screen so
  29.     Water Surface Profile and the Headwater computation could be
  30.     performed without any reference to the printout.
  31.  
  32. 3.  ENTER DISCHARGE? (in cfs)
  33.  
  34. 4.  ENTER SLOPE? (in ft./ft.)
  35.  
  36. 5.  ENTER DEPTH OF MATERIAL? (in ft.)
  37.  
  38.     Type a value for the depth of material if invert of pipe is buried
  39.     below the flowline.
  40.  
  41.     Type 0 if not buried.
  42.  
  43. 6.  ENTER MANNING'S ROUGHNESS COEFFICIENT N OR 0?
  44.  
  45.     If 0 is entered then program will calculate "N" based on equation
  46.     from FHWA publication (only for metal pipes).
  47.  
  48.                        P.C.'s OUTPUT: (EXAMPLE)
  49.  
  50.                 *****   CIRCULAR SHAPE, METAL   *****
  51.  
  52.     OPTION =5  DISCHARGE = 350.00cfs  SLOPE=0.00500
  53.     MANNING'S ROUGHNESS COFFICIENT = 0.024  DEPTH OF MATERIAL = 0
  54.  
  55. 7.  IS DATA CORRECT?  YES=0  NO=1
  56.  
  57.     If NO, type 1 - will repeat all previous questions.
  58.  
  59. 8.  ENTER DIAMETER (ft.)?
  60.  
  61.     For this example - use 7 ft.
  62.  
  63. 9.  IS DATA CORRECT?  YES = 0  NO = 1
  64.  
  65.     If NO, type 1 - will ask for new diameter.
  66.  
  67.                              P.C.'s OUTPUT
  68.  
  69.     0.025 * RISE = 6.48
  70.     TOTAL AREA = 38.48 SQ. FT.   TOTAL PERIMETER = 21.99 FT.
  71.  
  72.     CRITICAL DEPTH = 5.12 FT.    VELOCITY = 11.61 FT./SEC.
  73.     WETTED PER. = 14.36 FT.      WATER WIDTH = 6.21 FT.
  74.     MANNING'S "N" = 0.024
  75.  
  76.     NORMAL DEPTH = 7.00 FT.      VELOCITY = 9.09 FT./SEC.
  77.     WETTED PER. = 21.99 FT.      WATER WIDTH = 0.00 FT.
  78.     MANNING'S "N" = 0.024
  79.  
  80. 10. NEED WATER WATER SURFACE PROFILE?  YES = 0  NO = 1?
  81.  
  82.     If yes, type 0 for partially full flow condition.  This is
  83.     necessary for calculating the headwater.
  84.  
  85.     If yes:
  86.  
  87.            a. ENTER INITIAL DEPTH OVER FLOWLINE?
  88.  
  89.               Means starting depth over flowline.  Over flowline
  90.               specified because pipe invert can be buried and
  91.               therefore, the starting depth required is from the top
  92.               of the material.  If not buried then the starting depth
  93.               is from the invert of the pipe.  Please refer to
  94.               sub-critical and super-critical flow profiles to determine
  95.               initial depth.
  96.  
  97.            b.  ENTER FINAL DEPTH OVER FLOWLIN?
  98.  
  99.                Please refer to sub-critical and super-critical
  100.                flow profiles.
  101.  
  102.            c.  ENTER INCREMENT?
  103.  
  104.                Means depth increment to be used to go from the
  105.                initial depth to the final depth.  The smaller the
  106.                depth increment, the more accurate the water surface
  107.                profile.  It is recommended that a 0.10 ft. increment
  108.                be the smallest increment used unless in a very
  109.                critical area.
  110.  
  111.            d.  CORRECT DATA?  YES = 0  NO = 1?
  112.  
  113.                Gives opportunity to change wrong input or to change
  114.                the initial or final depth.
  115.  
  116.                              P.C.'s OUTPUT:
  117.  
  118.  INITIAL DEPTH = 5.12  FINAL DEPTH = 7  INCREMENT = 0.1
  119.  
  120.  DEPTH-FT   VELOCITY   DELTA X   SUM OF X'S -FT   HYD   WET   WAT   "N"
  121.    (CONTROL IS: NEG=DOWNSTREAM; POS=UPSTREAM)     RAD   PER   SURF
  122.     5.12      11.61                             2.100  14.36  6.21 .024
  123.  
  124.     5.22      11.38    0.49-       0.49-        2.109  14.58  6.10 .024
  125.  
  126.      -          -        -           -            -      -     -     -
  127.  
