一级路工程桥涵水文计算

1、XX 一级路工程桥涵水文计算书XX 一级路工程水文计算设计流量计算1.1无定堂大桥(朝凯沟)由于该河无水文站资料，且为季节性河流，测量时河流干涸，故利用暴雨 资料推算洪峰流量，计算中采用交通部公路科学研究所推理公式及经验公式计(1)交通部公路科学研究所推理公式 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)交通部公路科学研究所经验公式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 余同上三种计算方法结果相近，取平均值754m 3/s作为设计流量。1.2巴拉贡大桥(巴拉贡沟)由于该河无水文站资料，且为季节性河流，测量时河流干涸，故利用暴雨 资料推算洪峰流量，计算中采用交通部公路科学研究所推理公式及经验公式计(1)交通部公路科学研究所推理公式一 一 一 s ,。顶 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)交通部公路科学研究所经验公式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 余同上三种计算方法经验公式结果相近，偏保守的取其平均值380m 3/s作为设计流 量。1.3水泉沟中桥(水泉沟)由于该河无水文站资料，且为季节性河流，测量时河流干涸，故利用暴雨 资料推算洪峰流量，计算中采用交通部公路科学研究所推理公式及经验公式计(1)交通部公路科学研究所推理公式SQ顶 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)交通部公路科学研究所经验公式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 余同上三种计算方法结果相近，取平均值69m 3/s作为设计流量。1.4阿玛乌素中桥由于该河无水文站资料，且为季节性河流，测量时河流干涸，故利用

5、暴雨 资料推算洪峰流量，计算中采用交通部公路科学研究所推理公式及经验公式计(1)交通部公路科学研究所推理公式一 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)交通部公路科学研究所经验公式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,余同上三种计算方法结果相近，取平均值67m 3/s作为设计流量。无定堂大桥水位计算2.1设计水位与设计高程计算朝凯沟河床在桥位处较平坦，可取河槽底部平均高程，从而形成桥台一河槽一河堤的梯 形断面计算设计水位。如图2-1所示：图2-1河沟形态断面示意图（1）降绘制水位一一流量关系曲线首先，据以下下公式进行试算水位，其次依试算数据点汇水位一流量曲线，确定水位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、河滩过水面积（m2）Vc、Vt 河槽、河滩平均流速（m2）nc、nt 河槽、

7、河滩糙率，见规范Rc、Rt 河槽、河滩水力半径（m），当宽深比大于10时，可用平均水深代替；I水面比降河槽糙率系数取40,河滩糙率系数取25,桥位处水面比降1=16%。本河段宽深比大10, 故水力半径用平均水深代替。计算结果如表2-1所示：表2-1流量水位试算表过水面积（m 2）流速 (m/s)水力半径（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根据表2-1可得水位一流量关系曲线如图2-2所示:流量一水位关系曲线流量设计水位（m）图2-2水位一流量关系曲线图由曲线插值可得，根据曲线求得交叉断面百年一遇最高洪水位为1085.004m（黄 海高程），行洪范围在桥台与河堤之间，行洪宽度165m左右，对应设计流速 4.83m/s 平均水深 0.93m。（2）桥前壅水与浪高桥前最大壅水高度可按照下式计算:ZIV 2 V 2)2g M OM0.5v0.11.0V1MI：V

9、 OMVMV1 0.5d 0.251)C式中:Z桥前最大壅水高度（m ）;K y修正系数kN定床壅水系数；VM考虑冲刷影响后的桥下平均流速（m/s），当桥下河床为岩石或有铺砌时，即为V ；MV OM 天然状态下桥下平均流速（m/s）;V未考虑冲刷影响的桥下平均流速（m/s）,为设计流量除以桥下净过水面积；取 M5.21m/sVc 河槽平均流速（m/s）；d =.、，,、，、，、 r50按质量计50%都较他为小的粒径（mm）；取3mm经计算：VM =5.23VM=5-14VC=5.03Vom=4-83Ky=0.32KN=7.9Z KyKN V 2 V 2） 0.40（m）2g M OM依公路桥位

10、勘测设计规范，浪高H=0.25m（3）桥面设计高程Hmin=HS+】Zh+Zh. +Zh0H：设计水位（m ）; 浴一一考虑壅水、浪高、波浪壅高、河湾超高、水拱、局部股流壅高、床面淤高、漂浮物高度等诸因素的总合（m ）；j桥下净空安全值（m）；取0.5米；h0 上部构造建筑高度，包括桥面铺装（m）；可得最低设计标高：H . = 1085.004+0.4+0.25+0.5+1.81088.004m min2.2墩台冲刷计算（1桥下一般冲刷计算无定堂大桥一般冲刷计算依下式计算:Qs = QQZQp其中:桥下一般冲刷后的最大水深（m ）频率为P%的设计流量（m 3/s），取754m3/桥下河槽部分通

