一級(jí)路工程橋涵水文計(jì)算

1、XX 一級(jí)路工程橋涵水文計(jì)算書(shū)XX 一級(jí)路工程水文計(jì)算設(shè)計(jì)流量計(jì)算1.1無(wú)定堂大橋(朝凱溝)由于該河無(wú)水文站資料，且為季節(jié)性河流，測(cè)量時(shí)河流干涸，故利用暴雨 資料推算洪峰流量，計(jì)算中采用交通部公路科學(xué)研究所推理公式及經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)(1)交通部公路科學(xué)研究所推理公式 s_,Q%0.278 1% F =778.5m3/s其中K* 1 24.27, (K/1.03, S1%=45， y 1=0.83)K2 1.17，(K2=0.237，j=1.5%，L=30.25, =0.29)F = 177.6Km2，n=0.74(2)交通部公路科學(xué)研究所經(jīng)驗(yàn)公式Q % S % m F 1 =749.0m3/s其中

2、=0.473, m=1.2 久=0.72 余同上Q1% CS% 2F 2=734.4 n3/s其中C =0.183, y 2=1.2, 2 2=0.72 余同上三種計(jì)算方法結(jié)果相近，取平均值754m 3/s作為設(shè)計(jì)流量。1.2巴拉貢大橋(巴拉貢溝)由于該河無(wú)水文站資料，且為季節(jié)性河流，測(cè)量時(shí)河流干涸，故利用暴雨 資料推算洪峰流量，計(jì)算中采用交通部公路科學(xué)研究所推理公式及經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)(1)交通部公路科學(xué)研究所推理公式一 一 一 s ,。頂 0.278 F =307.7m3/s其中罕 1 24.27, (K=1.03, S1%=45，人=0.83)匕二 1.17，(K2=0.237，j=1.2%，L

3、=27.2 =0.29)F=70.4Km2，n=0.74(2)交通部公路科學(xué)研究所經(jīng)驗(yàn)公式Q % S % m F 1 =384.7m3/s其中 =0.473, m=1.2 久=0.72 余同上Q1% CS% 2F 2=377.2/s其中C =0.183, y 2=1.2, 2 2=0.72 余同上三種計(jì)算方法經(jīng)驗(yàn)公式結(jié)果相近，偏保守的取其平均值380m 3/s作為設(shè)計(jì)流 量。1.3水泉溝中橋(水泉溝)由于該河無(wú)水文站資料，且為季節(jié)性河流，測(cè)量時(shí)河流干涸，故利用暴雨 資料推算洪峰流量，計(jì)算中采用交通部公路科學(xué)研究所推理公式及經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)(1)交通部公路科學(xué)研究所推理公式SQ頂 0.278 1% F

4、 =66.7m3/s其中KR% 1 24.27,(K/1.03, S1%=45， y 1=0.83)K 土 0.68 (K =0.237, j=1.8%, L=5, =0.29) 2j2F=6.7Km 2, n=0.74(2)交通部公路科學(xué)研究所經(jīng)驗(yàn)公式Q % S % m F 1 =70.7m3/s其中 =0.473, m=1.2 久0.72 余同上Q % CS % 2F 2 =69.4n3/s其中C =0.183, y 2=1.2, 2 2=0.72 余同上三種計(jì)算方法結(jié)果相近，取平均值69m 3/s作為設(shè)計(jì)流量。1.4阿瑪烏素中橋由于該河無(wú)水文站資料，且為季節(jié)性河流，測(cè)量時(shí)河流干涸，故利用

5、暴雨 資料推算洪峰流量，計(jì)算中采用交通部公路科學(xué)研究所推理公式及經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)(1)交通部公路科學(xué)研究所推理公式一 一 一 S一，Q%0.278 F =69.2m3/s其中KR% 1 24.27, (K=1.03, S1%=45, y0.83)K 土 0.6、(K =0.237, j=2.3%, L=3.9, =0.29) 2 K jF=6.1Km 2, n=0.74(2)交通部公路科學(xué)研究所經(jīng)驗(yàn)公式Q % S % m F i =66.1m3/s其中 =0.473, m=1.2 A 1=0.72,余同上Q % CS % 2F 2 =64.8n3/s其中C =0.183, y 2=1.2, A 2=

