桥梁 水文计算算例
水文计算算例 (2)
精心整理 （一）全线典型大中桥水文计算分析 水文计算的基本步骤： -对有水文资料的河流收集水文资料 -确定桥位在地形图上的位置 -确定主流-勾绘汇水面积（五万分之一地形图） -计算流量 -各水文参数计算 1．***大桥水文计算 (1).设计流量计算 ① 洪峰流量汇水面积相关法公式 ② n N N F K Q =…………………………………（1） 式中：Q N ——某频率洪峰流量（米3/秒）. n 、K N ——为重现期为N 的经验参数 F ——流域面积（平方公里）. ② 综合参数法： ηλψ3N H F βαCN Q mN = (2) 其中：Q mN ——某频率的洪峰流量（米3/秒）. N ——设计重现期（年）. ψ——流域形状系数，2 L F =ψ L.——主沟长度 H 3N ——设计重现期为N 的3小时面雨量（毫米）. C 、α、β、γ、η——分区综合经验参数指数.
式中参数的确定： ③ 原交通部公路科学研究所推理公式法： F S Q n P P ??? ??-≡μτ278.0…………………………………（3） 式中：Q p ——某频率洪峰流量（米3/秒）. S P ——某一频率雨力即最大1小时暴雨强度（毫米/小时）. τ——流域汇流时间（小时）. μ——损失参数（毫米/小时）. F ——流域面积（平方公里）. n ——暴雨递减指数. 0.278：单位换算系数. ④ 全国水文分区经验公式： 公式的基本形式：n KF Q =%2。 (4) 根据分区表查90区的对应值：n 值按取0.72，K 值取13.8，%2%118.1Q Q = ⑤ 采用全国水文分区经验公式 0n Q CF =，)1(%10%1K C Q Q v +=………………………………（５） 根据分区表查90区的对应值。查得1.6=C ，65.0=n 则65.001.6F Q =，55.1=v C s C /v C =3.5，查得K1%=8.16，0 %1648.13Q Q = 流量计算结果 序 号 断面位置 河名及桥名 汇水面积F (Km 2) 河沟长L （Km ） 河沟纵坡j 公式① (m 3/s) 公式② (m 3/s) 公式③ (m 3/s) 公式④ (m 3/s) 采用值 (m 3/s) 1 K51+600. 0 ***大桥 18.2 8.5 0.0189 432.2 237.2 499.4 131.5 499.4 2 K51+860. 0 ***大桥 20.12 8.8 0.0189 462.7 252.3 548.8 141.4 548.8 3 K52+060. ***大桥 20.12 8.8 0.0189 462.7 252.3 548.8 141.4 548.8
桥梁设计流程
桥梁设计流程 1.设计资料和技术指标（地形、地质、气象水文、活载、道路等级等） 2.总体方案设计（纵向线路、桥式方案比选、横断面设计等） 3.详细设计（重要构件的尺寸拟定和细节设计） 4.手算或软件计算（成桥阶段内力和变形、施工阶段内力和变形） 针对软件计算： （1）建模 （2）荷载输入 （3）边界条件 （4）运行分析 5.根据相关规范进行强度、刚度、稳定性验算（钢结构还应做疲劳验算） 我国桥梁设计程序，分为前期工作及设计阶段。前期工作包括编制预可行性研究报告和可行性研究报告。设计阶段按"三阶段设计"进行,即初步设计、技术设计与施工设计。 一、前期工作-- 预可行性研究报告和工程可行性研究报告的编制预可行性研究报告与可行性研究报 告均属建设的前期工作。预可行性研究报告是在工程可行的基础上，着重研究建设上的必要性和经济上的合理性；可行性研究报告则是在预可行性研究报告审批后，在必要性和合理性得到确认的基础上，着重研究工程上的和投资上的可行性。 这两个阶段的研究都是为科学地进行项目决策提供依据，避免盲目性及带来的严重后果。 这两个阶段的文件应包括以下主要内容： 1、工程必要性论证，评估桥梁建设在国民经济中的作用。 2、工程可行性论证，首先是选择好桥位，其次是确定桥梁的建设规模，同时还要解决好桥梁与河道、航运、城市规划以及已有设施（通称"外部条件"）的关系。 3、经济可行性论证，主要包括造价及回报问题和资金来源及偿还问题。 二、设计阶段-- 初步设计、技术设计和施工设计（三阶段设计） （1）初步设计按照基本建设程序为使工程取得预期的经济效益或目的而编制的第一阶段设计工 作文件。