桥渡水文课程设计

桥渡课程设计、形态断面水位关系的计算1、形态断面形态断面位于桥址上游120米处。形态断面处左滩、主槽、右滩的糙率系数分别为 25、50、25。其左滩主槽分界点为(107.01,32.18);右滩主槽分界点为(281.87,32.18)。桥址与形态断面间的水面坡度为0.005弧度。形态断面2、水位关系计算表格选取一系列水位线，分别计算水位与面积、水位与流速的关系，并绘制它们的关系曲线；水位面积曲线根据实测断面的过水面积进行延长，水位流速曲线根据已知的粗糙系数和水面比降以曼宁一谢才公式计算的流速进行延长，然后利用Q=wv的关系，就可以将原有的水位流量关系加以延长。形态断面水位、湿周、面积的关系水位28.5829.293030.7131.4232.18全断面流量Q229.347733.1511466.7052362.6923454.5154389.988全断面过水面积S82.755169.039260.465352.195449.068568.307平均流速V2.77144.33725.63116.70857.69267.7247水位32.6933.233.897534.59535.292535.99全断面流量Q5741.4206929.2948946.32711175.51413606.95616232.952全断面过水面积S669.826756.025891.3981027.9821165.7781304.785平均流速V8.57159.165410.036310.871311.672012.4411水位36.687537.38538.082538.7839.3739.96全断面流量Q19047.17722044.27525219.62728569.19531487.29634629.768全断面过水面积S1445.0031586.4331729.0751872.9272009.8012176.032平均流速V13.181413.895514.585615.253815.666915.91423、形态断面的水位关系曲线设计流量的计算历史流量系列表年份流量19301931196019611962196319641965196619671800017800150009089807231667543421567811900年份流1968196919701971197219731974197519761977量5700321618116750223156434300231134218690表中所示年最大洪水流量系列，其中有连续 18年的观测资料；有特大洪水资料4年；4年中有2个个特大洪水流量与连续观测资料重复；系列中有24年资料空缺。现采用含有特大洪水系列的频率分析方法。1、特大洪水的考证期NNT2T11197719301482、经验频率估算并将各流量样本值和相应的经验频率值，即离散点 Qm，Pm，其中(m=1,2,320)点绘于海森机率格纸上。

含特大流量的年最大洪峰流量系列顺序号按大小排列经验频率（%）年份流量11930180002.04特大系列21931178004.083196015000&1241967119008・161196298077.8021977869013.5731964675419.3341971675025.0951968570030.856196656783&6171973564342.38—般系列81974430048.1491965342153.90101976342159.66111969321665.43121963231671.19131975231176.95141972223182.71151970181188.4816196190894.24注：对于4项特大洪水QmpMMN1(M=1,2,3,4)am11pm1N1N1n11m11=1，2,3 16)3、统计参数估算计算系列的Qi的平均值aNan1.nQ.1一i(Q：jq)5486N1Nj111计算系列的Qi的变异系数对于其余16项观测洪水Pmi为

