(修訂版)沁河特大橋水文計(jì)算書 -

1、13新孟公路武溫段沁河特大橋水文計(jì)算第二章 水文計(jì)算 把已有流量資料（從1895年開始），按大小遞減順序排列，見表2-1，并計(jì)算經(jīng)驗(yàn)頻率,采用不連續(xù)系列計(jì)算的第一種方法。 表格1（一）、確定經(jīng)驗(yàn)頻率以后，目估繪出經(jīng)驗(yàn)頻率曲線. 然后采用三點(diǎn)適線法繪制理論頻率曲線。 在經(jīng)驗(yàn)頻率曲線上，以頻率P1-2-3=5-50-95%，讀取三點(diǎn)的流量值： Q1=3640m3/s, Q2=500m3/s, Q3=32m3/s 由S=0.741 由S=0.741， 得CS=2.7,取Cs=2.85由CS=2.85，P1-2-3=5-50-95%，得：1=2.01，2=-0.385，3=-0.7， =964m3/s

2、,CV=1.381，取=1068,由QP=（×CV+1）×計(jì)算如表2-2表2-2(p%) 1 2 5 10 20 50 75 90 95 3.993.122.011.210.45 -0.385 -0.635-0.691 -0.7 QP 69535670403324851732 500 131 49 32 取QS=6953立方米/秒。(二)武陟站到橋位處暴雨徑流計(jì)算 由地形圖上勾繪出武陟水文站到橋位處的匯水面積，由于沁河屬于地面河，大堤兩邊均低于大堤內(nèi)，故匯水面積只有大堤內(nèi)，F(xiàn)=21平方公里。 由河南省中小流域設(shè)計(jì)暴雨圖集中的河南省百年一遇（P=1%）年最大1小時(shí)點(diǎn)雨量圖（圖

3、15）上查得匯水面積處設(shè)計(jì)雨力SP=120毫米/小時(shí)。 由地形圖上量得干流長度L=15.5公里; 洪水比降為j=0.0003， =108.161 由河南省中小流域設(shè)計(jì)暴雨圖集中圖26-推理公式匯流參數(shù)地區(qū)m綜合關(guān)系圖查得：m=3.3(從河南省山丘區(qū)水文分區(qū)圖中查得橋位處屬于區(qū)，因大于100，故采用等于100的m值). 則：洪峰匯流時(shí)間=0.278×=0.278× =9.112(小時(shí)) 由河南省中小流域設(shè)計(jì)暴雨圖集中P5值分區(qū)數(shù)值表查得：平均入滲率=5 由規(guī)范7.3.3-1公式QP=0.278×（SP/-）×F得：QP=0.278×（120/9.

4、112-5）×21=48(m3/s)所以，設(shè)計(jì)流量QP=6953+48=7001(m3/s)。 第三章 橋孔徑計(jì)算 用電子表格計(jì)算。計(jì)算出設(shè)計(jì)流量QP=7001時(shí)對(duì)應(yīng)的各種數(shù)據(jù)。表格2計(jì)算說明： 應(yīng)用公式 1、河灘部分ht=, Vt=mt, Qt=wtVt。wt-河灘過水面積Bt-河灘水面寬度ht-河灘平均水深Vt-河灘平均流速Q(mào)t-河灘總流量 i-水面比降 2、河槽部分 hc=, Vc=mc, Qc=wcVc。Wc-河槽過水面積Bc-河槽水面寬度Hc-河槽平均水深Vc-河槽平均流速Q(mào)c-河槽總流量 3、全斷面總流量 Q=Qc+Qt 4、全斷面平均流速 V0=計(jì)算方法 知道洪水流量，

5、根據(jù)反算法推算相應(yīng)的洪水位。 根據(jù)橋位處的情況，東灘寬636.1米，mt=22,西灘寬546.5米，mt=22,河槽寬90米，mc=40,比降取i=0.0003,計(jì)算結(jié)果見表3-1。用次穩(wěn)定河段單寬流量公式：=19.53(m3/(s.m)=7.415(m)系數(shù)K1采用0.92，則：=K1()0.06= 0.92()0.06=1.069Lj=335.39(m)2、用過水面積計(jì)算：初步擬定，上部構(gòu)造40mT梁，選用標(biāo)準(zhǔn)跨徑l=40m，柱寬1.6m，設(shè)計(jì)流速采用天然河槽流速，即Vs= Vc。沖刷系數(shù)采用P=1.2，則=1-0.375×=1-0.375×=0.974，=b/l=1.