该设计文件应阐明拟建工程技术上的可行性和经济上的合理性，要对建设中的一切基本问题作出初步确定。内容一般应包括：设计依据、设计指导思想、建设规模、技术标准、设计方案、主要工程数量和材料设备供应、征地拆迁面积、主要技术经济指标、建设程序和期限、总概算等方面的图纸和文字说明。该设计根据批准的计划任务书编制。 （2）技术设计 技术设计是基本建设工程设计分为三阶段设计时的中间阶段的设计文件。它是在已批准的初步设计的基础上，通过详细的调查、测量和计算而进行的。其内容主要为协调编制拟建工程
桥梁工程水文计算
2、水文计算 基本资料：桥位于此稳定河段，设计流量31%5500/S Q Q m s ==，设计水位 457.00S H m =，河槽流速 3.11/s c v m =，河槽流量3 C Q =4722m /s ，河槽宽度c B 159.98m =，河槽平均水深c h 9.49m =，天然桥下平均流速0 3.00/M v m s =,断 面平均流速=2.61m/s υ，水面宽度B=180m ，河岸凹凸岸曲率半径的平均值 R=430m ，桥下河槽最大水深12.39mc h m =。 2.1桥孔长度 根据我国公路桥梁最小桥孔净长度Lj 公式计算。 该桥在稳定河段，查表知K=0.84，n=0.90。有明显的河槽宽度Bc ，则有： n 0.90 j s c c L =K (Q /Q )B =0.84(55004722) 159.98=154.16m ?÷? 换算成平面半径R=1500的圆曲线上最小桥孔净长度为154.23m 。 2.2桥孔布置图 根据河床断面形态，将左岸桥台桩号布置在K52+325.00。取4孔40m 预应力混凝土T 形梁为上部结构；钻孔灌注桩双柱式桥墩，桩径为1.6m ，墩径取1.4m ；各墩位置和桩号如图1所示；右桥台桩号为K52+485.00；该桥孔布置方案的桥孔净长度为155.80m 大于桥孔净长度154.23m ，故此桥孔布置方案是合理的。 2.3桥面最低高程 河槽弗汝德系数Fr= 2 2 3.119.809.49 =0.104c c v gh ?= ＜1.0。即，设计流量为缓流。桥前出现 壅水而不出现桥墩迎水面的急流冲击高度。 2.3.1桥前壅水高度?Z 和桥下壅水高度?Zq
大工15春《桥涵水文》大作业及要求答案
《桥涵水文》大作业及要求 题目一：计算题 对某水文站22年不连续的年最大流量进行插补和延长后，获得n =32年的连续年最大流量系列（如表1所示）。采用耿贝尔曲线作为理论频率曲线，试计算 1%Q 和2%Q 。 表1 年最大流量表 序号 年份 流量（m 3/s ） 序号 年份 流量（m 3/s ） 1 1951 767 17 1967 3408 2 1952 1781 18 1968 2088 3 1953 1284 19 1969 600 4 1954 1507 20 1970 1530 5 1955 2000 21 1971 2170 6 1956 2380 22 1972 1650 7 1957 2100 23 1973 840 8 1958 2600 24 1974 2854 9 1959 2950 25 1975 1300 10 1960 3145 26 1976 1850 11 1961 2500 27 1977 900 12 1962 1000 28 1978 3770 13 1963 1100 29 1979 1900 14 1964 1360 30 1980 1080 15 1965 1480 31 1981 1010 16 1966 2250 32 1982 1700 题目二：计算题 某公路桥梁跨越一条平原河流，桥位河段基本顺直，上游有河湾，河床平坦，两岸较为整齐，无坍塌现象。河槽土质为砂砾，河滩为耕地，表层为沙和淤泥。实测桥位河流横断面如图1所示，可作为水文断面进行流量计算。经调查确定，桩号K0+622.60为河槽和河滩的分界，选定粗糙系数为：河槽1 40c c m n = =，河滩1 30t t m n = =。调查的历史洪水位为63.80m ，洪水比降为0.3‰，试求其相应的历史洪水流量。
水文计算算例
(一)
N ――设计重现期（年） 0.278 :单位换算系数.