4、计算一组理论频率曲线，计算过程列表如下:NCv0.73Na

n-lNCv0.73j5、 将这组理论频率曲线绘制在海森机率格纸上65、 将这组理论频率曲线绘制在海森机率格纸上6、 选择一条最合适的曲线流量频率曲线图p(%)151020507595曲线号Q=54863・501・981.530.64-0.28-0.69-1.02cv=0.73KP3.562.452.121.470.800.490.261cs=1・8QP1950313415116278049436527131401Q=5486申3・812.011.520.54-0.35-0.63-0.82cv=0.73KP3・782.472.111.390.740.540.402cs=2.4QP2074413536115737649408429832202Q=5486申4.122.001.460.38-0.40-0.54-0.62cv=0.734.012.462.071.280.710.610.553cs=3・2KQPF2198613496113337008388433333003如图，其中以Q548650.73的曲线3与经验点群吻合的较好，最终确定其为选定的理论频率曲线。该桥为—般河流的一般大桥，其设计频率为P1%，故该桥的3设计流量为20744m/s。三、检算梁底水位桥下河底线HX1、确定形态断面上设计流量通过时的水位标高 p由形态断面水位关系曲线，得设计流量通过时的水位标高 Hpx37.087mH2、确定设计流量通过时桥址断面的水位标高因为河道接近均匀稳定流河道HHI广37・0870.00512036.487mppx3、计算桥下河床断面（水位36.487m）左河滩部分河槽部分右河滩部分 |湿周（m）37.27153.047.76面积S(m2)126.221260.2314.71水利半径R（m）3.38638.23451.8973R2/32.255044.077801.53260水面坡度10.0050.0050.005I1/20.070710.070710.07071糟率系数254025- 流速3.986411.53382.7093部分流量（m3/s）503.1414535.1839.874、计算桥前雍水高度△Z根据上图，计算得，扣除墩台阻水面积后的净水面积为纠1381.588622.15(36.48726.86)2.15((36.48726.85)2.14(36.48726.928(36・48732-81)1292・381m2桥下流速为vvmQp 16.0510(mvvm1292.381wj建桥前从桥孔部分通过的流量为Qom121.35943.986414535.1815018.97（帚丿s）Q15018.97omQ15018.97omw1381.5886om10.8708(m/s)vmvm16.0510mvom10.8708om1.4765查图，Ks0.1，得桥前最大雍水Zm0.1KR1s2Zm0.1KR1s2(2vmvom)mom0.10.11.47651(16.051022210.87082)2.02(m)取桥下雍水高度Z0.5 Zm0.52.021.01(m)5、 检算标高最高水位HsHpZl36.4871.010.2737.767(m)般情况下梁底高出设计水位般情况下梁底高出设计水位0・50m，高因为梁底水位为37.31m出检算水位加Vh后的最小高度为小于最高水位37.767m,且在0.25m，故不满足要求。加加Vh后的最小高度为水位超标整治根据有关规定：如果超标不太严重，可以通过将普通高度梁换成低高度梁的方法解决。如铁路桥原梁为跨度20m，梁为普通高度混凝土梁，当梁底水位超标部超过 0.85m时，可以更换为低高度混凝土梁。此梁超高=37.3137.7670.0570.85，故可以通过将此高度梁换成低高度梁的方法加以解决。四、3号桥墩的基础埋置深度检算1使用64-1修正式计算一般冲刷TOC\o"1-5"\h\z（1）计算桥下河槽部分通过的设计流量 Q2\o"CurrentDocument"Q2 14535.18 3°2 Q2QtlQp 503.1414535.1839.87 2074419996-9(m3/s)\o"CurrentDocument"2）计算单宽流量集中系数 Ad按平滩水位计算河宽Bz276.87140.83136.04mHzz397.4670136.04Hzz397.4670136.042.9217m3） 计算河槽桥孔部分的过水净宽4） 桥下河槽在断面上的最大水深5） 桥下河槽在断面上的平均水深Bcjhcmhcq与汛期含沙量有关的系数0.66取河槽流速为设计流速vp11.5338（m/s），单跨孔径l3） 计算河槽桥孔部分的过水净宽4） 桥下河槽在断面上的最大水深5） 桥下河槽在断面上的平均水深Bcjhcmhcq与汛期含沙量有关的系数0.66取河槽流速为设计流速vp11.5338（m/s），单跨孔径lo32.7m8）计算桥下一般冲刷的最大水深7）计算桥墩水流侧向压缩系数hP假定一般冲刷线位于标高15（辭.心1143.28m.230836.48726.859.637m9・2637m1260.23136.04，查表aq2（hciB）5/3hcj（cq）JI/6Ad15m与22.7m之间,d150mm，则0.9554hP1/619996.9 9・6375/3hP1/617.520m1.2308 0.9554143.28（9.263717.520m（）0.66201/6般冲刷线标高36・487忆52018・967m15・0m（假定正确）（9）计算桥下河槽的一般冲刷发生后，墩前行进流速为vdh0.6615017.52010.2624（m/s）1/6p2/3 1/6 2/32使用65-1修正式计算局部冲刷（1）计算河床泥沙启动流速V。，假定最低冲刷线位于标高15.0m与22.7m之间，取d150m4.0644(m/s150)4.0644(m/s150)1500.7210d0.7h210d0.7h2po hdp0.1417.5200.141017.5200.720.0246(0.14)3321500.720.14因为一般冲刷线标高为下计算按18.967m,而基础底标高为19.92m，故需要增加基础深度。以新的设计基础计算。11110.15)0.8(0.450.1511110.15)0.8(0.450.15)0.46121500.451500.153）桥墩计算宽度B1b1h1b2h22.149.5674.1572.83mB1 1117.52KK1K21.130.991.11874）河床颗粒的影响系数Kl0.8(0.45l0.455)ld0.45d0.155)墩前泥沙起冲流速vo0.462()d0v.0o6o0.06oB11500.462( )4.06442.3829(m/s)2.830.066）指数n1n10.250.30.19vov4.064410.26240.25n10.250.30.19vov4.064410.26240.251500.190.54887）桥墩局部冲刷hb KKlB10.6(vovo)n1vvvvooo1.11870.46122.803.60.6(4.06442.3829)3.7801m10.26242.3829 0.54884.06442.3829最低冲刷标高=36・48717・5203780115-19m15・0m，假设正确。8）检查基础埋置深度冲刷总深度17.5203.780121.3m最低冲刷线标高36.48721.3