6、0.72,余同上三種計(jì)算方法結(jié)果相近，取平均值67m 3/s作為設(shè)計(jì)流量。無(wú)定堂大橋水位計(jì)算2.1設(shè)計(jì)水位與設(shè)計(jì)高程計(jì)算朝凱溝河床在橋位處較平坦，可取河槽底部平均高程，從而形成橋臺(tái)一河槽一河堤的梯 形斷面計(jì)算設(shè)計(jì)水位。如圖2-1所示：圖2-1河溝形態(tài)斷面示意圖（1）降繪制水位一一流量關(guān)系曲線首先，據(jù)以下下公式進(jìn)行試算水位，其次依試算數(shù)據(jù)點(diǎn)匯水位一流量曲線，確定水位Q=A cV c+A tV tVc= 1 R 2/3I1/2 n c cVt= R 2/3I1/2 n t t式中：Q洪水流量（m 3/s）Ac、At 河槽、河灘過(guò)水面積（m2）Vc、Vt 河槽、河灘平均流速（m2）nc、nt 河槽、

7、河灘糙率，見(jiàn)規(guī)范Rc、Rt 河槽、河灘水力半徑（m），當(dāng)寬深比大于10時(shí)，可用平均水深代替；I水面比降河槽糙率系數(shù)取40,河灘糙率系數(shù)取25,橋位處水面比降1=16%。本河段寬深比大10, 故水力半徑用平均水深代替。計(jì)算結(jié)果如表2-1所示：表2-1流量水位試算表過(guò)水面積（m 2）流速 (m/s)水力半徑（m）水深（m）流量(m 3/)水位（m）49.52.26743140.30.3112.237851084.3782.73.18737620.50.5263.596011084.57116.063.98888950.70.7462.950521084.77149.584.71644730.90.

8、9705.486191084.97183.265.39156821.11.1988.05881085.17217.16.02673671.31.31308.40451085.37根據(jù)表2-1可得水位一流量關(guān)系曲線如圖2-2所示:流量一水位關(guān)系曲線流量設(shè)計(jì)水位（m）圖2-2水位一流量關(guān)系曲線圖由曲線插值可得，根據(jù)曲線求得交叉斷面百年一遇最高洪水位為1085.004m（黃 海高程），行洪范圍在橋臺(tái)與河堤之間，行洪寬度165m左右，對(duì)應(yīng)設(shè)計(jì)流速 4.83m/s 平均水深 0.93m。（2）橋前壅水與浪高橋前最大壅水高度可按照下式計(jì)算:ZIV 2 V 2)2g M OM0.5v0.11.0V1MI：V

9、 OMVMV1 0.5d 0.251)C式中:Z橋前最大壅水高度（m ）;K y修正系數(shù)kN定床壅水系數(shù)；VM考慮沖刷影響后的橋下平均流速（m/s），當(dāng)橋下河床為巖石或有鋪砌時(shí)，即為V ；MV OM 天然狀態(tài)下橋下平均流速（m/s）;V未考慮沖刷影響的橋下平均流速（m/s）,為設(shè)計(jì)流量除以橋下凈過(guò)水面積；取 M5.21m/sVc 河槽平均流速（m/s）；d =.、，,、，、，、 r50按質(zhì)量計(jì)50%都較他為小的粒徑（mm）；取3mm經(jīng)計(jì)算：VM =5.23VM=5-14VC=5.03Vom=4-83Ky=0.32KN=7.9Z KyKN V 2 V 2） 0.40（m）2g M OM依公路橋位

