K 水文计算成果

PAGE1PAGE3K48+055XX中桥水文计算成果一、桥位概况及洪水位调查：XX中桥位于XX县XX村附近，中心桩号为K48+055，桥轴线与水流方向约呈75°，该河流由两条支流和一条地下暗河组成，在桥位上游500米处汇流在一起，桥位处两岸地势较平缓，河道弯曲、两岸河滩较宽、均为玉米地。调查期间，河流流速较慢，桥位处水深约2米。本桥为新建桥梁，通过走访调查，得到洪痕调查结果，如下表：序号年份地点被调查人年龄调查情况水位可靠程度11983XX村口韦氏55比渡槽高1.5米米526.8755可靠21983旧路边罗氏70高出旧路2米527.0911可靠31983农田里韦氏40高出电线杆2..2米527.2722可靠41993旧路边罗氏65高出路边溶洞口口1.8米526.4522较可靠通过对以上调查资料进行分析，通过实测河道比降，确定桥位处最高洪水位为1983年洪水位527.091米。假设1983年洪水位为百年一遇的设计洪水位。二、设计流量分析计算根据交通部公路规划设计院1979年制定的“我国公路大中桥流量经验公式汇总报告”中的公式计算：从1/10万地形图上量得桥位以上流域面积F=322km2，由“公路大中桥流量经验公式分区图”查得该流域面积全部位于全国第67区范围内。（1）采用全国水文分区经验公式Q=CFn、分区Cv、Cs/Cv和Q1%/Q2%计算：查67区，C=8.2，n=0.60Q=8.2×F0.6=8.2×3220.6=262.14m3/s查得：Cv=0.69，Cs/Cv=3，Q1%/Q2%=1.14则Cs=3Cv=2.07查得φ=2.933Q2%=Q（1+Cvφ）=262.14×（1+0.69×2.933）=792.65m3/sQ1%=1.14Q2%=1.14×792.65=903.62m3/s（2）采用全国水文分区经验公式Q2%=KFn′计算：查67区，K=45.0，n′=0.5Q2%= KFn′=45×3220.5=807.5Q1%=1.14Q2%=1.14×807.5=920.55m3/s根据以上两种方法计算结果，取920.55m3/s作为设计流量Q1%。三、桥孔计算桥位处断面：桥位处：河槽n=0.06河滩n=0.085取水位527.091m得：ωC=184.56m2BC=16.18m湿周LC=36.719mRC=ωC/LC=5.03mωt1=147.85m2Bt1=26.5m湿周Lt1=38.62mRt1=ωt1/Lt1=3.83mωt2=154.46m2Bt2=31.82m湿周Lt2=43.86mRt2=ωt2/Lt2=3.52m洪水比降i=0.003流速计算：1VC=Rc2/3i1/2=2.68m/sn1Vt1=Rt12/3i1/2=1.58m/sn1Vt2=Rt22/3i1/2=1.49m/sn流量计算：Q1%=QC+Qt=ωCVC+ωt1Vt1+ωt2Vt2=957.98m3/s分析与结论：527.091米水位对应的流量(957.98m3/s)与确定的设计流量（920.55m3/s）仅差4..07%。于是将527.091米水位确定为桥位处百年一遇洪水位是较为合理的，故可将桥位处设计水位定为527.091米。桥位河段属于次稳定河段，采用以下公式计算桥孔最小净长：Lj=K(Qp/Qc)nBc根据规范可查得：K=0.95n=0.87将以上参数代入得：桥孔净长：Lj=0.95×(957.98/494.44)0.87×16.18=27.33m综合考虑地形、地质及施工等方面因素，决定上构采用3-25米钢预应力砼先简支后连续箱梁，下构采用桩柱式墩台，其桥孔净长为：L=3×25×cos15°-2×1.3-2×0.75=68.3m。四、冲刷计算用桥位处断面作为计算断面，因两岸河滩均为易冲刷的粉质粘土，桥下河槽能扩宽至全桥，故只计算河槽的一般冲刷。1、一般冲刷计算因河槽以卵石层为主，故用64-2简化式计算一般冲刷：hp=1.04(AdQ2/Qc)0.90×〔Bc/（1-λ）μBcg〕0.66×hcm式中Q2＝Qp=475.124m3/s平滩水位取H＝519.113m，相应的水面宽度Bz＝22.75m，得相应的过水面积ω＝60.73m2，则平均水深Hz＝ω/Bz＝2.67m单宽流量集中系数Ad＝（Bz0.5/Hz）0.15＝（22.750.5/2.67）0.15＝1.09，桥下天然河槽宽度Bc＝16.18m，桥长范围内的河槽宽度Bcg＝19.5m，河槽最大水深hcm＝11.73m，天然河槽设计流量Qc＝475.124m3/s，λ＝0.04，μ＝0.96，则:hp=1.04×（1.09×475.124/494.443）0.90×〔16.18/（1-0.04）/0.96/19.5〕0.66×11.73=11.875m2、桥墩局部冲刷计算按65-2式计算桥墩局部冲刷A、一般冲刷后墩前行近流速V的计算V＝Ad0.1(Q2/Qc)0.1×〔Bc/（1-λ）μBcg〕0.34×(hcm/hc)0.667×VC/1.04式中：河槽平均水深hc＝ωc/Bc＝184.56/16.18＝11.407m，则V＝Ad0.1(Q2/Qc)0.1×〔Bc/（1-λ）μBcg〕0.34×(hcm/hc)0.667×VC/1.04＝1.090.1×(475.124/494.443)0.1×〔16.18/（1-0.04）/0.96/19.5〕0.34×(11.73/11.407)0.667×2.544/1.04＝2.544m/sB、河床泥沙起动流速V0的计算：=1.673m/s其中：d=0.0015m，hp=11.875C、桥墩局部冲刷计算由上知：V＞V0用下式计算桥墩局部冲刷hb=KξKη2B10.6hp0.15〔（V-V0′）/V0〕n2式中：墩前泥沙起冲流速V0′：V0′＝0.12×（d平+0.5）0.55＝0.12×（1+0.5）0.55＝0.18m/sKξ＝1，B1＝1.3m，Kη2＝0.0023/d平2.2+0.375d平0.24＝0.0023/12.2+0.375×10.24＝0.417n2=(V0/V)（0.23+0.19lgd平均）＝(0.18/2.544)（0.23+0.19lg1）＝0.803则，hb=KξKη2B10.6hp0.15〔（V-V0′）/V0〕n2＝1×0.417×1.30.6×11.8750.15〔（2.544-1.673）/1.673〕