6、6/40=0.04Wq=2371.7(m2) 參照橋位處的河流橫斷面和現(xiàn)場勘察的意見，確定將東岸橋臺(tái)置于樁號(hào)K55+481.77處，采用31孔40m，則另一橋臺(tái)緣位于K56+721.23處。 根據(jù)橋位處斷面圖計(jì)算，橋下實(shí)有的主過水面積為5743.07m2，大于Wq。第四章 標(biāo)高計(jì)算1） 壅水高度： 河灘路堤阻斷的過水面積： wtn=5822.82-5743.07=79.75(m2), 河灘的斷面的平均流速：Vt=1.015(m/s)則河灘路堤阻斷流量為： Qth= wtn×Vt =79.75×1.015=80.95m3/s.=1.16%查表4-4( 見附表)選用=0.05。

7、采用Vch=V0=1.20m/s按表4-5（見附表）Vq=Vc=2.63m/sz=×( vq2-vch2)=0.05×(2.632-1.202)=0.274(m)橋下壅水高度取z=z/2=0.137(m) 壅水曲線的長度可按下列近似公式估算 Ly=式中，Ly為用水曲線全長；z為壅水曲線最大高度；j為橋址河段天然水流比降。 Ly=1826(m) 故，壅水影響范圍可定為1826m.最大壅水?dāng)嗝嬉陨羡账畢^(qū)內(nèi)沿程壅水高度可采用下式計(jì)算： zi=(1-)2z式中，zi為計(jì)算斷面壅水高度；l為距最大壅水處距離（m） 將有關(guān)數(shù)值代入計(jì)算橋上游沿程水位壅高值見表 4-1。 沿程水位壅高值

8、表4-1橋位距最大壅水處距離（m）4008001200160018260.1670.0860.0320.00402） 波浪高度： 橋位河段基本順直，橋位上游約3.5km處為河灣，訊期約為七、八級(jí)風(fēng)，考慮不利情況，采用計(jì)算浪程D=2000m，平均水深=5.5m，風(fēng)速Vw=19m/s=0.149， 0.7（）0.7=0.185=54.294， 0.0018（）0.45=0.011=0.027HLl%=2.3=0.861（m）3)淤高計(jì)算 根據(jù)入河口處淤積情況的調(diào)查，每年淤積厚度約為2厘米，故Hy=0.02x50=1(m)3)計(jì)算水位 本河段無流冰、流木和較大的漂浮物，其它引起水位升高的因素均可略去

9、。Hj= Hs+H =103.784+0.137+2/3x0.861+1=105.495(m) 4)計(jì)算橋面標(biāo)高：本河段不通航，采用橋下凈空高度hj=0.5m,橋梁建筑高度hD=2.30m,橋面鋪裝hZ=0.14m.Hqm=Hj+hj+hD+Hz =105.495+0.5+2.30+0.14=108.435(m). 橋面標(biāo)高取108.486m。 沁河?xùn)|岸大堤的標(biāo)高為105.9，西岸大堤的標(biāo)高為104.7， 第五章 沖刷計(jì)算（1） 河槽一般沖刷 按64-1修正式計(jì)算： 已知設(shè)計(jì)流量QS=7001m3/s，設(shè)計(jì)水位HS=103.784hHh,相應(yīng)的WC=667.35,VC=2.63m3/s,橋臺(tái)前

10、緣樁號(hào)為K55+481.77和K56+721.23，河槽與河灘的分界樁號(hào)為K56+103和K56+193,粗糙系數(shù)分別為：mc=40,mt=22. 河槽部分的橋孔長度：Lc=193-103=90(m) 橋孔凈長：Lcj=90-2×1.6=86.8m(墩寬1.6m) Wc=667.35(m2),= =7.42(m) CC=R1/6=mc 1/6=40×7.421/6=55.857(m1/2/s)河灘部分的橋孔長度為:Lt=(1103-481.77)+(721.23-193)=1149.46(m),橋下河灘部分的過水面積為:Wt=5822.82-667.35=5155.47 (

