工程地質(zhì)與橋涵水文教學(xué)作者盛海洋課件

1、工程地質(zhì)與橋涵水文教學(xué)作者盛海洋第一節(jié)第一節(jié) 橋孔最小凈長橋孔最小凈長LjLj計算計算第二節(jié)第二節(jié) 橋面中心和引道路堤最低設(shè)計標高的橋面中心和引道路堤最低設(shè)計標高的確定確定第十三章第十三章 大中橋孔徑計算大中橋孔徑計算回總目錄回總目錄工程地質(zhì)與橋涵水文教學(xué)作者盛海洋 學(xué)習(xí)目標：學(xué)習(xí)目標： 1 1、掌握橋孔最小凈長、掌握橋孔最小凈長L Lj j計算計算 ； 2 2、掌握橋面中心最低標高計算；、掌握橋面中心最低標高計算； 3 3、掌握引道路堤最低設(shè)計標高的計算；、掌握引道路堤最低設(shè)計標高的計算； 4 4、熟悉橋前最大壅水高度和橋下壅水高度計算；、熟悉橋前最大壅水高度和橋下壅水高度計算； 5 5、了

2、解各種水面升高值（波浪高度、波浪侵襲高度、水、了解各種水面升高值（波浪高度、波浪侵襲高度、水流局部沖擊高度、河彎超高、水拱和河床的淤高）計流局部沖擊高度、河彎超高、水拱和河床的淤高）計算。算。 本章重點本章重點 1 1、橋孔最小凈長計算；、橋孔最小凈長計算； 2 2、橋面中心最低標高和引道路堤最低設(shè)計標高的計算。、橋面中心最低標高和引道路堤最低設(shè)計標高的計算。 本章難點本章難點 橋面中心最低標高和引道路堤最低設(shè)計標高的計算。橋面中心最低標高和引道路堤最低設(shè)計標高的計算。 工程地質(zhì)與橋涵水文教學(xué)作者盛海洋第一節(jié)第一節(jié) 橋孔最小凈長橋孔最小凈長LjLj計算計算內(nèi)容：內(nèi)容：一、建橋后的水流圖式一、建

3、橋后的水流圖式二、橋孔最小凈長二、橋孔最小凈長L Lj j計算計算 工程地質(zhì)與橋涵水文教學(xué)作者盛海洋一、建橋后的水流圖式一、建橋后的水流圖式 工程地質(zhì)與橋涵水文教學(xué)作者盛海洋一、建橋后的水流圖式 n水流狀態(tài)：水流狀態(tài)： 1 1為開始壅水斷面；為開始壅水斷面；2 2為最高壅水斷面；為最高壅水斷面；3 3為橋位斷面；為橋位斷面；4 4為橋后收縮斷面；為橋后收縮斷面；5 5為恢復(fù)斷面。為恢復(fù)斷面。1 12 2為壅水段，水為壅水段，水面呈面呈a a型壅水曲線。型壅水曲線。2 23 3水面呈漏斗狀降落，縱向橫水面呈漏斗狀降落，縱向橫向均有坡度，但至向均有坡度，但至3 3斷面，仍有橋下壅高斷面，仍有橋下壅

4、高Z Z，3 34 4水面繼續(xù)呈漏斗狀降落，至水面繼續(xù)呈漏斗狀降落，至4 4斷面為水深最小、動能斷面為水深最小、動能最大的收縮斷面，最大的收縮斷面，2 24 4整個為水面降落收縮段，從最整個為水面降落收縮段，從最高壅水斷面至收縮斷面縱向近似以斜直線連接，高壅水斷面至收縮斷面縱向近似以斜直線連接，4 45 5為擴散段，水面呈為擴散段，水面呈C C型壅水曲線，近似地縱向可以斜型壅水曲線，近似地縱向可以斜直線連接。直線連接。 工程地質(zhì)與橋涵水文教學(xué)作者盛海洋一、建橋后的水流圖式一、建橋后的水流圖式 n 沖淤狀態(tài)：沖淤狀態(tài)： 1 12 2壅水段，過水斷面水深沿流向逐漸增大，壅水段，過水斷面水深沿流向逐