由《延安地区实用水文 手册》和《榆林地区实 用水文手册》 中查得： S 1% 140mm ④ 全国水文分区经验公式： 公式的基本形式：Q 2% KF n 。 ........................... 4) 根据分区表查90区的对应值：n 值按取0.72 , K 值取13.8 , Q 1% 1.18Q 2% ⑤ 采用全国水文分区经验公式 1.55 C s /C v =3.5，查得 K1%=8.16 , Q 1% 13.648Q 0 流量计算结果 序 号 断面位置 河名及桥名 汇水面积F (Km 2) 河沟长L (Km ) 河沟纵坡j 公式① (m 3/s) 公式② (m 3/s) 公式③ (m 3/s) 公式④ (m 3/s) 采用值 (m 3/s) 1 K51+600 .0 ***大桥 18.2 8.5 0.0189 432.2 237.2 499.4 131.5 499.4 2 K51+860 .0 ***大桥 20.12 8.8 0.0189 462.7 252.3 548.8 141.4 548.8 3 K52+060 .0 ***大桥 20.12 8.8 0.0189 462.7 252.3 548.8 141.4 548.8 2.计算设计水位以及设计流速 由表二查得: u K i S p 1 由表三查得: K i 0.65, i 0.98 1.3 300.83 82.44mm/h K 2 0.334， 0.16 0.334 0.16 L Q 0 CF , Q 1% Q 0 (1 C v K 1% ) 根据分区表查90区的对应值。查得C 6.1 , n 0.65 则 Q 。 6.仆。.65 C v
中小桥水文计算书
中小桥水文计算 一、设计流量的推算 由于沿线各河道无水文观察站及相关流量、洪水位、流速等资料，本项目桥梁设计流量采用经验公式及径流形成法计算，最终设计流量采用两种算法中较大流量。经验公式采用《广西水文图集》（1974年，广西壮族自治区水文总站）的地区经验公式；径流形成法公式采用桥涵设计手册－桥位设计中的暴雨径流简化公式。 1.水文分区： 由《广西水文图集》可查：路线起点至K80段为第七区，K80至终点为第九区。 2.设计流量经验公式： 设计洪水频率1/50：Q=0.0418F0.739H1.06J0.279 设计洪水频率1/100：Q=0.0714F0.74H0.959J0.324 式中：Q——相应频率洪峰流量（m3/s） H——相应频率流域平均24小时暴雨（mm） F——工程地点以上流域面积（Km2） J——工程地点以上主河槽平均比降（‰） 查《广西水文图集》图七可得项目路线各段区域最大24小时暴雨量： 起点～K80段：H=100mm K80～K100段：H=120mm K100～终点段：H=130mm 3.暴雨径流简化公式： Qp=Φ(h-z)(3/2)F(4/5) Qp——相应频率洪峰流量（m3/s） Φ——地貌系数 h——径流厚度（mm） z——被植被或坑洼滞留的径流厚度（mm） F——工程地点以上流域面积（Km2） 由1：50000地形图勾绘工程地点以上流域面积，并在外业调查时测量工程地点以上1.5Km 以上主河槽平均比降，并由以上数据推算各桥位处河道相应频率洪峰流量。 4.设计洪水：此处仅以K79+978处桥为例，其余列表见表―1、表―2。 （1）经验公式法 设计洪水频率：1/100 汇水面积(Km2)：F=30.501372 24小时暴雨最（mm）H=100 河床平均比降（‰）J=2.61 总设计流量（m3/s）Q= 101.18 （2）径流形成法 地貌系数：Φ=0.05 径流厚度（mm）：h=70 被植被或坑洼滞留的径流厚度（mm）：z=5 工程地点以上流域面积（Km2）：F=30.501372 总设计流量（m3/s）Q= 403.46 二、设计水位（试算设计水位）：仅以K79+978处桥为例，其余列表见表―3。 设计水位（m）：110.93 河槽湿周（m）ρc= 43.47 河滩湿周（m）ρt= 0 河槽过水面积（m2）Wc= 165.44 河滩过水面积（m2）Wt= 0 河槽水力半径Rc= 3.81 河滩水力半径Rt= 0 河槽平均流速(m/s)Vc= 2.49 河滩平均流速(m/s)Vt= 0 河槽设计流量（m3/s）Qc= 412.06 河滩设计流量（m3/s）Qt= 0 总流量（m3/s）Q＝Qc+Qt= 412.06 三、桥孔长度计算：仅以K79+978处桥为例，其余列表见表―4。 系数K q =0.95
水文计算算例
（一）全线典型大中桥水文计算分析 水文计算的基本步骤： -对有水文资料的河流收集水文资料 -确定桥位在地形图上的位置 -确定主流-勾绘汇水面积（五万分之一地形图） -计算流量 -各水文参数计算 1．***大桥水文计算 (1). 设计流量计算 ① 洪峰流量汇水面积相关法公式 n N N F K Q = (1) 式中：Q N ——某频率洪峰流量（米3/秒）. n 、K N ——为重现期为N 的经验参数 F ——流域面积（平方公里）. 1.6061.0n 871%==-K ；）中查得：附表（用水文手册》手册》和《榆林地区实由《延安地区实用水文 ② 综合参数法： ηλψ3N H F βαCN Q mN = (2) 其中：Q mN ——某频率的洪峰流量（米3/秒）. N ——设计重现期（年）. ψ——流域形状系数，2 L F =ψ
