湖南推理公式法计算书

推理公式法工程概况工程概况：计算依据：1）《湖南省暴雨径流查算图表使用手册》2）外业调查及测量资料工程设计标准

···，采用标准为10年一遇（P=%）计算过程：

1、设计暴雨的查算

a、根据工程地理位置查图三得流域中心H24点=毫米，查图四得Cv=。由设计频率P=%和Cs=3.5Cv查表(二)得Kp=。

则点雨量H24点=H24点×Kp=毫米。

b、由图一知该流域属暴雨一致区。依据F=平方公里，查图十九得α=。面雨量H24面=H24点×α=毫米。

c、据H24面=毫米，F=平方公里，查图三十得n2=、图三十一得n3=。

d、根据已求得的H24面，n2、n3，代入上面的暴雨公式，分别求出1、3、6、12小时的面暴雨：

H1=H24面×24n3-1×6n2-n3=毫米。

H3=H24面×24n3-1×6n2-n3×31-n2=毫米。

H6=H24面×24n3-1×61-n3=毫米。

H12=H24面×24n3-1×121-n3=毫米。

2、列表计算设计暴雨的时程分配

3、设计净雨过程的计算

a、查图四十知该流域属产流分区，得I0=毫米。

I0=Im-Pa设

式中：I0-初损Im-流域最大初损

Pa设采用34Im（经统计我省较大实测洪水的Pa，80%的频次），因此各产流分区的I0为常数。

b、扣除初损I0，得时段净雨深（即径流深R总）。

c、求时段地表径流深R上，R上=R总×ψ为所计算的设计净雨过程R上~t。

4、求净峰流量Qm和汇流时间τ

（1）根据θ=LF14J13=查图四十一计算m=0.145θ0.489(0.228θ1.067)=。

（2）列表计算Rtt根据（计表一）第（十四）栏，自最大时段净雨开始，向前后相邻时段连续累加得（计表二）中第（三）栏，并除以相应的历时，得第（四）栏Rtt值。

（3）图解法求Qm和τ

每隔一个小时取t值，为1,2,3···按公式

Qmt=0.278×F×Rtt计算t相对应的Qmt值。再假设与t值个数相同的Qmτ反推出τ值，得到Qmt-t和Qmτ-τ两组曲线，得到交点坐标，即为Qm-τ。

5、洪水过程线的推求

（1）用径流分配系数法求地面径流过程：

已知R上=毫米，Qm=米3/秒，F=平方公里，则时段地面径流总量为

∑Qi=R上F3.6∆t=米3/秒（Δt=1）Qm∑Qi=。

用各时段分配系数分别乘以∑Qi即得相应净雨深（R上）的地面径流过程Qi~t。

（2）地下径流过程的计算

已知地下径流深R下=R总-R上=毫米。

由Q桥孔径的计算根据实际现场勘察情况，桥位处附近河段属于，桥位处主河槽宽度米。

按如下公式估算桥梁设计孔径：

，

式中：。

则有：

Lj=。

······桥面标高计算参考桥位处的河流断面和现场勘察资料及拟定桥型完成以下计算过程。桥位处设计水位计算：

，，

上式中：

Q——设计流量；

A——过水面积；

n——糙率；

J——干流坡降；

χ——湿周。

由形态断面图试算，过水面积A=m2，湿周χ=m，则试算流量Qs=m3/s，与设计流量Qm(洪峰流量)相近，所以设计水位为：

SW=m。雍水高度计算：

式中：

Ky=；

Kn=；

vm=；

Qm——洪峰流量；

Az——阻水面积；

vm——桥下洪水流速；

v0——平时水流速；

vm=m/s；

v0=m/s；

Az=m2/s；

则ΔZ=m。其他高度：

波浪高度Hl=m；

淤高Hy=m；

桥下净空高度Hj=m;

桥面铺装Hz=m;

桥梁建筑高度HD=m。桥面标高：

最低桥面标高为设计水位加入雍水高度和其他高度；

Hmin=m。冲刷计算一、河槽一般冲刷

河床非粘性土河床，按下列公式进行计算：

式中：

hp——桥下一般冲刷后的最大水深(m)；

Qp——频率为P%的设计流量(m^3/s)；

Q2——桥下河槽部分通过的设计流量(m^3/s)，当河槽能扩宽至全桥时取用Qp；

Qc——天然状态下河槽部分设计流量(m^3/s)；

Qt——天然状态下桥下河滩部分设计流量(m^3/s)；

B2——桥长范围内的河槽宽度(m)，当河槽能扩宽至全桥时取用桥孔总长度；

Bc——造床流量下的河槽宽度(m)，对复式河床可取平滩水位时河槽宽度；

λ——设计水位下，在B2范围内，桥墩阻水总面积与过水面积的比值；

μ——桥墩水流侧向压缩系数；

hmc——河槽最大水深(m)；

Ad——单宽流量集中系数，山前变迁、游荡、宽滩河段当Ad>1.8时，Ad值可采用1.8；

Hz——造床流量下的河槽平均水深(m)，对复式河床可取平滩水位时河槽平均水深。

河床为粘性土河床，按下式计算：

式中：

IL——冲刷坑范围内粘性土液体指数；

本河床为，则

hp=m。二、桥墩局部冲刷

非粘性土河床：

当v<=v0，

当v>v0，

式中：

hb——桥墩局部冲刷深度(m)；

Kξ——墩形系数；

B1——桥墩计算宽度(m)；

hp——一般冲刷后的最大水深(m)；

d平均——河床泥沙平均粒径(mm)；

Kη1——河床颗粒影响系数；

v——一般冲刷后墩前行近流速(m/s)；

v0——河床泥沙起动流速(m/s)；

v0’——墩前泥