5、漸增大，流速則由天然流速逐漸減小，挾沙能力漸漸流速則由天然流速逐漸減小，挾沙能力漸漸減弱，因而該段出現(xiàn)淤積；減弱，因而該段出現(xiàn)淤積；2 24 4水面降落收水面降落收縮段，因有效過水面積沿流程逐漸減小，流縮段，因有效過水面積沿流程逐漸減小，流速相應(yīng)增大，挾沙能力隨之轉(zhuǎn)向恢復(fù)后又提速相應(yīng)增大，挾沙能力隨之轉(zhuǎn)向恢復(fù)后又提高，則該段河底出現(xiàn)淤積量沿程逐漸減小而高，則該段河底出現(xiàn)淤積量沿程逐漸減小而轉(zhuǎn)為沖刷；轉(zhuǎn)為沖刷；4 45 5擴散段，該段沿流向沖刷由擴散段，該段沿流向沖刷由大變小轉(zhuǎn)為淤積，又從淤積逐漸恢復(fù)天然輸大變小轉(zhuǎn)為淤積，又從淤積逐漸恢復(fù)天然輸沙平衡狀態(tài)。沙平衡狀態(tài)。 工程地質(zhì)與橋涵水文教學(xué)作者

6、盛海洋圖13-2 橋下過水斷面面積示意圖 工程地質(zhì)與橋涵水文教學(xué)作者盛海洋圖13-2 橋下過水斷面面積示意圖 工程地質(zhì)與橋涵水文教學(xué)作者盛海洋 二、橋孔最小凈長Lj計算 n 有關(guān)定義：有關(guān)定義：沿著設(shè)計水位的水面線，兩橋臺沿著設(shè)計水位的水面線，兩橋臺前緣之間（埋入式橋臺則為兩橋臺護坡坡面前緣之間（埋入式橋臺則為兩橋臺護坡坡面之間）的水面寬度，稱為橋孔長度之間）的水面寬度，稱為橋孔長度L L，見圖，見圖13-213-2?？鄢繕蚨諏挾龋ㄈ匝卦婢€）。扣除全部橋墩寬度（仍沿原水面線）后，則稱為橋孔凈長后，則稱為橋孔凈長L Lj j。 工程地質(zhì)與橋涵水文教學(xué)作者盛海洋二、橋孔最小凈長Lj計算n橋

7、孔長度的確定橋孔長度的確定，首先應(yīng)滿足排洪和輸沙的要求，即，首先應(yīng)滿足排洪和輸沙的要求，即保證設(shè)計洪水及其所挾帶的泥沙能從橋下順利通過，保證設(shè)計洪水及其所挾帶的泥沙能從橋下順利通過，并從安全和經(jīng)濟兩方面著眼，同時應(yīng)綜合考慮橋孔長并從安全和經(jīng)濟兩方面著眼，同時應(yīng)綜合考慮橋孔長度、橋前壅水和橋下沖刷的相互影響。度、橋前壅水和橋下沖刷的相互影響。n公路工程水文勘測設(shè)計規(guī)范公路工程水文勘測設(shè)計規(guī)范中規(guī)定，對于峽谷性中規(guī)定，對于峽谷性河段上的橋梁，僅要求按河床地形布置橋孔，不宜壓河段上的橋梁，僅要求按河床地形布置橋孔，不宜壓縮河槽，一般可不作橋孔長度計算外，對其他各類河縮河槽，一般可不作橋孔長度計算外，

8、對其他各類河段上的橋梁，可按以下三種公式計算橋孔最小凈長段上的橋梁，可按以下三種公式計算橋孔最小凈長L Lj j工程地質(zhì)與橋涵水文教學(xué)作者盛海洋二、橋孔最小凈長Lj計算n （一）（一）. .河槽寬度公式河槽寬度公式（適用于橋位河段分類表中的開闊、順直微彎、分汊、彎曲河段及（適用于橋位河段分類表中的開闊、順直微彎、分汊、彎曲河段及灘、槽可分的不穩(wěn)定河段）此公式認為橋孔凈長灘、槽可分的不穩(wěn)定河段）此公式認為橋孔凈長L Lj j與河槽寬度與河槽寬度B Bc c成正比。成正比。式中：式中：L Lj j最小橋孔凈長（最小橋孔凈長（m m）；）； Q Qp p設(shè)計流量（設(shè)計流量（m m3 3/s/s）；）

