大桥水文计算书2

根据本次外业测量数据（见“比降数据表”），经计算得常水位水面比降为I常=0.045%,根据经验取洪水位比降I洪=0.045%X1.2=0.054%。（见比降图）比降数据表jhn点号距离高程jhn点号距离高程00169.95110550170.227150169.97911650170.2272100170.05712700170.2373150170.10513750170.3544200170.16914800170.451525017049463001705437347170.19417950170.6598400170.183181000170.6839450170.19219比降图3）设计水位的确定及断面流量的分配本桥百年一遇的设计流量为3921ma/s。利用“桥位设计计算系统”软件计算在此流量下的设计水位及相应的各水力要素（见下表和“桥址水文断面图”），由水文断面图我们可以看出，主河和岔河之间的河滩最高点为29点，故以29点为分界点，分别计算主河和岔河的水力要素如下：总设计流量：Qi%=3921m3/s设计水位：H=175.25m主河流量：Q、=2902m3/s主河设计流速：V主=2.32m/s岔河流量：Q岔=1019m3/s岔河设计流速：V岔=1.60m/s团山子大桥设计洪水位及断面水力要素序号项目河滩1河槽1河滩2河滩3河槽2河滩4全断面1设计水位（m）175.252断面与水流夹角（°）03水面宽度B（m）237.21285317.17637.6781.50358.061916.624有效宽度（m）237.21285317.17637.6781.50358.061916.625平均水深h（m）0.973.931.201.164.071.261.706过水面积A（m2）230.701119.94380.47736.61331.81452.103251.617平均流速V（m/s）0.462.320.530.41.60.431.208流量Q（m3/s）10525972002965301933921利用“桥位设计计算系统”软件计算不同水位下的流量（Q）、流速（V）、过水面积（A）（见下表），并绘制H、A、V、Q曲线图。水位流量流速面积

175.6649722.484052.34175.2539212.323251.61174.9432152.202663.23174.7528222.122305.99H、H、A、V、Q曲线图1、桥孔长度的计算利用“桥位设计计算系统”1）根据《公路工程水文勘测设计规范》公式6.2.1-1,软件计算设计流量下的最小桥长匕=%（Qp/Qc）n3Bc式中：L—最小桥孔净长（m），Q—设计流量（m3/s）pQ—设计流量（m3/s）cBc—河槽宽度（m）%n3—系数，查“规范”表6.2.1%、n3值表利用“桥位设计计算系统”具体数值见下表序号项目团山子大桥岔河桥河滩1河槽河滩2河滩1河槽河滩21设计水位（m）175.252断面与水流夹角（°）003水面宽度B（m）237.21285317.17637.6781.50358.064有效宽度（m）237.21285317.17637.6781.50358.065平均水深h（m）0.973.931.201.164.071.266过水面积A（m2）230.701119.94380.47736.61331.81452.107平均流速V（m/s）0.462.310.520.41.60.438流量Q（m3/s）1052597200296530193计算结果如下桥名设计洪水流量Qs（m3/s）河槽流量Qc（m3/s）河槽宽度Bc（m）桥孔最小净长度Lj（m）团山子大桥29022597285298.50岔河桥101953081.5135.78由于岔河桥桥位轴线与水流呈110度交角，所以净桥长为135.78/cos20=140.49m。2）按壅水相等的原则初步确定桥孔根据“桥规”8.4.1-2公式：△Z=nE（Qp/W）2-（Qp/A）2］计算不同净过水面积（W）时的壅水高度，绘制壅水高度一净过水面积曲线（见“壅水高度一净过水面积曲线图”），然后按壅水高度相等的原则，在同一AZ下查出两桥的净过水面积。根据桥位附近地形、地物及防洪情况，桥前壅水按30cm控制，故本设计取△Z=30cm，在曲线图中查出两桥净过水面积分别为W主=1086m2,W岔=547m2，通过面积及各桥的“设计洪水位及断面图”推算净桥孔分别为L、=300m通过以上两种计算得出的结果对桥孔进行选择:当主河为8X40m，净桥长303.8m,岔河为8X20m，净桥长149.2m，满足以上计算结果，所以我们采用两桥孔径为：主河：8X40m岔河：8X20m十、桥前壅水及冲刷计算桥前壅水计算根据“桥规”8.4.1-1公式△Z=K/2g(Vm2-Vqm2),利用“桥位设计计算系统”软件计算两桥壅水高度分别为：△Z、=0.27cm△Z岔=0.29cm由以上结果可以看出，两桥壅水高度基本相同，且小于控制壅水高度△Z=30cm,所以我们选择的桥孔较为合理。桥下一般冲刷计算一般冲刷采用《公路工程水文勘测设计规范》中64~1修正公式、7.3.1-5河滩冲刷公式。a)主河桥桥下一般冲刷计算64-1修正公式：hp={[AdQ2/(照寸)(hcm/hcq)5/3]/(Ed1/6)}3/5Ad=1.37,单宽流量集中系数；Q2=2870m3/s,桥下河槽部分通过的设计流量；^=0.969，桥墩水流侧向压缩系数；B「285m，桥长范围内的河槽宽度；hcm=5.79m，河槽最大水深；h=3.93m，桥下河槽平均水深；E=0.66，与汛期含沙量有关的系数；d=5mm，河槽泥沙平均粒径。利用“桥位设计计算系统”软件计算得h=7.75m河滩冲刷公式：hp={[Q1/(照「(htm/htq)5/3]/V"5/6Q1=30ma/s,桥下河滩部分通过的设计流量；^=0.969，桥墩水流侧向压缩系数；Btj=40.5m，河滩部分桥孔净长；htm=2.21m，河槽最大水深；htq=1.23m，桥下河槽平均水深；VHi=0.6m/s,河滩水深1m时非粘性土不冲刷流速;利用“桥位设计计算系统”软件计算得h=2.69mb)岔河桥桥下一般冲刷计算64~1修正公式：hp={队建/(MBcj)(%/%「5/3]/(Edi/6)}3/5Ad=1.33,单宽流量集中系数；Q2=898m3/s,桥下河槽部分通过的设计流量；^=0.968,桥墩水流侧向压缩系数；Bcj=81.5m，桥长范围内的河槽宽度；七皿=5.25m,河槽最大水深；h=4.07m，桥下河槽平均水深；

