橋梁水文計算實例

水文計算書ZKX+XXXXXX大橋KX+XXXXXX大橋水文計算書一概況該處為XXX大橋，屬于蒙江水系，蜿蜒曲折，河道自然坡降大，徑流補給以雨水為主，橋址處覆蓋層為粉質粘土，較厚，基層為泥灰?guī)r夾頁巖。此溝匯水面積3.94km2，溝長2.52km，平均比降5.55/。-00二參閱文獻及資料1、 《公路工程水文勘測設計規(guī)范》(JTGC30-2015)2、 《公路橋位勘測設計規(guī)范》3、 《公路小橋涵設計示例》一一劉培文等編4、 《公路橋涵設計手冊(涵洞)》5、 《橋涵水文》——高冬光6、 《公路涵洞設計細則》(D65-04-2007)7、 《貴州省小橋涵設計暴雨洪峰流量研究報告》一一貴州省交通規(guī)劃勘察設計院三水文計算該項目水文計算共采用四種不同的方法進行水文計算，通過分析比較確定流量。方法1：交通部公路科學研究所暴雨徑流公式推算設計流量；方法2：交通部公路科學研究所暴雨推理公式推算設計流量；方法3：簡化公式；方法4：貴州省交通雨洪法（H法）經驗公式。（1）交通部公路科學研究所暴雨徑流公式:3 4（3-1）Q=8(h-z)2F5pySp（3-1）8——地貌系數(shù)，根據(jù)地形、匯水面積F、主河溝平均坡度決定，取0.1h 徑流厚度（mm），取44mmZ 被植被或坑洼滯留的徑流厚度（mm），取10mmF——匯水面積（km2），取3.94P——洪峰傳播的流量折減系數(shù)，取1y——匯水區(qū)降雨量不均勻的折減系數(shù)，取1S——湖泊或小水庫調節(jié)作用影響洪峰流量的折減系數(shù)，取1Qp——規(guī)定頻率為p時的洪水設計流量（m3/s） . 3 4將各參數(shù)帶入公式3-1，可得Q=8（h-z）2F5pyS=59.34（m3/s）p（2）交通部公路科學研究所暴雨推理公式：(3-2)Q=0.278(七f)F(3-2)P TnQp——頻率為p的設計流量（m3/s）S 暴雨力（mm/h）查暴雨等值線圖（p=1%），得S001=80mm/hT——匯流時間（h）采用公式t=%［戶「，L為河溝長度2.52（km），I為主河溝平均坡度5.55（《°），K3=0.193，a2=0.713，T=0.55（h）。n——暴雨遞減指數(shù)此處分區(qū)為I區(qū)，取0.47" 損失參數(shù)（mm/h）

采用公式咋K凡P2F永,K2=0.51,p2=1.099,人=0.437,為系數(shù)，^=17.35(mm/h)。F——匯流面積3.94(km2),確定各個參數(shù)值帶入公式3-2可得百年一遇洪峰流量Q=0.278（%—四）F=140.88（m3/s）P Tn（3） 貴州省簡化公式Q=K*FnK——徑流模量取35.8n——地區(qū)指數(shù)取0.834F——匯流面積3.94（km2）確定各個參數(shù)值帶入公式3-3可得百年一遇洪峰流量Q=K*Fn=112.27（m3/s）（4） 貴州省經驗公式Q=CSPF的

P PQp——頻率為p的設計流量（m3/s）S 暴雨力（mm/h）取80mm/hC=11.59，p=0.245，人3=0.834，為系數(shù)F——匯流面積3.94（km2）確定各個參數(shù)值帶入公式3-4可得百年一遇洪峰流量Q=CSPF的=114.97(m3/s)PP(5)QP取值：1%米用方法一計算得Q=59.34m3/s；米用方法二計算得Q1%1%(3-3)(3-4)140.88m3/s；采用方法三計算得Q=112.27m3/s；采用方法四計算得Q=114.97m3/s。(3-3)(3-4)140.88m3/s；采1% 1%年一遇洪水流量偏安全的取值，計算的結果Q=140.88m3/s作為設計流量。1%四設計水位調查工程選址處的河流形態(tài)斷面，根據(jù)河床的糙率，河面的坡率，設計流量，利用謝才曼寧公式可以求出洪水的設計水位。謝才公式：=cE （4-1）C——謝才系數(shù)，反映沿稱阻力變化的系數(shù)；R——水力半徑，R=A，其中A為過流斷面面積，x為斷面中固體邊界與x流體相接觸部分的周長，稱濕周；J——河面坡率。曼寧公式：C=1R1/6 （4-2）nn——粗糙系數(shù)；R 水力半徑。根據(jù)連續(xù)性方程可得流量關系：Q=Av （4-3）A——過水斷面的面積；V——謝才公式計算的流量。由于現(xiàn)實中河槽和灘的糙率不一致，我們常用的方法是把河灘和河槽區(qū)分對待，《公路工程水文勘測設計規(guī)范》5.3.1中介紹：TOC\o"1-5"\h\zQ=AV+AV （4-4）cctt-—R2/3J1/2 （4-5）c=—R2/3J1/2 （4-6）tQ——設計洪水流量（m2/s）;Ac、At——河槽、河灘過水面積（m2）;

V——河槽、河灘平均流速（m/s）;n——河槽、河灘糙率;tR、深代替;R——河槽、河灘水力半徑（m）,當寬深比大于R、深代替;J——水面比降。在工程選址處河溝中，調查時確定糙率n，水面坡率J。給定設計水位H，利用河溝的形態(tài)斷面，可以求出濕周R,過水面積A。利用公式4-4、4-5、4-6可以求出相應水位的洪水流量，采用試算的辦法，試算流量結果和第三章根據(jù)暴雨徑流方法確定的百年一遇洪水流量相差足夠小時，即由洪水流量確定了設計水位。本處采用福建省交通規(guī)劃設計院的程序，試算確定設計水位。橋址處的形態(tài)斷面如圖4-1：1008,7801008,780圖4-1程序計算結果：設計水位：1008.78設計流量：140.88最大水深：2.78左灘流量：0主槽流量：131.10右灘流量：0左灘面積：0主槽血積：38.14右灘面積：0左灘流速：0主槽流速：2.60右灘流速：0五、沖刷計算橋下一般沖刷hh=1.04（A齒加、入）-B—)0.66hcmcgcgA=(#)0-15dH式中：七一一橋下一般沖刷后的最大水深Q——頻率為P%時的設計流量（m3/s）,Q=330.30（m3/s）Q2——橋下河槽部分通過的設計流量（m3/s），Q2=QcQ=318.23tcQ——天然狀態(tài)下河槽部分的設計流量（m3/s），Q=318.20（m3/s）Q——天然狀態(tài)下河灘部分設計流量（m3/s），Q=12.07（m3/s）B——橋長范圍內的河槽寬度（m），B=80（m）B——造床流量下的河槽寬度（m），對復式河床可取平攤水位時河槽寬度，B=80（m）人一一設計水位下，在B^寬度范圍內，橋墩阻水總面積與過水面積的比值，人=0.113日一一橋墩水流側向壓縮系數(shù)，取日=0.98h 河槽最大水深（m），h=2.945（m）勺一一單寬