9、； Q Qc c設(shè)計水位下天然河槽流量（設(shè)計水位下天然河槽流量（m m3 3/s/s）；）； B Bc c天然河槽寬度（天然河槽寬度（m m）；）； K K、n n系數(shù)和指數(shù)，按表系數(shù)和指數(shù)，按表13-113-1采用。采用。 工程地質(zhì)與橋涵水文教學(xué)作者盛海洋（一）.河槽寬度公式 n表表13-1 K13-1 K、n n值表值表河段類型河段類型 K K n n開闊、順直微彎河段開闊、順直微彎河段 0.84 0.84 0.90 0.90分汊、彎曲河段分汊、彎曲河段 0.95 0.95 0.87 0.87灘、槽可分的不穩(wěn)定河段灘、槽可分的不穩(wěn)定河段 0.69 0.69 1.59 1.59工程地質(zhì)與橋涵

10、水文教學(xué)作者盛海洋二、橋孔最小凈長Lj計算n （二）、單寬流量公式（二）、單寬流量公式n （適用于河段分類表中的寬灘河段）（適用于河段分類表中的寬灘河段）工程地質(zhì)與橋涵水文教學(xué)作者盛海洋二、橋孔最小凈長Lj計算n （二）、單寬流量公式（二）、單寬流量公式式中：式中： q qc c河槽平均單寬流量（河槽平均單寬流量（m m3 3/sm/sm），按式），按式 13-2b13-2b計算；計算；水流壓縮系數(shù)，按式水流壓縮系數(shù)，按式13-2c13-2c計算；計算； Q Q t t天然河灘流量（天然河灘流量（m m3 3/s/s）其他符號意義同前。其他符號意義同前。工程地質(zhì)與橋涵水文教學(xué)作者盛海洋（三）、

11、基本河寬公式n適用于河段分類表中的灘槽難分的不穩(wěn)定河段的公適用于河段分類表中的灘槽難分的不穩(wěn)定河段的公式式 工程地質(zhì)與橋涵水文教學(xué)作者盛海洋（三）、基本河寬公式 式中：式中： 基本河槽寬度（基本河槽寬度（m），按式），按式13-3b計算計算 年洪峰流量平均值（年洪峰流量平均值（m3/s）；）； 河床泥沙平均粒徑（河床泥沙平均粒徑（m） ； 設(shè)計洪水頻率橋長換算系數(shù)，按式設(shè)計洪水頻率橋長換算系數(shù)，按式13-3c計算計算 頻率為頻率為2的洪水流量（的洪水流量（m3/s）；）； 其他符號意義同前。其他符號意義同前。工程地質(zhì)與橋涵水文教學(xué)作者盛海洋二、橋孔最小凈長Lj計算n 說明：說明：影響橋孔凈長的

12、因素較多，目前還沒影響橋孔凈長的因素較多，目前還沒有能同時反映各種影響因素的橋孔凈長的公有能同時反映各種影響因素的橋孔凈長的公式。上述公式的計算結(jié)果僅為滿足排洪輸沙式。上述公式的計算結(jié)果僅為滿足排洪輸沙需要的最小橋孔凈長，確定橋長時，可參照需要的最小橋孔凈長，確定橋長時，可參照計算結(jié)果，運用標準跨徑，結(jié)合橋位兩岸地計算結(jié)果，運用標準跨徑，結(jié)合橋位兩岸地形、河床斷面形態(tài)、河床演變趨勢、河床地形、河床斷面形態(tài)、河床演變趨勢、河床地質(zhì)特點、橋臺和橋頭引道高度等因素綜合考質(zhì)特點、橋臺和橋頭引道高度等因素綜合考慮。慮。 工程地質(zhì)與橋涵水文教學(xué)作者盛海洋第二節(jié) 橋面中心和引道路堤最低設(shè)計標高的確定 一、確

13、定最低標高的計算公式一、確定最低標高的計算公式 （一）、橋面中心最低（一）、橋面中心最低設(shè)計設(shè)計標高標高 （二）、引道路堤最低設(shè)計標高（二）、引道路堤最低設(shè)計標高 二、各種水面升高值計算二、各種水面升高值計算 （一）、壅水計算（一）、壅水計算 (二）、波二）、波浪高度和波浪侵襲高度浪高度和波浪侵襲高度 （三）、水流局部沖擊高度（三）、水流局部沖擊高度 （四）、河彎超高（四）、河彎超高 （五）、水拱和河床的淤高（五）、水拱和河床的淤高 工程地質(zhì)與橋涵水文教學(xué)作者盛海洋（一）、橋面中心最低設(shè)計標高n 1、對于不通航河流（圖、對于不通航河流（圖13-3a）(1)按設(shè)計水位計算橋面中心最低標高按設(shè)計水