  128.      -          -        -           -            -      -     -     -
  129.  
  130.     6.32       9.58   14.98-      87.93-        2.084  17.54  4.15 .024
  131.  
  132.     6.42       9.47   16.35-     104.28-        2.065  17.89  3.87 .024
  133.  
  134. DEPTH EXCEEDS 0.925 * RISE THEREFORE FULL FLOW COND. EXISTS
  135.  NORMAL DEPTH=      7.00 FT       VELOCITY=      9.09 FT/SEC
  136.  
  137. 11. ENTER SELECTED FLOW DEPTH AT THE INLET?
  138.  
  139.     Type 6.32 assuming culvert to be 88 ft. long.
  140.  
  141. 12.  ENTER SELECTED VELOCITY AT THE INLET?
  142.  
  143.      Type 9.58 assuming culvert to be 88 ft. long.
  144.  
  145. 13.  SELECTED DEPTH AND VELOCITY CORRECT? YES=0  NO=1
  146.  
  147.      Type 1 (NO) then program will repeat questions ll through 13.
  148.      The selected depth and velocity will be displayed later if
  149.      headwater computation is desired.
  150.  
  151.      If water surface profile crosses the normal depth then the
  152.      selected depth and the velocity at the inlet would be that
  153.      of the normal depth and normal velocity as printed above.
  154.  
  155. 14.  NEW?: SIZE=1  OPTION=2  HYDRAULICS=3  PROFILE=4  HEADWATER=5
  156.      DONE=6
  157.  
  158.      After this message is printed out then:
  159.      The P.C. is waiting for a number from 1 thru 6.  If #1 is typed
  160.      then the P.C. will ask for new diameter.  If #2 is typed then P.C.
  161.      will ask for appropriate number for new option (Ellipse, Arch,
  162.      Pear, Circular Shape-Metal or Circular Shape-Concrete).
  163.      If #3 is typed then P.C. will ask for new discharge, slope,
  164.      manning's "n" and depth of material.  If #4 is typed then P.C.
  165.      will ask for new initial depth, final depth and increment to run
  166.      on new Water Surface Profile.  If #5 is typed then P.C. will ask
  167.      appropriate questions necessary to calculate headwater.
  168.      If #6 is typed the program execution will STOP.
  169.  
  170.      FOR NO. 5 (HEADWATER), summary of hydraulics and size is printed
  171.      out.
  172.  
  173. 15.  FULL FLOW CONDITION  YES = 0  NO = 1
  174.  
  175.      This is the first question leading into the headwater
  176.      calculations.
  177.  
  178.      If yes (type 0), means the pipe is flowing full.
  179.  
  180.      If no (type 1), means the pipe is flowing partially full and
  181.      Water Surface Profile should have been run before proceeding
  182.      into headwater computations.
  183.  
  184.      IF NO (type 1), then P.C. will print the selected depth and the
  185.      velocity as was input at the end of the Water Surface Profile
  186.      program.
  187.  
  188.      a.  FLOW DEPTH AT THE INLET?
  189.      b.  INLET VELOCITY?
  190.  
  191.          Answer the above questions using the printed data for the
  192.          selected flow depth and velocity.
  193.  
  194.      c.  INLET LOSS COEFFICIENT (Ke)?
  195.  
  196.          Inlet loss coefficients for each option will be displayed on
  197.          screen, choose for example 0.70 for "mitered" to embankment.
  198.  
  199.      d.  ENTER APPROACH VELOCITY? (in ft./sec.)
  200.  
  201.          For the majority of times, zero should be entered.  In
  202.          locations such as a county ditch with no overbank flow where
  203.          the opening of the culvert and the approach channel below the
  204.          design stage is approximately the same, then an average
  205.          velocity of approach is entered.  A velocity head of approach
  206.          (V^2/2g) is subtracted out from the total head.
  207.  
  208.                              P.C.'s OUTPUT:
  209.  
  210. ///// OUTLET CONTROL /////
  211.  
  212. SELECTED FLOW DEPTH AT THE INLET  6.32
  213. SELECTED VELOCITY AT THE INLET    9.58
  214.        FLOW DEPTH AT INLET             =6.32 FEET
  215.        INLET VELOCITY                  =9.58 FT./SEC.
  216.  
  217. 0.50 = 90 DEGREE HEADWALL, SQUARE EDGE - ALSO APRON
  218. 0.25 = 90 DEGREE HEADWALL, BEVEL (0.04D AT 45 DEGREES)
  219. 0.25 = 90 DEGREE HEADWALL, BEVEL (0.083D AT 33.7 DEGREES)
  220. 0.70 = MITERED TO EMBANKMENT, CIRCULAR, SQUARE EDGE
  221. 0.90 = PROJECTING THIN WALL, CORRUGATED METAL
  222.  
  223. INLET LOSS COEFFICIENT (Ke) = 0.7000
  224. APPROACH VELOCITY           = 0.00
  225.  
  226. IS DATA CORRECT?  YES=0  NO = 1
  227.  
  228. OUTLET CONTROL HW FOR PARTIAL FLOW = 8.74 FEET
  229.  
  230. ///// INLET CONTROL /////
  231.  
  232.     The calculated headwater for outlet control of 8.74 ft. is based on
  233.     the inlet flowline.
  234.  
  235.      e.  6 = MITERED TO EMBANKMENT, CIRCULAR, SQUARE EDGE
  236.  
  237.      f.  INLET TYPE
  238.  
  239.          Enter the number (6 in this example) shown in part "e"
  240.          above.
  241.  
  242.                              P.C.'s OUTPUT
  243.  
  244. INLET TYPE = 6
  245. MITERED TO EMBANKMENT
  246. CIRCULAR,SQUARE EDGE
  247.  
  248. INLET CONTROL HW-PARTIALLY SUBMERGED   8.62 FEET
  249.  
  250.     The inlet control headwater of 8.62 feet is compared to the outlet
  251.     control headwater of 8.74 feet and the worst (largest) one is chosen
  252.     i.e. the 8.74 feet as the final headwater.
  253.  
  254.      g. NEW? SIZE=1 OPTION=2  HYDRAULICS=3 PROFILE=4 HEADWATER =5
  255.         DONE=6
  256.  
  257.         This is a printed message.
  258.         This is a looping statement to give opportunity for new input
  259.         values in the specific area stated.
  260.  
  261. IF YES: (To the previous question of "FULL FLOW CONDITION?")
  262.  
  263.      a. ENTER LENGTH OF CULVERT? (in ft.)
  264.  
  265.      b. INLET LOSS COEFFICIENT (Ke)?
  266.  
  267.         Inlet loss coefficient for each option will be displayed on
  268.         the screen, choose for example, 0.70 for "mitered to
  269.         embankment".
  270.  
  271.      c. ENTER APPROACH VELOCITY? (in ft./sec.)
  272.  
  273.         The majority of the time, zero should be entered.  In locations
  274.         such as a county ditch with no overbank flow where the opening
  275.         of the culvert and the approach channel below the design stage
  276.         is approximately the same, then an average velocity is entered.
  277.         A velocity head of approach (V^2/2g) is subtracted out from the
  278.         total head.
  279.  
  280.      d. ENTER LARGER VALUE (Dc+D)/2
  281.  
  282.         Enter (Dc+D)/2 whichever is larger.
  283.         To this value, the total head is added.
  284.  
  285.                              P.C.'s OUTPUT
  286.  
  287. ///// OUTLET CONTROL /////
  288.  
  289. LENGTH OF CULVERT =          88 FEET
  290. INLET LOSS COEFFICIENT =     0.7000
  291. APPROACH VELOCITY =          0.00 FT/SEC
  292. FULL FLOW VELOCITY =         9.09 FT/SEC
  293. (Dc+D)/2 =                   6.06 FEET
  294. INPUT VALUE (Dc+D)/2 OR TW = 6.06 FEET
  295.  
  296. OUTLET CONTROL HW FOR FULL FLOW = 8.74 FEET
  297.  
  298. ///// INLET CONTROL /////
  299.  
  300.     The calculated headwater for outlet control of 8.70 feet is
  301.     based on the inlet flowline.
  302.  
  303.      e.  INLET TYPE?
  304.  
  305.          The program is looking for a number from 1 to 11 as before.
  306.  
  307.                              P.C.'s OUTPUT
  308.  
  309.     Same output as before (for the same "INLET TYPE" number).
  310.  
  311.     In the example, the headwater is 8.62 ft.
  312.  
  313.     The inlet control headwater value of 8.62 ft. is compared with
  314.     the outlet control headwater value of 8.70 and the largest is
  315.     chosen, i.e. 8.7 ft.
  316.  
  317.      f. NEW? SIZE=1 OPTION=2 HYDRAULICS=3 PROFILE=4 HEADWATER=5
  318.         DONE=6
  319.  
  320.    NOTE: For other shape options, a similiar procedure as for circular
  321.          shape, metal pipe should be followed as in the above example.
  322.