L.——主沟长度 H 3N ——设计重现期为N 的3小时面雨量（毫米）. C 、α、β、γ、η——分区综合经验参数指数. 式中参数的确定： ；、、、、）中查得： 附表（用水文手册》手册》和《榆林地区实由《延安地区实用水文49.011.058.015.035.4C 97=====-ηγβα ③ 原交通部公路科学研究所推理公式法： F S Q n P P ??? ??-≡μτ278.0…………………………………（3） 式中：Q p ——某频率洪峰流量（米3/秒）. S P ——某一频率雨力即最大1小时暴雨强度（毫米/小时）. τ——流域汇流时间（小时）. μ——损失参数（毫米/小时）. F ——流域面积（平方公里）. n ——暴雨递减指数. 0.278：单位换算系数. 16 .02283.0111%1334.016.0334.0/44.82303.198.065.01401??? ? ???=???? ??====?=?====j L j L K K h mm S K u K mm S P β γ τβγ，由表三查得：，由表二查得：中查得：用水文手册》手册》和《榆林地区实由《延安地区实用水文
水文计算算例最终
1.4水文计算 1.4.1设计资料 1.大桥桥位地质剖面图。 2.水文资料：桥为河段为稳定性河段，设计洪水位频率1：100，设计洪水 位31.25m。 3.洪水含沙量ρ=3.2kg/m3。 4.桥位概况：本桥位于某市区外，跨越河流，河宽220米。 1.4.2计算设计流量Q S[10] 1.根据河道横断面图式，本河道采用单宽式，采用形态法计算。 2.依据桥位地质剖面图，假定为单宽式Ⅰ类河道，糙率n=0.0222，m=45。 3.洪水比降I=0.3‰。 4.设计水位31.25m，起止桩号k1+186—k1+381。 5.过水面积ω及水位宽度B计算，见下表。 6.平均水深H均=ω/B=988.215/195=5.07m 7.由谢—满公式 V=m?(H均)2/3?I1/2 =45?(5.07)2/3?(0.0003)1/2
=2.299m/s 8.设计水位时，过水断面流量Q S Q S=ω?V=988.215?2.299=2272m3/s 设计流量偏安全考虑，选定 Q S=2300m3/s V=2.3m/s ω=988.215m2 B=195m 1.4.3确定桥孔长度 1.河段类型选择 依据桥位地质剖面图，假定该桥位河段为顺直型稳定性河段。 2.桥孔布设原则 (1)桥孔不宜过多的压缩河槽； (2)墩台基础可以视冲刷程度，置于不同的标高上。 3.采用经验公式计算桥长 L j= Q S/(β?q c) （1-1）式中：Q S——设计流量；取值为Q S=2300 m3/s； β——压缩系数；取值为β=k1(B c/H c)0.06=1.245； k1——稳定性河段取1.00； q c——河槽单宽流量，q c= Q S/B c=2300/195=11.79。 L j= Q S/(β?q c)=2300/(1.245?11.79)=156.69m 4.采用过水面积计算（冲刷系数法）[10] 上部结构采用预应力混凝土箱型梁桥,桥墩中心间距80m，假定采用单排双柱式桥墩柱直径d=1.5m，设计流速V S=2.3m/s，Q S=2300 m3/s，冲刷系数P=1.4，系数计算： μ=1-0.375?V S/ L0=1-0.375?2.3/ (80-1.5)=0.99 λ=1.5/100=0.015 则A q= Q S/[μ(1-λ)P V S]=2300/[0.99?(1-0.015)?1.4?2.3]=732.488m2 根据桥位断面图 桥下毛过水面积为988.215m2略大于732.488m2。 桥孔净长L j=80-1.5+40+40-1.5-1.5=155.50m。 与经验公式计算结果接近，可以采用。 桩台前缘桩号为：k1+221，另一侧桥台前缘桩号为k1+381。
桥梁设计水文计算
一、设计洪水流量计算 1、已知资料 该桥上游流域面积2.607KM2，桥址以上干流长度2.40KM（见地形图附后），河道干流坡降0.03464，该河道上游为山区，下游则为丘陵区。根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》SK252-2000，该河道应按20年一遇洪水设计。 2、根据水文图集，该流域多年平均降雨量682毫米，多年平均24小时降雨量120毫米， 最大年降雨1466毫米。 流域特性参数K=L/J1/3×F2/5=2.40/0.250×1.467=6.571Cv=0.62。 