14、位計算橋面中心最低標高 Hmin=Hp+h+hjh0 (13-4) 工程地質(zhì)與橋涵水文教學(xué)作者盛海洋（一）、橋面中心最低設(shè)計標高n式中式中: Hmin 橋面中心最低標高（橋面中心最低標高（m）；）；Hp設(shè)計水位標高（設(shè)計水位標高（m）；）；h根據(jù)河流的具體情況酌情考慮壅水、浪高、波浪根據(jù)河流的具體情況酌情考慮壅水、浪高、波浪壅高、水拱、局部股流壅高（水拱與局部股流壅高不能壅高、水拱、局部股流壅高（水拱與局部股流壅高不能同時考慮，取其大者）、河彎超高、床面淤高、漂浮物同時考慮，取其大者）、河彎超高、床面淤高、漂浮物高度等諸因素的總和（高度等諸因素的總和（m）；具體確定見后分述；）；具體確定見后分

15、述；hj橋下凈空安全值，見表橋下凈空安全值，見表13-2； h0橋梁上部構(gòu)造建筑高度（包括橋面鋪裝高度）橋梁上部構(gòu)造建筑高度（包括橋面鋪裝高度）（m），由上部構(gòu)造設(shè)計或標準圖定），由上部構(gòu)造設(shè)計或標準圖定。工程地質(zhì)與橋涵水文教學(xué)作者盛海洋n 表表13-2 13-2 不通航河流橋下凈空安全值不通航河流橋下凈空安全值h hj jn 無鉸攻的拱腳，可被設(shè)計洪水淹沒，淹沒高度一般不無鉸攻的拱腳，可被設(shè)計洪水淹沒，淹沒高度一般不宜超過拱圈矢高的宜超過拱圈矢高的2/32/3；拱頂?shù)酌嬷猎O(shè)計水位的凈高不?。还绊?shù)酌嬷猎O(shè)計水位的凈高不小于于1m1m。山區(qū)河流水位變化大，橋下凈空安全值可適當加大。山區(qū)河流水位變

16、化大，橋下凈空安全值可適當加大。橋梁部位橋梁部位按設(shè)計水位計算要按設(shè)計水位計算要求的橋下凈空安求的橋下凈空安全值全值/m/m按高出最高流水水按高出最高流水水位計算的橋下位計算的橋下凈空安全值凈空安全值/m/m梁底梁底 0.50 0.50 0.75 0.75支座墊石頂面支座墊石頂面 0.25 0.25 0.50 0.50拱腳拱腳 見注見注 0.25 0.25工程地質(zhì)與橋涵水文教學(xué)作者盛海洋（一）、橋面中心最低設(shè)計標高n （2 2）按流冰水位計算橋面中心最低標高（北）按流冰水位計算橋面中心最低標高（北方寒冷地區(qū)）方寒冷地區(qū)） H Hminmin=H=HpBpBh hj j h h0 0 (13-5

17、) (13-5) n 式中：式中：H HpBpB最高流冰水位（最高流冰水位（m m）；）； n (3)(3)取式（取式（13-413-4）和式（）和式（13-513-5）計算結(jié)果中大）計算結(jié)果中大者作為采用的橋面中心最低標高。者作為采用的橋面中心最低標高。工程地質(zhì)與橋涵水文教學(xué)作者盛海洋（一）、橋面中心最低設(shè)計標高2、對于通航河流（圖、對于通航河流（圖13-3b）工程地質(zhì)與橋涵水文教學(xué)作者盛海洋（一）、橋面中心最低設(shè)計標高通航河流的橋面中心最低標高除應(yīng)滿足不通航河流的要求外，通航河流的橋面中心最低標高除應(yīng)滿足不通航河流的要求外，同時還應(yīng)滿足下式要求：同時還應(yīng)滿足下式要求：Hmin=Htn+HM

18、+h0 （13-6）式中：式中： Htn設(shè)計最高通航水位（設(shè)計最高通航水位（m）；）；如圖如圖13-4所示，采用表所示，采用表13-3規(guī)定的各級洪規(guī)定的各級洪水重現(xiàn)期水位；水重現(xiàn)期水位；HM通航凈空高度（通航凈空高度（m），查表），查表13-4 可得可得 。 其他符號意義同前其他符號意義同前工程地質(zhì)與橋涵水文教學(xué)作者盛海洋（一）、橋面中心最低設(shè)計標高n表表13-3 13-3 天然河流設(shè)計最高通航水位天然河流設(shè)計最高通航水位航道等級航道等級一一 三三四、五四、五六、七六、七洪水重現(xiàn)年洪水重現(xiàn)年/ /年年202010105 5工程地質(zhì)與橋涵水文教學(xué)作者盛海洋（一）、橋面中心最低設(shè)計標高表表13-3