E=0.66，与汛期含沙量有关的系数;d=5mm，河槽泥沙平均粒径。利用“桥位设计计算系统”软件计算得h=7.01m河滩冲刷公式：气={[Q1/（照「⑴如/七）5/3]/V"5/6Qj112m3/s,桥下河滩部分通过的设计流量；^=0.968,桥墩水流侧向压缩系数；B「72.5m，河滩部分桥孔净长；htm=2.87m，河槽最大水深；htq=2.02m，桥下河槽平均水深；VH1=0.6m/s,河滩水深1m时非粘性土不冲刷流速;利用“桥位设计计算系统”软件计算得h=3.65m3）墩台局部冲刷计算墩台局部冲刷采用《公路工程水文勘测设计规范》中65~1修正公式。a）主河桥墩台局部冲刷计算65~1修正公式：当VVVo当V>Vohb=K65~1修正公式：当VVVo当V>Vohb=K^K1B10.6(V-V/)((V-V/)/(V-V/)]mK「1.00,墩形系数；Kn1=1.02，河床颗粒影响系数；B1=1.5m，桥墩计算宽度；

V=3.2m/s，一般冲刷后墩前行近速度；Vo=1.05m/s，河床泥沙起动速度；V/=0.52m/s，墩前泥沙起冲速度；n1=0.69，指数。利用“桥位设计计算系统”软件计算得h=2.11mb)岔河桥墩台局部冲刷计算65-1修正公式：当VVVohb=KK1B10.6(V-V/)当V>Vohb=K^K1B10.6(V-V/)((V-V/)/(V-V/)]mK「1.05,墩形系数；Kn1=1.02，河床颗粒影响系数；B1=1.2m，桥墩计算宽度；V=2.51m/s,一般冲刷后墩前行近速度；Vo=1.00m/s，河床泥沙起动速度；Vo/=0.50m/s,墩前泥沙起冲速度；n1=0.73，指数。利用“桥位设计计算系统”软件计算得h=1.65m十一、标高计算1、梁底最低标高采用《公路工程水文勘测设计规范》中6.4.1-1公式计算:H.=H+Ah+Ah,式中：气也梁底最低标高（m）;H^设计水位（m）;Ah——考虑壅水、浪高、波浪壅水、河弯超高、水拱、局部股流壅高、床面淤高、漂浮物高度等诸因素的总和（m）;△h桥下净空安全值（m）;团山子大桥：H=175.25m△h=0.57m△h.=0.5mH.=175.25+0.57+0.5=176.32m岔河桥：H=175.25m△h=0.59m△h.=0.5mH.=175.25+0.59+0.5=176.34m2、一般冲刷标高计算团山子大桥：主槽：175.25-7.75=167.50m河滩：175.25-2.69=172.56m一般冲刷深度：主槽：1.96m河滩：0.48m岔河桥：主槽：175.25-7.01=168.24m河滩：175.25-3.65=171.60m一般冲刷深度：主槽：1.76m河滩：0.78m3、局部冲刷标高团山子大桥：167.50-2.11=165.39m岔河桥：168.24-1.65=166.59m十二、比较桥位计算1、比较桥位为一河一桥，所以设计流量采用Q]%=3271m3/s，利用“桥位设计计算系统”软件计算在此流量下的设计水位及相应的各水力要素（见下表），团山子大桥设计洪水位及断面水力要