3、20年一遇KP=2.24，H24均=120mm， 20年一遇H24均=120×2.24=268.8， 根据q m-H24-K曲线查得q m=14.0M3/S, 二十年一遇的最大洪峰流量Q=q m×F=14.0×2.40=33.6M3/S, 4、50年一遇KP=2.83， 50年一遇H24均=2.83×120=339.6， Qm=23.5M3/S 五十年一遇的最大洪峰流量Q=23.5×2.40=56.4M3/S, 二、桥孔的宽度确定 按无底坎宽顶堰计算桥孔过水能力，按水深1.2米，进行计算宽度B B=Q/1.5H3/2=33.8/1.5×1.23/2=20.0米 设计过水断面宽30-1.2×2=27.6米。 50年一遇校核水深H=[56.4÷(1.5×27.6)]2/3=1.59米。 三、冲刷计算 1、一般冲刷按以下公式计算 h p=(AQ S/UL j Ed1/6)3/5h max/h cp 式中h p桥下河槽一般冲刷后最大水深（m） Q s设计流量为56.4m3/s L j桥孔净长27.6m h max计算断面下河槽的最大水深=1.8m h cp计算断面桥下河槽的平均水深=1.2m d河床泥砂的平均粒径d=3mm μ压缩系数μ=0.850 E与汛期含砂量有关的参数E=0.66 A为单宽流量集中系数A=(B1/2/H)0.15=(91/2/1.2)0.15=1.15 h p=(AQ S/UL j Ed1/6)3/5h max/h cp=[1.15×56.4/(0.850×27.6×0.66×31/6)]3/5×1.8/1.2=3.17(m) 2、局部冲刷 采用公式：V=V z=Ed1/6Hp2/3=0.66×31/6×3.172/3=1.71(m/s) V0=(h p/d)0.14[29d+0.000000605(10+h p)/d0.72]1/2=(3.17/0.003)0.14×[29×0.003+0.000000605×（10+3.17）、0.0030.72]1/2=0.78（m/s） 1 V=0.75(d/h p)0.1(V0/Kξ)=0.75×(0.003/3.17)0.1×(0.78/0.98)=0.30(m/s) Kξ为墩型系数。 V＞V0 采用h b=KξKη1B0.6(V0－1 V)(V/V0) η1
水文计算步骤资料
水文计算步骤
推理公式法计算设计洪峰流量 推理公式法是基于暴雨形成洪水的基本原理推求设计洪水的一种方法。 1.推理公式法的基本原理 推理公式法计算设计洪峰流量是联解如下一组方程 ) 6.7.8(278.0)5.7.8(,278.0)4.7.8(,278.04/13/11m c c n c p m c n p Q mJ L t F t t S Q t F S =
收集于网络，如有侵权请联系管理员删除 图8.7.1 推理公式法计算设计洪峰流量流程图 ② 计算设计暴雨的S p 、x TP ，进而由损失参数μ计算设计净雨的T B 、R B 。 ③ 将F 、L 、J 、R B 、T B 、m 代入式（8.7.4）（8.7.5）和（8.7.6），其中仅剩下Q m 、τ、R s,τ未知，但R s,τ与τ有关，故可求解。 ④ 用试算法求解。先设一个Q m ，代入式（8.7.6）得到一个相应的τ，将它与t c 比较，判断属于何种汇流情况，再将该τ值代入式（8.7.4）或式（8.7.5），又求得一个Q m ，若与假设的一致（误差不超过1%），则该Q m 及τ即为所求；否则，另设Q m 仿以上步骤试算，直到两式都能共同满足为止。 试算法计算框图如图8.7.1。 2. 图解交点法 该法是对（8.7.4）（8.7.5）和（8.7.6）分别作曲线Q m ~τ及τ~ Q m ，点绘在一张图上，如图8.7.2所示。两线交点的读数显然同时满足式（8.7.4）（8.7.5）和（8.7.6），因此交点读数Q m 、τ即为该方程组的解。 图8.7.2 交点法推求洪峰流量示意图 【例8.3】江西省××流域上需要建小水库一座，要求用推理公式法推求百年一遇设计 洪峰流量。 计算步骤如下： 1. 流域特征参数F 、L 、J 的确定 F=104km 2，L=26km ，J=8.75‰ 2. 设计暴雨特征参数n 和S p 暴雨衰减指数n 由各省（区）实测暴雨资料发现定量，查当地水文手册可获得，一般n 得数值以定点雨量资料代替面雨量资料，不作修正。 从江西省水文手册中查得设计流域最大1日雨量得统计参数为： 5.3/,42.0,1151===V s V d C C C mm x
桥梁水文计算书
石河大桥（K16+125） 水文计算书 第一章设计流量及设计水位计算………………………………………1页第二章桥长计算…………………………………………………………3页第三章桥面标高计算……………………………………………………3页第四章冲刷计算…………………………………………………………3页第五章设计采用值………………………………………………………4页 第一章设计流量及设计水位计算 一、参数选取 ?洪水比降： 洪水比降i采用外业勘测实测的水面比降，i=1.24‰。 ?河床粗糙系数的确定： 根据《桥位设计》表2-2-1，河槽粗糙系数采用m=1/n=53,河滩粗糙系数25。 ?形态流量计算： 外业调查到2001年山区洪水曾漫上老桥桥面约40cm左右（高程为109.001m）在此水位利用形态断面法推求桥位断面流量为146.3 m3/s。