19、13-3注注：1 1、山區(qū)河流如經(jīng)多年水文資料查證，出現(xiàn)高于、山區(qū)河流如經(jīng)多年水文資料查證，出現(xiàn)高于設(shè)計最高通航水位的歷時很短，則根據(jù)具體設(shè)計最高通航水位的歷時很短，則根據(jù)具體情況，三級航道的標準可降為情況，三級航道的標準可降為1010年一遇，四、年一遇，四、五級航道可降為五級航道可降為5 5年一遇，六、七級航道可按年一遇，六、七級航道可按2 23 3年一遇標準執(zhí)行。年一遇標準執(zhí)行。 2 2、設(shè)計最低通航水位參見、設(shè)計最低通航水位參見內(nèi)河通航標準內(nèi)河通航標準（GB 50139-1990GB 50139-1990）確定。）確定。 工程地質(zhì)與橋涵水文教學(xué)作者盛海洋圖13-5 導(dǎo)流堤設(shè)置和上游水面降

20、落（a)工程地質(zhì)與橋涵水文教學(xué)作者盛海洋圖13-5 導(dǎo)流堤設(shè)置和上游水面降落（b)工程地質(zhì)與橋涵水文教學(xué)作者盛海洋圖13-5 導(dǎo)流堤設(shè)置和上游水面降落（b)工程地質(zhì)與橋涵水文教學(xué)作者盛海洋圖13-5 導(dǎo)流堤設(shè)置和上游水面降落圖圖中符號n 圖中符號：圖中符號：n LdLd橋梁兩端橋臺臺尾間的距離（橋梁兩端橋臺臺尾間的距離（m m）n LaLa橋頭路堤起點（橋臺臺尾起算，有時橋頭路堤起點（橋臺臺尾起算，有時近似則以橋臺前緣起算）至同一端岸邊的距近似則以橋臺前緣起算）至同一端岸邊的距離（離（m m）nLL橋頭路堤起點沿橋軸向至路堤上橋頭路堤起點沿橋軸向至路堤上游側(cè)形成最大壅水處的距離（游側(cè)形成最大壅

21、水處的距離（m m）n LxLx路堤計算點距橋臺尾部（路堤起點）路堤計算點距橋臺尾部（路堤起點）的距離（的距離（m m） 工程地質(zhì)與橋涵水文教學(xué)作者盛海洋（二）.引道路堤最低設(shè)計標高n 1、上游無導(dǎo)流堤或有梨形堤時（圖、上游無導(dǎo)流堤或有梨形堤時（圖13-5a）工程地質(zhì)與橋涵水文教學(xué)作者盛海洋（二）.引道路堤最低設(shè)計標高n 1、上游無導(dǎo)流堤或有梨形堤時（圖、上游無導(dǎo)流堤或有梨形堤時（圖13-5a）n引道路堤任意點路肩最低設(shè)計標高可按下式計算：引道路堤任意點路肩最低設(shè)計標高可按下式計算：(1)當當LxL時（建筑界限為斜直線）時（建筑界限為斜直線）(2)當當LxL時（建筑界限為水平線）時（建筑界限為

22、水平線） 工程地質(zhì)與橋涵水文教學(xué)作者盛海洋（二）.引道路堤最低設(shè)計標高1、上游無導(dǎo)流堤或有梨形堤時（圖13-5a）n式中：式中：H Hp p設(shè)計水位（設(shè)計水位（m m）；）；nZ Z橋前最大壅水高度（橋前最大壅水高度（m m）；確定見后述；）；確定見后述；ni i0 0橋位河段洪水比降；橋位河段洪水比降；nhphp除了橋前壅水高度以外的水位附加高度除了橋前壅水高度以外的水位附加高度（m m），包括波浪侵襲高度（斜水流局部沖高）和河），包括波浪侵襲高度（斜水流局部沖高）和河床淤積高等，波浪侵襲高度與斜水流局部沖高取兩者床淤積高等，波浪侵襲高度與斜水流局部沖高取兩者之較大者；之較大者；nS S由橋