11、m2)= =4.49(m) Ct=R1/6=mt 1/6=22×4.491/6=28.252(m1/2/s)按公式（5-15）計(jì)算單寬流量集中系數(shù)A。 根據(jù)橋位斷面，灘水位取H=99.109m，相應(yīng)的水面寬度為B=88.4m，相應(yīng)的過水面積W=247.38m2，則： =2.798（m） A=（）0.15=（）0.15=1.199由橋位斷面可知， 河槽最大水深hmax=103.784-94.612=9.172（m）， 且=0.97= = =0.112(mm)= = =0.260(mm) 取=0.15（mm）=2.72Kg/m2, 查得E=0.66hp=13.144(m) 按64-2式計(jì)

12、算: 已知Qc=1758m3/s,由橋位斷面可知BC=90m,所以 Q1=QC=1758m, B1=BC=90m。 按河槽不可能擴(kuò)寬考慮，則Q2=Qqc=1733m, B2=BC=90m 平灘水位（H=99.109m）時(shí)，由橋位斷面得 Hmax=99.109-94.612=4.497(m). K=1+0.02lg=1+0.02lg=1.036已知=0.04, d95=0.5. =18344, 查表5-3（見附表）得m1=0.243.hp=K=1.036x=11.776(m)（2）河灘的一般沖刷：按河槽不擴(kuò)寬考慮，Qqt=QS-QC=7001-1733=5268m3/sLtj=Lt-(31-2)

13、×1.6=1149.46-46.4=1103.06(m)河灘最大水深：htmax=103.784-98.161=5.623(m).并根據(jù)河灘土質(zhì)，查表5-2(見附表)得：=0.65Hp=7.832（m）（4）橋臺(tái)傾斜沖刷：東岸橋臺(tái)前緣(K55+481.77)，水深h=3.6mhp=P(hmax-h)+h=1.2×(9.172-3.6)×+3.6=6.944(m)西岸橋臺(tái)前緣(K56+721.23)，水深h=4.1mhp=P(hmax-h)+h=1.2×(9.172-4.1)×+4.1=7.641(m)（5）65-1公式計(jì)算河槽中橋墩的局部沖刷：

14、VZ=Vc=×2.63=3.085(m/s) 結(jié)合實(shí)際情況分析，可以采用V=Vz=3.085m/s, h=hp=13.144m, =0. 15mm. 查表5-5,V0=0.54m/s, 查表5-6,V0=0.13m/s, V0 > V0應(yīng)采用公式(5-31)計(jì)算.根據(jù)下部構(gòu)造形式. 查表5-4,采用K=1, B=1.6m. K1= (+)1/2=(+)1/2=2.942 n1=0.769 hb=K1 K1B0.6(V0-V0)(V/V0)n1 =1x2.942x1.60.6x(0.54-0.13)x(3.085/0.54)0.786=6.113(m)（6）65-2公式計(jì)算河槽中

15、橋墩的局部沖刷：由以上計(jì)算知：V=3.085m/s, h=hp=13.144(m) ; V0=0.28(+0.7)0.5=0.28x(0. 15+0.7)0.5=0.258(m/s) V0=0.12x(+0.5)0.55=0.12x(0. 15+0.5)0.55=0.095(m/s) K2=+0.3750.24 =0.0023/0. 152.2+0.375x0. 150.24=0.387 n2=0.833 V>V0 Hb=KK2B0.6h0.15()n2 =1.0x0.387x1.60.6x13.1440.15x()0.833=5.819(m); 取65-1公式計(jì)算的結(jié)果。沖刷取值：主河槽：一般沖刷為13.144m,局部沖刷為6.113 m.河灘: 一般沖刷為7.832m,局部沖刷為6.113 m.東臺(tái):傾斜沖刷為6.944 m.西臺(tái): 傾斜沖刷為7.641m.沖止標(biāo)高: 主河槽:103.784-13.144-6.113=84.527 m. 河灘: 103.784-7.832-6.113=89.839 m. 東臺(tái): 103.784-6.944=96.840 m. 西臺(tái): 103.784-7.641=96.143 m.沖去沙層厚度: