桥梁水文计算实例.docx

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1、水文计算书ZKX+XXX XXX 大桥KX+XXX XXX大桥水文计算书一概况该处为XXX大桥，属于蒙江水系，蜿蜒曲折，河道自然坡降大，径流补给 以雨水为主，桥址处覆盖层为粉质粘土，较厚，基层为泥灰岩夹页岩。此沟汇水 面积3.94加2,沟长2.52km,平均比降5.55%。二参阅文献及资料1、公路工程水文勘测设计规范(JTGC30-2015)2、公路桥位勘测设计规范3、公路小桥涵设计例如一一刘培文等编4、公路桥涵设计手册(涵洞)5、桥涵水文一一高冬光6、公路涵洞设计细那么(D65-04-2007)7、贵州省小桥涵设计暴雨洪峰流量研究报告一一贵州省交通规划勘察设 计院三水文计算该工程水文计算共采

2、用四种不同的方法进行水文计算，通过分析比拟确定流 量。方法1：交通部公路科学研究所暴雨径流公式推算设计流量；方法2：交通部公路科学研究所暴雨推理公式推算设计流量；方法3：简化公式；方法4：贵州省交通雨洪法（H法）经验公式。（1）交通部公路科学研究所暴雨径流公式：34Qp =。（力-z）2 尸5 62（3.）0 地貌系数，根据地形、汇水面积F、主河沟平均坡度决定，取0.1h径流厚度（mm）,取44mmZ被植被或坑洼滞留的径流厚度（mm），取10mmF汇水面积（km2），取3.94,一一洪峰传播的流量折减系数，取17汇水区降雨量不均匀的折减系数，取15湖泊或小水库调节作用影响洪峰流量的折减系数，取

3、1Qp规定频率为p时的洪水设计流量（m%）34将各参数带入公式3-1,可得。=。（/!-2）5户乃”=59.34 （m3/s）（2）交通部公路科学研究所暴雨推理公式：s。=0.278（子/（3-2）TQp频率为P的设计流量（加3 / s ）Sp暴雨力Q mmlh）查暴雨等值线图（p=l%）,得Sooi=8Omm/h7汇流时间（h）采用公式7，L为河沟长度2.52 （km）,人为主河沟平均坡度5.55 （%。），（=0.193,=0.713, T =0.55 （h）0n暴雨递减指数此处分区为I区，取0.47。损失参数（mm/h）采用公式 =K2sp62尸“，一二0.51, 02 =1.099,

4、2=0.437,为系数，4=17.35 (mm/h) oF汇流面积3.94 ( W),确定各个参数值带入公式3-2可得百年一遇洪峰流量 s=0.278(于-4)尸=140.88 (4/s)(3)贵州省简化公式Qp=K*F”(3-3)K径流模量取35.8n地区指数取0.834F汇流面积3.94 ( W)确定各个参数值带入公式3-3可得百年一遇洪峰流量Qp=K*F=112.27(4)贵州省经验公式Qp = C%(3-4)Qp频率为p的设计流量(/s)Sp暴雨力(利帆/)取8O/7w?/zC=11.59,夕=0.245, 23 =0.834,为系数F汇流面积3.94 ( km2 )确定各个参数值带入

5、公式3-4可得百年一遇洪峰流量Qp = CS,尸石=114.97 (根3/s)(5) Qp取值:采用方法一计算得。i%=59.34m3/s；采用方法二计算得Q” = 140.88m3/s；采 用方法三计算得。“ = 112.27m3/s；采用方法四计算得0% = U4.97m3/s。本桥100 年一遇洪水流量偏平安的取值，计算的结果Qi% = 140.88m3/s作为设计流量。设计水位调查工程选址处的河流形态断面，根据河床的糙率，河面的坡率，设计流量, 利用谢才曼宁公式可以求出洪水的设计水位。谢才公式：v = Cy/RJ(4-1)c谢才系数，反映沿称阻力变化的系数；AR水力半径，R = -,其

6、中A为过流断面面积，力为断面中固体边界与流体相接触局部的周长，称湿周；J河面坡率。曼宁公式：C = -Rl/6(4-2)nn粗糙系数；R水力半径。根据连续性方程可得流量关系：Q = Av(4-3)A过水断面的面积；v谢才公式计算的流量。由于现实中河槽和滩的糙率不一致，我们常用的方法是把河滩和河槽区分对 待，公路工程水文勘测设计规范中介绍：Q = ACVC + AK(4-4)V. =-Lr2/3j1/2(4-5)nc匕=J_R；/3/2(4-6)n,Q设计洪水流量(m2/s);4、A,河槽、河滩过水面积(m2);匕、匕一一河槽、河滩平均流速（m/s）;%、河槽、河滩糙率；凡、&一一河槽、河滩水力

7、半径（m）,当宽深比大于10时，可用平均水 深代替；J水面比降。在工程选址处河沟中，调查时确定糙率n,水面坡率J。给定设计水位H, 利用河沟的形态断面，可以求出湿周R,过水面积Ao利用公式4-4、4-5、4-6 可以求出相应水位的洪水流量，采用试算的方法，试算流量结果和第三章根据暴 雨径流方法确定的百年一遇洪水流量相差足够小时，即由洪水流量确定了设计水 位。本处采用福建省交通规划设计院的程序，试算确定设计水位。桥址处的形态断面如图4-1：1008.780程序计算结果： 设计水位：1008.78 左滩流量：0 左滩面积：0左滩流速：0程序计算结果： 设计水位：1008.78 左滩流量：0 左滩面

8、积：0左滩流速：0图4-1设计流量：140.88 主槽流量：131.10 主槽面积：38.14 主槽流速：2.60最大水深：2.78右滩流量：0右滩面积：0右滩流速：0五、冲刷计算桥下一般冲刷% =1.04( A*)。% =1.04( A*)。)0.66。J cm式中：hp桥下一般冲刷后的最大水深Qp频率为P%时的设计流量（nrVs） ,=330.30 （m3/s）Q2桥下河槽局部通过的设计流量（m%）,2, =318.23Qc天然状态下河槽局部的设计流量（nrVs）, 2=318.20 （m3/s）Qt天然状态下河滩局部设计流量（n?/s）,=12.07 （m3/s）Bg桥长范围内的河槽宽度（m）,%=80 （m）Bz造床流量下的河槽宽度（m）,对复式河床可取平摊水位时河槽宽度, 及二80 （m）2设计水位下，在与宽度范围内，桥墩阻水总面积与过水面积的比值, 2=0.1134桥墩水流侧向压缩系数，取 =0.98hcm河槽最大水深（m）, hcm =2.945 （m）%单宽流量集中系数H_造床流量下的河槽平均水深（m）,对复式河床可取平摊水位时的河 槽平均水深，H尸2.5 （m）4=(醇产5 =1211 /Z =1.04(4 2严(一善一产6% =3.99冲刷深度为/二4,-。 =3.99-2.945= 1.04 (m)