23、軸線至形成橋前最高壅水處的距離（由橋軸線至形成橋前最高壅水處的距離（m m）；）；按式（按式（13-913-9）計算；）計算；nLL橋頭路堤起點至上游側(cè)形成最大壅水處的距橋頭路堤起點至上游側(cè)形成最大壅水處的距離（離（m m），按式（），按式（13-913-9）計算。）計算。工程地質(zhì)與橋涵水文教學(xué)作者盛海洋n S=KS=Ks s(1(1M)B (13-9)M)B (13-9)式中：式中：BB設(shè)計洪水時水面寬度（設(shè)計洪水時水面寬度（m m）；）； M M天然狀態(tài)下橋孔范圍內(nèi)通過的流天然狀態(tài)下橋孔范圍內(nèi)通過的流量與設(shè)計流量之比量與設(shè)計流量之比; ; Ks Ks系數(shù)，按表系數(shù)，按表13-513-5查用

24、；查用；L=ASL=AS0.5Ld0.5Ld (13-10)(13-10)式中：式中：AA系數(shù)，按表系數(shù)，按表13-613-6查用。查用。n 其他符號意義同前。其他符號意義同前。工程地質(zhì)與橋涵水文教學(xué)作者盛海洋表13-5 Ks值表工程地質(zhì)與橋涵水文教學(xué)作者盛海洋表13-6 A值表工程地質(zhì)與橋涵水文教學(xué)作者盛海洋（二）.引道路堤最低設(shè)計標高n 2、上游有非封閉式導(dǎo)流堤時（圖、上游有非封閉式導(dǎo)流堤時（圖13-5b）工程地質(zhì)與橋涵水文教學(xué)作者盛海洋（二）.引道路堤最低設(shè)計標高2、上游有非封閉式導(dǎo)流堤時n 引道路堤任意點處路肩的最低設(shè)計標高可按下列引道路堤任意點處路肩的最低設(shè)計標高可按下列公式確定：公

25、式確定：(1)當當LaL時（建筑界限為水平線）時（建筑界限為水平線） Hmin可按式（可按式（13-8）計算。）計算。( 2 ) 當當 La L 時 （ 建 筑 界 限 為 水 平 線 ）時 （ 建 筑 界 限 為 水 平 線 ） Hmin=Hp+Z+LaSi0/L+hp+0.50 (13-11) 式中符號意義同前式中符號意義同前工程地質(zhì)與橋涵水文教學(xué)作者盛海洋（二）.引道路堤最低設(shè)計標高 3、上游有封閉式導(dǎo)流堤時n3、上游有封閉式導(dǎo)流堤時（圖、上游有封閉式導(dǎo)流堤時（圖13-5b） (1)當封閉式導(dǎo)流堤不會被洪水破壞時，引道路堤的最當封閉式導(dǎo)流堤不會被洪水破壞時，引道路堤的最低設(shè)計標高由路堤下

26、游水位控制，按下式計算：低設(shè)計標高由路堤下游水位控制，按下式計算： H Hminmin=H=Hp p+ +H Hx x+h+he e+0.50 (13-12)+0.50 (13-12) 式中：式中：h he e自靜水面算起的波浪侵襲高度自靜水面算起的波浪侵襲高度(m)(m)，具體確，具體確定方法見后述內(nèi)容；定方法見后述內(nèi)容；H Hx x引道路堤下游側(cè)水位較天然（設(shè)計）水位的降引道路堤下游側(cè)水位較天然（設(shè)計）水位的降低值（低值（m m），按式（），按式（13-1313-13）計算。）計算。 其他符號意義同前。其他符號意義同前。 工程地質(zhì)與橋涵水文教學(xué)作者盛海洋（二）.引道路堤最低設(shè)計標高 3、上

27、游有封閉式導(dǎo)流堤時計算端河灘引道路堤范圍內(nèi)當設(shè)計水位時計算端河灘引道路堤范圍內(nèi)當設(shè)計水位時的平均水深（的平均水深（m m）K Kj j水位降低系數(shù)，可按表水位降低系數(shù)，可按表13-7a13-7a）和表）和表13-13-7b7b）查用；）查用；其它符號意義同前。其它符號意義同前。工程地質(zhì)與橋涵水文教學(xué)作者盛海洋（二）.引道路堤最低設(shè)計標高 3、上游有封閉式導(dǎo)流堤時（2 2）當封閉式導(dǎo)流堤可能被洪水破壞時，引道）當封閉式導(dǎo)流堤可能被洪水破壞時，引道路堤的最低設(shè)計標高按式（路堤的最低設(shè)計標高按式（13-813-8）和式（）和式（13-13-1111）計算。）計算。 位于壅水范圍內(nèi)的橋位、河彎附近的橋