素序号项目河滩1（t1）河槽（c）河滩2（t2）全断面1设计水位（m）175.852断面与水流夹角（°）103水面宽度B（m）415.53367.33657.311440.174有效宽度（m）409.22361.75647.321418.295平均水深h（m）0.883.501.441.816过水面积A（m2）365.561286.37949.112601.047平均流速V（m/s）0.302.140.421.268流量Q（m3/s）111275740332712、根据《公路工程水文勘测设计规范》公式6.2.1-1,利用“桥位设计计算系统”软件计算桥下设计流量最小桥长匕=%（Qp/Qc）n3Bc式中：L—最小桥孔净长（m），Q—设计流量（m3/s）pQ—设计流量（m3/s）cBc—河槽宽度（m）%n3—系数，查“规范”表6.2.1%、n3值表桥名设计洪水流量Qs（m3/s）河槽流量Qc（m3/s）河槽宽度Bc（m）桥孔最小净长度Lj（m）团山子大桥32712757367.33411.13通过以上计算结果我们选择桥孔为11X40m，实际净桥长418.4m。3、桥前壅水及冲刷计算1）桥前壅水采用“桥规”8.4.1-1公式△Z=K/2g（Vm2-Vqm2）,利用“桥位设计计算系统”软件计算得△Z=0.29m2）桥下一般冲刷采用《公路工程水文勘测设计规范》中64-1修正公式、7.3.1-5河滩冲刷公式。64-1修正公式：气={[AdQ2/（照寸）（%/、）5/3]/（Edi/6）}3/5Ad=1.33,单宽流量集中系数；Q2=3217m3/s,桥下河槽部分通过的设计流量；皓0.9772，桥墩水流侧向压缩系数；B「367.33m，桥长范围内的河槽宽度；七皿=5.32m,河槽最大水深；hcq=3.50m,桥下河槽平均水深；E=0.66，与汛期含沙量有关的系数；d=5mm，河槽泥沙平均粒径。利用“桥位设计计算系统”软件计算得h=7.25m河滩冲刷公式：hp={[Q1/（照日）⑴如/七）5/3]/V"5/6Q1=33m3/s,桥下河滩部分通过的设计流量；皓0.9772，桥墩水流侧向压缩系数；B「72.5m，河滩部分桥孔净长；htm=2.06m，河槽最大水深；h=0.89m，桥下河槽平均水深；VH1=0.6m/s,河滩水深1m时非粘性土不冲刷流速；

利用“桥位设计计算系统”软件计算得h=2.56m3）墩台局部冲刷计算墩台局部冲刷采用《公路工程水文勘测设计规范》中65~1修正公式。65~1修正公式：当VVVhb=KK^0.6(V-V/)当V>Vohb=%K65~1修正公式：当VVVhb=KK^0.6(V-V/)当V>Vohb=%K尸严(V-V/)((V-V/)/(V-V/)]mK&T。5,墩形系数;AT。2，河床颗粒影响系数;B1=1.5m，桥墩计算宽度;V=3.01m/s,一般冲刷后墩前行近速度;V。=1.04m/s,河床泥沙起动速度;V/=0.52m/s，墩前泥沙起冲速度;"0.70,指数。利用“桥位设计计算系统”软件计算得气=2.134、标高计算1）梁底最低标高采用《公路工程