计算形态断面处设计流量对应的各种数据表1-1设计 水位(m) 坐标距离 河床 标高 (m) 水 深 (m) 平 均 水 深 (m) 水 面 宽 度 (m) 过水 面积 (m2) 累计 面积 (m2) 合计 (m2) 总流 量 (m3/s) 平均 流速 (m/s) 109.001 109.207 -0.21 -0.11 0.0 0.00 0.00 50983.306 57811.121 109.02 -0.02 74.12 146.300 1.36 17.20 0.21 17.2 3.59 3.59 50982.342 57793.944 108.565 0.44 1.96 0.44 2.0 0.87 4.46 50982.232 57791.986 108.551 0.45 6.90 0.72 6.9 4.95 9.41 50982.477 57785.094 108.015 0.99 2.73 0.82 2.7 2.24 11.65 50982.257 57782.371 108.346 0.66 11.54 1.06 11.5 12.24 23.89 50981.265 57770.874 107.534 1.47 1.59 1.48 1.6 2.35 26.24 50981.031 57769.302 107.509 1.49 35.46 1.30 35.5 45.97 72.21 50980.271 57733.853 107.9 1.10 1.41 1.36 1.4 1.91 74.12 50979.942 57732.485 107.387 1.61 1.86 1.89 1.9 3.52 77.65 29.38 50979.969 57730.624 106.83 2.17 1.12 2.10 1.1 2.36 80.01 50979.92 57729.501 106.975 2.03 12.38 1.84 12.4 22.81 102.81 50978.615 57717.191 107.342 1.66 0.49 1.41 0.5 0.69 103.50 50978.562 57716.707 107.837 1.16 31.67 0.13 31.7 4.10 107.60 4.10 50970.822 57685.994 109.906 -0.91 6.88 50970.151 57679.147 h t m t Vt Qt h c m c Vc Qc 北滩0.94 25 0.85 62.7 河槽 1.85 53 2.82 82.7 南滩0.13 25 0.23 0.9 二、计算说明： 1、应用公式 ⑴河滩部分 h t= t t B w, V t=m t3 2 t h2 1 i,Q t=w t V t。 w t----河滩过水面积 B t---河滩水面宽度 h t---河滩平均水深 V t---河滩平均流速 Q t---河滩总流量 i---水面比降 ⑵河槽部分 h c= c c B w, V c=m c3 2 c h2 1 i,Q c=w c V c。 W c---河槽过水面积 B c---河槽水面宽度 H c---河槽平均水深 V c---河槽平均流速 Q c---河槽总流量 ⑶全断面总流量 Q=Q c+Q t ⑷全断面平均流速 V0= w Q 2、计算方法 根据调查洪水位，反算相应的洪峰流量。 根据桥位处的情况，北滩宽78.8米，m t=25，南滩宽31.7米，m t=25,河槽
桥梁设计计算
桥涵水力水文 ——设计计算 一、设计基本资料 南方地区某二级公路上，拟修建一座跨越一条跨河流的钢筋混凝土简支梁中桥，梁高1.5m （包括桥面铺装在内），下部为单排双柱式钻孔柱墩，墩径为 1.2m；采用Ｕ型桥台，台长为6m，桥前浪程为1.2km，沿浪程平均水深为3.0m，无水拱和河床淤积影响，桥前最大壅高不超过0.6m。桥位河段基本顺直，桥面纵坡为+2%，桥下为六级航道，汛期沿浪程向为七级风力，推算设计洪水位为64.00m，推算设计流量为3400m3／s，桥下设计流量为河床平坦，两岸较为整齐，无坍塌现象。桥位处河流横断面桩号K0+622.60为河槽与河滩的分界桩。经调查，桥位河段历年汛期平均含沙量ρ约为3kg/m３，据分析桥下河槽能扩宽至全桥，但自然演 变冲刷为0m。粗糙系数为：河槽m c ＝44，河滩m t =29；洪水比降为0.3‰,历史洪水位水痕标 高为79.30m，河沟纵坡Ｉ与洪水比降基本相同。另据钻探资料，河槽部分在河底以下8m内 均为砂砾层，平均粒径_ d＝2mm,d50＝2.5mm,n c＝0.030；河滩部分在地面以下6m内为中砂， 表层疏松为耕地，n t＝0.025。桥位断面以上集雨面积为566km2,桥位上游附近有一个水文站（乙站），集雨面积为537km2，具有1955年至1982年期间24年断续的年最大流量资料；通过洪水调查和文献考证，该河历史上曾在1784年，1880年，1920年，1948年发生过几次较大洪水，其中1784年洪水量级大于1880年，特大洪水值认为是大于3500m3/s。在邻近流域的河流上，也有一个水文站（甲站），可搜集到1951年至1982年连续32年的年最大流量资料。两流域的特征基本相似，气候和自然地理条件基本相同，且两河流上都没有水工建筑物。 二、用相关分析法插补延长乙站流量资料 1、比较甲、乙两站均有实测资料并分别求出平均流量。（甲乙分别为 — Q x 、—Ｑ y 计）