28、位、位于壅水范圍內(nèi)的橋位、河彎附近的橋位、有股流涌高和水拱現(xiàn)象的橋位等，河灘引道有股流涌高和水拱現(xiàn)象的橋位等，河灘引道路堤標高應(yīng)根據(jù)實際情況考慮增高值。路堤標高應(yīng)根據(jù)實際情況考慮增高值。 工程地質(zhì)與橋涵水文教學(xué)作者盛海洋二、各種水面升高值計算 n（一）、壅水計算（一）、壅水計算n1.1.橋前最大壅水高度橋前最大壅水高度Z Z 2.2.橋下壅水高度橋下壅水高度ZZ 一般情況下可采用一般情況下可采用Z= Z= Z Z。當河床堅實不易沖刷時，。當河床堅實不易沖刷時，Z=Z=Z;Z;當河床松軟易于沖刷時，當河床松軟易于沖刷時，Z=0Z=0 3.壅水曲線全長壅水曲線全長 式中：式中：i洪水比降，以小數(shù)計

29、洪水比降，以小數(shù)計 其他符號意義同前其他符號意義同前21工程地質(zhì)與橋涵水文教學(xué)作者盛海洋（二）、波浪高度和波浪侵襲高度（二）、波浪高度和波浪侵襲高度工程地質(zhì)與橋涵水文教學(xué)作者盛海洋（二）、波浪高度和波浪侵襲高度（二）、波浪高度和波浪侵襲高度n式中：式中：h hb b波浪高度（波浪高度（m m），根據(jù)連續(xù)觀測的），根據(jù)連續(xù)觀測的100100個個波浪高度中最大的一個，即累積頻率波浪高度中最大的一個，即累積頻率P=1%P=1%時得出的；時得出的； thth雙曲正切函數(shù)，雙曲正切函數(shù)，th= ;th= ; D D 計算浪程（計算浪程（m m）確定方法見后述；）確定方法見后述； 沿浪程方向的平均水深（沿

30、浪程方向的平均水深（m m）；）； 汛期沿浪程向的風(fēng)速（汛期沿浪程向的風(fēng)速（m/sm/s），公式中為水面上），公式中為水面上10m10m高度處多年測得的洪水期間自記高度處多年測得的洪水期間自記2min2min平均最大風(fēng)平均最大風(fēng)速的平均值。速的平均值。 xxxxeeeehwv工程地質(zhì)與橋涵水文教學(xué)作者盛海洋n 沿浪程方向的平均水深沿浪程方向的平均水深 則可通過作沿最則可通過作沿最大浪程方向的斷面，計算出設(shè)計水位下河床大浪程方向的斷面，計算出設(shè)計水位下河床底面下從橋位中心到上游泛濫線之間的水體底面下從橋位中心到上游泛濫線之間的水體的面積的面積A A，則可以按式，則可以按式 計算計算n 波浪高度波

31、浪高度h hb b的計算公式（的計算公式（13-1613-16）已制成表格）已制成表格13-1213-12可供查用?？紤]浪高的影響，推求橋面可供查用?？紤]浪高的影響，推求橋面中心最低標高時，取中心最低標高時，取 計入。計入。 工程地質(zhì)與橋涵水文教學(xué)作者盛海洋（二）、波浪高度和波浪侵襲高度（二）、波浪高度和波浪侵襲高度2、波浪侵襲高度、波浪侵襲高度he2、波浪侵襲高度、波浪侵襲高度he 波浪侵襲高度的大小與波浪的特性、邊岸坡度、坡面粗糙波浪侵襲高度的大小與波浪的特性、邊岸坡度、坡面粗糙度以及透水性等因素有關(guān)。應(yīng)盡量根據(jù)本地區(qū)的觀測和調(diào)度以及透水性等因素有關(guān)。應(yīng)盡量根據(jù)本地區(qū)的觀測和調(diào)查資料確定。