11、过的设计流量（m3/），取754m3/s 天然状态下河槽部分设计流量（m3/），取754m3/s 天然状态下桥下河滩部分设计流量（m3/），为0； 桥长范围内的河槽宽度（m），取165m；造床流量下的河槽宽度（m），取151.5m；桥墩阻水面积与过水面积的比值，取0.08;桥墩水流侧向压缩系数查表可取0.93;河槽最大水深取0.93m。cm单宽流量集中系数造床流量下的河槽平均水深，取0.96m。可得，桥下一般冲刷后的最大水深为1.59m（2）局部冲刷计算局部冲刷计算采用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 诲I式中：K 墩形系数，取1；B1桥墩计算宽度，Bi=b=1.5m ;hp般冲刷后的最大水深，取1.59m;下平均粒径，取3mm ；二一一一河床颗粒影响系数，般冲刷后墩前行近流速（m/s）0河床泥沙启动流速（m/s）：_ 墩前泥沙起冲流速（m/s）n2指数由上式可得，最大局部冲刷深度为4.36m总冲刷深度为，一般冲刷深度与局部冲刷深度之和，为5.95m。巴拉贡大桥水文计算计算方法与参数取值原则，与无定堂大桥相同，计算可得巴拉贡沟、巴拉贡大桥相关水 文计算结果如表3-1所示：表3-1巴拉贡大桥水文计算结果设计流量平均流速(m 3/s)(m/s)平均水深设计水位净过水面

13、积壅高+浪高最低设计高程(m)(m)(m2)(m)(m)3804.7570.9261108.64279.8860.7021111.694冲刷计算结果如表3-2所示:表3-2巴拉贡大桥墩台冲刷深度表一般冲刷深度(m)局部冲刷深度总冲刷深度(m)(m)1.534.335.86水泉沟中桥水文计算同样，可得到水泉沟中桥的水文计算结果如表4-1所示：表4-1水泉沟中桥水文计算结果设计流量平均流速平均水深设计水位 净过水面积(m 3/s)(m/s)(m)(m)(m2)壅高+浪高最低设计高程(m)(m)692.1720.401090.6229.940.321093.09墩台冲刷计算结果如表4-2所示：表4-

14、2水泉沟中桥墩台冲刷深度表一般冲刷深度局部冲刷深度(m )(m )总冲刷深度(m)1.602.083.68阿玛乌素中桥水文计算阿玛乌素中桥水文计算结果如表5-1所示：表5-1水泉沟中桥水文计算结果设计流量平均流速平均水深设计水位净过水面积(m 3/s)(m/s)(m)(m)(m2)壅高+浪高最低设计高程(m)(m)672.5850.431084.1825.090.301086.63墩台冲刷计算结果见表5-2所示：表5-2阿理乌素中桥冲刷计算一般冲刷深度局部冲刷深度(m )(m )总冲刷深度(m)1.541.943.486.1计算理论小桥孔径计算按照宽顶堰理论，水流状态将视下游的天然水深ht的大

15、小，分两种计算 图示：当下游水深1.3,时，为非自由出流。计算未建桥前的天然水深ht和断面平均流速Vt根据初拟的桥型、桥孔情况，确定桥 下临界水深hk，进行水力计算图示判定。通过水力计算，确定小桥孔径。最后确定桥前壅水高度，以及推求路线的路堤和小桥桥面的最低标高。小桥孔径长度L的确定：1)自由出流时需要的桥下水面宽度Bk和孔径长度L的计算：2)当桥孔断面为矩形时，小桥孔径长度L=Bk;当桥孔断面为梯形时，小桥孔径长度: L=Bk+2mxAh6.2主线小桥水文计算根据上述水文计算理论，进行小桥桥位的水文计算，并根据计算结果，确定小桥孔径如 表6-1所示。表6-1小桥水文计算表桩号临界流速 (m/

16、s)设计流量(m 3/S)计算孔径(m)初拟孔径(孔-m)设计水深(m)设计高程(m)选用尺寸(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计算理论涵洞均按照无压力涵洞设计。水文计算，首先根据未建桥时的洪峰流量确定涵洞设计流 量。根据过水断面确定涵前水深H。具体计算方法见公路桥涵设计手册一涵洞。由简化公式：Q =1.581BHL5可得过水宽度：B=Q/ (1.581H1-5)拟定涵洞宽度后反算水深，再根据水深由H = (htA)/0.87拟定涵洞高度。7.2涵洞水文计算根据以上理论计算涵洞水文并拟定涵洞规格如表7-1所示：表7-1涵洞水文计算表桩

18、号设计流量Q(m3/s)初拟孔径(m)计算水深H，(m)涵洞净高(m)备注选用尺寸孔-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