10、勘測(cè)設(shè)計(jì)規(guī)范，浪高H=0.25m（3）橋面設(shè)計(jì)高程Hmin=HS+】Zh+Zh. +Zh0H：設(shè)計(jì)水位（m ）; 浴一一考慮壅水、浪高、波浪壅高、河灣超高、水拱、局部股流壅高、床面淤高、漂浮物高度等諸因素的總合（m ）；j橋下凈空安全值（m）；取0.5米；h0 上部構(gòu)造建筑高度，包括橋面鋪裝（m）；可得最低設(shè)計(jì)標(biāo)高：H . = 1085.004+0.4+0.25+0.5+1.81088.004m min2.2墩臺(tái)沖刷計(jì)算（1橋下一般沖刷計(jì)算無(wú)定堂大橋一般沖刷計(jì)算依下式計(jì)算:Qs = QQZQp其中:橋下一般沖刷后的最大水深（m ）頻率為P%的設(shè)計(jì)流量（m 3/s），取754m3/橋下河槽部分通

11、過(guò)的設(shè)計(jì)流量（m3/），取754m3/s 天然狀態(tài)下河槽部分設(shè)計(jì)流量（m3/），取754m3/s 天然狀態(tài)下橋下河灘部分設(shè)計(jì)流量（m3/），為0； 橋長(zhǎng)范圍內(nèi)的河槽寬度（m），取165m；造床流量下的河槽寬度（m），取151.5m；橋墩阻水面積與過(guò)水面積的比值，取0.08;橋墩水流側(cè)向壓縮系數(shù)查表可取0.93;河槽最大水深取0.93m。cm單寬流量集中系數(shù)造床流量下的河槽平均水深，取0.96m。可得，橋下一般沖刷后的最大水深為1.59m（2）局部沖刷計(jì)算局部沖刷計(jì)算采用65-2式，即其中:0.0023a* +0.373d0-24Vo = 0.28（d+0.7）5V（； = O.12（d+O.5

12、）055M。客+。，191 誨I式中：K 墩形系數(shù)，取1；B1橋墩計(jì)算寬度，Bi=b=1.5m ;hp般沖刷后的最大水深，取1.59m;下平均粒徑，取3mm ；二一一一河床顆粒影響系數(shù)，般沖刷后墩前行近流速（m/s）0河床泥沙啟動(dòng)流速（m/s）：_ 墩前泥沙起沖流速（m/s）n2指數(shù)由上式可得，最大局部沖刷深度為4.36m總沖刷深度為，一般沖刷深度與局部沖刷深度之和，為5.95m。巴拉貢大橋水文計(jì)算計(jì)算方法與參數(shù)取值原則，與無(wú)定堂大橋相同，計(jì)算可得巴拉貢溝、巴拉貢大橋相關(guān)水 文計(jì)算結(jié)果如表3-1所示：表3-1巴拉貢大橋水文計(jì)算結(jié)果設(shè)計(jì)流量平均流速(m 3/s)(m/s)平均水深設(shè)計(jì)水位凈過(guò)水面

13、積壅高+浪高最低設(shè)計(jì)高程(m)(m)(m2)(m)(m)3804.7570.9261108.64279.8860.7021111.694沖刷計(jì)算結(jié)果如表3-2所示:表3-2巴拉貢大橋墩臺(tái)沖刷深度表一般沖刷深度(m)局部沖刷深度總沖刷深度(m)(m)1.534.335.86水泉溝中橋水文計(jì)算同樣，可得到水泉溝中橋的水文計(jì)算結(jié)果如表4-1所示：表4-1水泉溝中橋水文計(jì)算結(jié)果設(shè)計(jì)流量平均流速平均水深設(shè)計(jì)水位 凈過(guò)水面積(m 3/s)(m/s)(m)(m)(m2)壅高+浪高最低設(shè)計(jì)高程(m)(m)692.1720.401090.6229.940.321093.09墩臺(tái)沖刷計(jì)算結(jié)果如表4-2所示：表4-

14、2水泉溝中橋墩臺(tái)沖刷深度表一般沖刷深度局部沖刷深度(m )(m )總沖刷深度(m)1.602.083.68阿瑪烏素中橋水文計(jì)算阿瑪烏素中橋水文計(jì)算結(jié)果如表5-1所示：表5-1水泉溝中橋水文計(jì)算結(jié)果設(shè)計(jì)流量平均流速平均水深設(shè)計(jì)水位凈過(guò)水面積(m 3/s)(m/s)(m)(m)(m2)壅高+浪高最低設(shè)計(jì)高程(m)(m)672.5850.431084.1825.090.301086.63墩臺(tái)沖刷計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表5-2所示：表5-2阿理烏素中橋沖刷計(jì)算一般沖刷深度局部沖刷深度(m )(m )總沖刷深度(m)1.541.943.486.1計(jì)算理論小橋孔徑計(jì)算按照寬頂堰理論，水流狀態(tài)將視下游的天然水深ht的大