32、缺乏資料時，可根據(jù)以下經(jīng)驗公式確定。查資料確定。缺乏資料時，可根據(jù)以下經(jīng)驗公式確定。 he=KKVRohb (13-17) 式中：式中：he波浪侵襲高度（自靜水位起算）（波浪侵襲高度（自靜水位起算）（m） K邊坡糙滲系數(shù)，查表邊坡糙滲系數(shù)，查表13-13確定；確定； Kv與風(fēng)速有關(guān)的系數(shù)，查表與風(fēng)速有關(guān)的系數(shù)，查表13-14； R Ro o相對波浪侵襲高度系數(shù)，查表相對波浪侵襲高度系數(shù)，查表13-1513-15。 工程地質(zhì)與橋涵水文教學(xué)作者盛海洋工程地質(zhì)與橋涵水文教學(xué)作者盛海洋（二）、波浪高度和波浪侵襲高度（二）、波浪高度和波浪侵襲高度2、波浪侵襲高度、波浪侵襲高度hen 當有下列情況之一時，

33、可不考慮波浪侵襲高當有下列情況之一時，可不考慮波浪侵襲高度的影響。度的影響。n (1)(1)洪峰歷時短促的河流。洪峰歷時短促的河流。n (2)(2)浪程短于浪程短于200m200m時。時。n (3)(3)水深小于水深小于1m1m。n (4)(4)靠近路堤的河灘上，長有高于水深加半個靠近路堤的河灘上，長有高于水深加半個波浪高度的成片灌木叢時。波浪高度的成片灌木叢時。 工程地質(zhì)與橋涵水文教學(xué)作者盛海洋（二）、波浪高度和波浪侵襲高度（二）、波浪高度和波浪侵襲高度2、波浪侵襲高度、波浪侵襲高度hen當橋臺和引道路堤受到波浪斜向侵襲時當橋臺和引道路堤受到波浪斜向侵襲時，侵襲高度有所減弱，侵襲高度有所減弱

34、，當邊坡系數(shù)當邊坡系數(shù)m1m1和斜向角度和斜向角度3030時，可用下式計算時，可用下式計算h he e值代替值代替引道路堤最低設(shè)計標高計算中所考慮的引道路堤最低設(shè)計標高計算中所考慮的 h he en式中：式中：h he e修正后的波浪侵襲高度（修正后的波浪侵襲高度（m m）；）；n 構(gòu)造物邊坡上水邊線與浪射線之間的夾角。構(gòu)造物邊坡上水邊線與浪射線之間的夾角。 工程地質(zhì)與橋涵水文教學(xué)作者盛海洋（三）、水流局部沖擊高度（三）、水流局部沖擊高度 (13-19) (13-19)式中式中 hjhjbb水流局部沖擊高度（水流局部沖擊高度（m m） V Vgg沖向路堤、墩臺的水流或股流平均速沖向路堤、墩臺的

35、水流或股流平均速（m/sm/s） 水流流向于路堤、墩、臺軸線間所成的水流流向于路堤、墩、臺軸線間所成的平面交角（）平面交角（） mm迎水面邊坡系數(shù)迎水面邊坡系數(shù)221sinmgvhgjb工程地質(zhì)與橋涵水文教學(xué)作者盛海洋（四）河彎超高（四）河彎超高n (13-20) (13-20)n式中式中 h hgcgc河彎兩岸水位高差河彎兩岸水位高差(m)(m)； B B河彎水面寬度河彎水面寬度(m)(m)，如灘地有叢林或死水，如灘地有叢林或死水時，該部分水面寬應(yīng)予以扣除；時，該部分水面寬應(yīng)予以扣除； R R河彎曲率半徑河彎曲率半徑(m)(m)，按式，按式13-20a13-20a計算。計算。 (13-20a)(13-20a) 式中式中 R R0 0凹岸曲率半徑凹岸曲率半徑(m)(m)； r r0 0凸岸曲率半徑凸岸曲率半徑(m)(m)。gRBvhgc2200rRR工程地質(zhì)與橋涵水文教學(xué)作者盛海洋（五）水拱和河床的淤高（五）水拱和河床的淤高 1 1、河流漲水時，流速逐漸增加，同一斷面的主槽流速、河流漲水時，流速逐漸增加，同一斷面的主槽流速比兩側(cè)河灘大，主槽水位比河灘水位上漲快，從而形比兩側(cè)河灘大，主槽水位比河灘水位上漲快，從而形成水流中間高、兩邊低的水拱現(xiàn)象。成水流中間高、兩邊低的水拱現(xiàn)象。 2 2、在水拱嚴重