桥涵水文分析计算
桥涵水文分析与计算 一、概述 桥涵水文分析与计算，包括河流水文资料的调查搜集整理与计算，推求出我们桥涵所需要的设计水位和流量，拟定出桥长孔径、桥高和基础埋设深度。由于桥位所处的地理位置不同以及其它复杂因素，包括天然的和人为因素如潮汐、泥石流、修水库、开挖渠道等。我们调查搜集洪水流量的计算方法各有不同。 水文计算从大的方面来分：有水文（雨量）观测资料和无水文观测资料的水文计算。 从各河段特殊情况的不同又可分为，有水库的水文计算，倒灌河流的水文计算，平原或者山丘区的水文计算，还有潮汐河段、岩溶河段、泥石流河段等。不同情况的河流我们要有针对性的调查，搜集有关资料调查搜集资料很辛苦，跑路多收效有时还很小，但工作必需要做，要有耐心。 需要调查搜集的资料综合起来有：水系图，县志和水利志、地形图、形态断面、水文站（气象站）资料水库资料，倒灌资料、河道演度、河床淤积、雨力资料、洪水调查及比降的测量，原有桥涵的调查等，通过调查为下步洪水设计流量提供有关参数。 另外还要进行地质地貌调查，有些设计流量的计算参数也和土的颗粒组成、土壤的分类、密实度吸水率熔洞泥石流等有关，有的与设计流量无关，但与桥的安全性有关如土体稳定性、山体滑坡、湿陷性黄土软土地基等，一般野外采用看挖钻的方法，下面介绍一下土壤分类的一般常识，分为三类： 1.粘性土：塑性指数>1 I p I≤7；亚砂土或轻亚粘土1
某桥梁计算实例
某桥梁计算实例
设计原始资料 1.地形、地貌、气象、工程地质及水文地质、地震烈度等自然情况（1）气象：天津地区气候属于暖温带亚湿润大陆性季风气候区，部分地区受海洋气候影响。四季分明，冬季寒冷干旱，春季大风频繁，夏季炎热多雨，雨量集中，秋季冷暖变化显著。年平均气温1 2.20C，最冷月平均气温-40C，七月平均气温26.40C。 （2）工程地质：地铁1号线经过地区处于海河冲积平原上，地形平坦，地势低平，地下水位埋深较浅，沿线分布了较多的粉砂、细砂、粉土，均为地震可液化层，局部地段具有地震液化现象。沿线地层简单，第四系地层广泛发育，地层分布从上到下依次为人工堆积层、新近沉积层、上部陆相层、第一海相层、中上部陆相层、上部及中上部地层广泛发育沉积有十几米厚的软土。 a.人工填土层，厚度5m，?k=100KP a； b.粉质黏土，中密，厚度15m，?k=150 KP a； c.粉质黏土，密实，厚度15m，?k=180KP a； d.粉质黏土，密实，厚度10m，?k=190KP a。 第一章方案比选 一、桥型方案比选 桥梁的形式可考虑拱桥、梁桥、梁拱组合桥和斜拉桥。任选三种作比较，从安全、功能、经济、美观、施工、占地与工期多方面比选，最终确定桥梁形式。 桥梁设计原则 1．适用性 桥上应保证车辆和人群的安全畅通，并应满足将来交通量增长的需要。桥下应满足泄洪、安全通航或通车等要求。建成的桥梁应保证使用年限，并便于检查和维修。 2．舒适与安全性 现代桥梁设计越来越强调舒适度，要控制桥梁的竖向与横向振幅，避免车辆在桥上振动与冲击。整个桥跨结构及各部分构件，在制造、运输、安装和使用过程中应具有足够的强度、刚度、稳定性和耐久性。 3．经济性 设计的经济性一般应占首位。经济性应综合发展远景及将来的养护和维修等费用。 4．先进性 桥梁设计应体现现代桥梁建设的新技术。应便于制造和架设，应尽量 2
水文计算步骤
推理公式法计算设计洪峰流量 推理公式法是基于暴雨形成洪水的基本原理推求设计洪水的一种方法。 1.推理公式法的基本原理 推理公式法计算设计洪峰流量是联解如下一组方程 ) 6.7.8(278.0)5.7.8(,278.0) 4.7.8(,278.04 /13/11m c c n c p m c n p Q mJ L t F t t S Q t F S =
图8.7.1 推理公式法计算设计洪峰流量流程图 ② 计算设计暴雨的S p 、x TP ，进而由损失参数μ计算设计净雨的T B 、R B 。 ③ 将F 、L 、J 、R B 、T B 、m 代入式（8.7.4）（8.7.5）和（8.7.6），其中仅剩下Q m 、τ、R s,τ未知，但R s,τ与τ有关，故可求解。 ④ 用试算法求解。先设一个Q m ，代入式（8.7.6）得到一个相应的τ，将它与t c 比较，判断属于何种汇流情况，再将该τ值代入式（8.7.4）或式（8.7.5），又求得一个Q m ，若与假设的一致（误差不超过1%），则该Q m 及τ即为所求；否则，另设Q m 仿以上步骤试算，直到两式都能共同满足为止。 试算法计算框图如图8.7.1。 2. 