15、小，分兩種計(jì)算 圖示：當(dāng)下游水深1.3,時(shí)，為非自由出流。計(jì)算未建橋前的天然水深ht和斷面平均流速Vt根據(jù)初擬的橋型、橋孔情況，確定橋 下臨界水深hk，進(jìn)行水力計(jì)算圖示判定。通過(guò)水力計(jì)算，確定小橋孔徑。最后確定橋前壅水高度，以及推求路線的路堤和小橋橋面的最低標(biāo)高。小橋孔徑長(zhǎng)度L的確定：1)自由出流時(shí)需要的橋下水面寬度Bk和孔徑長(zhǎng)度L的計(jì)算：2)當(dāng)橋孔斷面為矩形時(shí)，小橋孔徑長(zhǎng)度L=Bk;當(dāng)橋孔斷面為梯形時(shí)，小橋孔徑長(zhǎng)度: L=Bk+2mxAh6.2主線小橋水文計(jì)算根據(jù)上述水文計(jì)算理論，進(jìn)行小橋橋位的水文計(jì)算，并根據(jù)計(jì)算結(jié)果，確定小橋孔徑如 表6-1所示。表6-1小橋水文計(jì)算表樁號(hào)臨界流速 (m/

16、s)設(shè)計(jì)流量(m 3/S)計(jì)算孔徑(m)初擬孔徑(孔-m)設(shè)計(jì)水深(m)設(shè)計(jì)高程(m)選用尺寸(孔-m)K408+2312.8510.254.161-10m0.391086.4271-10mK408+7203.9826.864.181-13m0.671082.211-13mK409+7492.7911.034.981-10m0.391084.9611-10mK412+6403.0434.7612.122-13m0.451090.8962-13mK413+1783.4529.967.151-16m0.541094.921-16mK417+1361.483.9211.862-10m0.151093

17、.572-10mK417+5801.604.6611.151-13m0.191088.421-13mK417+8861.792.724.641-10m0.141101.631-10m7.1計(jì)算理論涵洞均按照無(wú)壓力涵洞設(shè)計(jì)。水文計(jì)算，首先根據(jù)未建橋時(shí)的洪峰流量確定涵洞設(shè)計(jì)流 量。根據(jù)過(guò)水?dāng)嗝娲_定涵前水深H。具體計(jì)算方法見(jiàn)公路橋涵設(shè)計(jì)手冊(cè)一涵洞。由簡(jiǎn)化公式：Q =1.581BHL5可得過(guò)水寬度：B=Q/ (1.581H1-5)擬定涵洞寬度后反算水深，再根據(jù)水深由H = (htA)/0.87擬定涵洞高度。7.2涵洞水文計(jì)算根據(jù)以上理論計(jì)算涵洞水文并擬定涵洞規(guī)格如表7-1所示：表7-1涵洞水文計(jì)算表樁

18、號(hào)設(shè)計(jì)流量Q(m3/s)初擬孔徑(m)計(jì)算水深H，(m)涵洞凈高(m)備注選用尺寸孔-m X mK405+1353.773.000.862.5涵洞1-3玄.5K406+1156.472.001.612涵洞1-2X2K407+0951.404.000.373.5涵洞1-4X3.5K407+5454.364.000.782涵洞1-4X2K407+7751.204.000.332涵洞1-4X2K408+0553.153.000.762涵洞1-3X2K409+3957.882.001.842涵洞1-2X2K410+2153.672.001.101.5涵洞1-2X1.5K410+6953.153.000.762涵洞1-3X2K411+6351.053.000.372涵洞1-3X2K412+1152.032.000.751.5涵洞1-2X1.5K412