图解交点法 该法是对（8.7.4）（8.7.5）和（8.7.6）分别作曲线Q m ~τ及τ~ Q m ，点绘在一张图上，如图8.7.2所示。两线交点的读数显然同时满足式（8.7.4）（8.7.5）和（8.7.6），因此交点读数Q m 、τ即为该方程组的解。 图8.7.2 交点法推求洪峰流量示意图 【例8.3 】江西省××流域上需要建小水库一座，要求用推理公式法推求百年一遇设计洪峰流量。 计算步骤如下： 1. 流域特征参数F 、L 、J 的确定 F=104km 2，L=26km ，J=8.75‰ 2. 设计暴雨特征参数n 和S p 暴雨衰减指数n 由各省（区）实测暴雨资料发现定量，查当地水文手册可获得，一般n 得数值以定点雨量资料代替面雨量资料，不作修正。 从江西省水文手册中查得设计流域最大1日雨量得统计参数为： 5.3/,42.0,1151===V s V d C C C mm x
水文计算算例
（一）全线典型大中桥水文计算分析
L.――主沟长度 H3N ------- 设计重现期为N的3小时面雨量（毫米）. C、a、B、Y、n ――分区综合经验参数指数式中参数的确定：由《延安地区实用水文手册》和《榆林地区实用水文手册》附表（7-9）中查得： C = 4.35、=0.15、：=0.58、=0.11、=0.49； ③原交通部公路科学研究所推理公式法: Q p (3) 式中：Q p ――某频率洪峰流量（米3/秒）. S p -------- 某一频率雨力即最大1小时暴雨强度（毫米/小时） T——流域汇流时间（小时）卩一一损失参数（毫米/小时）F――流域面积（平方公里）n——暴雨递减指数. 0.278 :单位换算系数. 由《延安地区实用水文手册》和《榆林地区实用水文手册》 中查得： 3% = 140mm 由表二查得：K^ 0.65, 1=0.98 u = Q S P1 = 1.3 300.83二82.44mm/h 由表三查得：K^ 0.334, =0.16
④ 全国水文分区经验公式: 公式的基本形式：Q 2% = KF n 。 (4) 根据分区表查90区的对应值：n 值按取0.72 , K 值取13.8 , Q i% = I.I8Q 2% ⑤ 采用全国水文分区经验公式 Q i % - Q o (1 ■ C v K i%) 根据分区表查90区的对应值。查得C =6.1 , n = 0.65则Q o = 1.55 C s /C v =3.5，查得 K1%=8.16，Q 1% =13.648Q ° 流量计算结果 序 号 断面位置 河名及桥名 汇水面积F (Km 2) 河沟长L (Km ) 河沟纵坡j 公式① (m3/s) 公式② (m 3/s) 公式③ (m3/s) 公式④ (m 3/s) 采用值 (m 3/s) 1 K51+600. 0 ***大桥 18.2 8.5 0.0189 432.2 237.2 499.4 131.5 499.4 2 K51+860. 0 ***大桥 20.12 8.8 0.0189 462.7 252.3 548.8 141.4 548.8 3 K52+060. ***大桥 20.12 8.8 0.0189 462.7 252.3 548.8 141.4 548.8 2. 计算设计水位以及设计流速 计算采用桥位设计信息软件系统 2.0版本，河床断面形态、河流 比降根据现场测量数据输入软件，糙率结合现场实测情况，根据规范 规定进行选取。 根据前文的流量计算，确定百年一遇的设计流量 Q1%=548.8m 3 /s ;河槽以黄土沙石为主，并根据从当地水利部门搜集的资料，确定 糙率取1/n=45 ;根据现场实测以及相关资料，确定河床比降J=0.015 , 二 6.1F C v 0.65
水文计算
1水文计算 1.1水文资料 桥位于次稳定河段，设计流量31%3500/S Q Q m s ==，设计水位 457.00S H m =，河槽流速 3.11/s c v m =，河槽流量3C Q =3193m /s ，河槽宽度 c B 108.38m =，河槽平均水深c h 9.49m =，天然桥下平均流速0 3.00/M v m s =。 1.2桥孔长度计算 知该桥位于次稳定河段，有明显河槽。根据我国公路桥梁最小孔径长度j L 的 公式: S j C Q L K Q n C B ?? = ??? K,n —反映河床稳定性的系数和指数，查表2-1得K=0.95,n=0.87。 计算桥孔长 ()0.87S j C Q L K B =0.9535003193108.38=111.52Q n C ?? =?? ?? ? 表2-1 K,n 值表 注：此表摘自《桥涵水文》（第三版）表5-2-1 1.3桥孔布设 根据桥位河床断面形态，将左岸桥台桩号布置在K52+330，取5孔30m 预应力混凝土简支梁为上部结构，双柱式桥墩，墩径取1.6m ，右墩台桩号取K52+480。该桥孔布设方案的桥孔净长度为145.20m ，大于最小桥孔净长度111.52m ，是合理的。 1.4桥面最低高程的确定
河槽弗汝徳数2 2 c r c v 3.11 F 0.104 1.0 gh 9.809.49 = = =