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1、桥涵水文课程设计 1桥涵水位课程设计计算书一 形态断面水位流量计算1. 水位 H=29m河槽部分：湿周： 2 24.0531.4.073.81.12.58()x m面积： 2.3.4S水力半径： 21.097().58Rmx流速：21 1332.46()vI sn流量： 3.746.9.5QS2. 水位 H=31m河槽部分：湿周： 2 21.37.14.071.593.16.740()x m面积： 2.3.0.9.13S水力半径： 92.864()1.70Rmx流速：2 1335.57.23()vI sn流量： 7.149.86.QS3. 水位 H=33m左河滩部分：湿周： 21.097.81
2、.3697()xm面积： 2.0.4S水力半径： .38()1.697Rx流量：22133 2504.50.498.()QIS msn河槽部分：湿周： 2220.76.1.73.1.7.314.715.924()x m桥涵水文课程设计 2面积：2110.8253.45.381.74531.07.7.690()Sm水力半径： 1.69204.35SRx流量：2 1 33 2.57.69087.2()QI msn右河滩部分：湿周： 21.6580.13.68()xm面积： 23.5.S水力半径： 0.493()1.68Rx流量：22133 25.5.64()QISmsn全断面流量：Q=0.38+6
3、387.22+5.46=6393.06(m3/s)全断面过水面积：S=0.4498+711.6920+5.6=717.7418(m2)全断面平均流速： 639.08.72()714QvmsS4. 水位 H=35m左河滩部分：湿周： 23.79.84.7103()x面积： 21.5.9Sm水力半径： 1.4()4.703Rx流量：221 133 259.05.3980.2()QIS msn河槽部分：湿周： 2220.76.41.7.14.7.14.715.924()x m面积：21.835.358.3.02.714.06.1()Sm水力半径： 06.2.3759SRx桥涵水文课程设计 3流量：2
4、21 1 3332506.70.56.412.6()QRIS msn右河滩部分：湿周： 2221.91.89.73()x面积： 2.86.01.84.0S m水力半径： 402.8()19.735Rmx流量：2 13332.054.891.()QIS sn全断面流量：Q=10.20+12434.61+118.38=12563.18(m3/s)全断面过水面积：S=5.3198+1061.4121+41.0809=1107.8128(m2)全断面平均流速： 12563.81.405()07QvmsS9.形态断面水位关系曲线二 设计流量计算桥涵水文课程设计 41. 特大洪水考证期 NN=T2-T1+
5、1=1977-1930+1=48表 1 该桥的年最大洪峰流量按年份顺序排列 按大小排列经验频率(%)顺序号(m) 年份 流量(m 3/s) 流量(m 3/s) 1 1930 18000 18000 2.0 2 1931 17800 17800 4.1 3 1960 15000 15000 6.1 4 1961 908 11900 8.2 5 1962 9807 9807 10.2 6 1963 2316 8690 15.87 1964 6754 6754 21.4 8 1965 3421 6750 27.0 9 1966 5678 5700 32.710 1967 11900 5678 38.
6、311 1968 5700 5643 43.912 1969 3216 4300 49.513 1970 1811 3421 55.1 14 1971 6750 3421 60.715 1972 2231 3216 66.3 16 1973 5643 2316 71.917 1974 4300 2311 77.6 18 1975 2311 2231 83.2 19 1976 3421 1811 88.820 1977 8690 908 94.4 2. 平均流量计算系列 Qi 的总流量 416311118257Nanlij jj jj qQqms平均流量515 3148237582.034j j
7、j qsN3. 变异系数51522180.74483v j jj jCQqQ 4. 设计流量将经验频率点群(Q i,pi)点绘于海森几率格纸上，如图 3 所示。桥涵水文课程设计 5图 3表 2 理论频率曲线p(%) 1 2 5 10 20 50 75 90 95=5282.0Q 3.39 2.78 1.96 1.53 0.68 -0.25 -0.71 -0.99 -1.1 Cv=0.74 KP 3.53 3.07 2.46 2.14 1.51 0.81 0.47 0.26 0.18 CS=1.6 QP 18647 16242 13009 11327 7963 4296 2473 1379 94
8、5 =5282.0，C v=0.74, Cs=1.6 的曲线与经验点群吻合得好，确定其为选定的理论频率曲线。该桥百年一遇的流量为 18647m3/s。三 水位标高检算 1. 确定形态断面上设计流量时的水位标高 XpH由形态断面水位关系曲线（图）得设计流量通过时的水位标高2. 确定设计流量通过时桥址断面的水位标高 HP 36.5801235.98QpHIl m3. 计算桥下河床断面（水位 35.98m）桥涵水文课程设计 6桥下左滩：过水面积：w=5.2083+ 105.3027= 110.5111 (m2)湿周：x= 4.8778+ 31.7151= 36.5928 (m)水力半径：R= 3.0
9、200m流速：v= 3.6934m/s流量 Q= 408.17m3/s桥下主槽：过水面积：w=83.7672 + 973.5984+65.9115 + 59.9520 =1183.2 (m2)湿周：x= 14.0046+ 116.32+ 10.1987+ 12.5182= 153.0415 (m)水力半径：R= 7.7314m流速：v= 11.0591m/s流量 Q=13085m3/s桥下右滩：过水面积：w= 11.8198 (m 2)湿周：x= 6.9508 (m)水力半径：R= 1.7005m流速：v= 2.5185m/s流量 Q= 29.77m3/s4. 计算桥前壅水高度 Z扣除墩台阻水
10、面积后的桥下净面积为wj=105.3027+1183.2 -42.158.52-1.83.32=1210.8 (m2)桥下流速为 186475.02.pmjQms建桥前桥孔部分面积为wom=105.3027+1183.2=1288.5 (m2)建桥前从桥孔部分通过的流量为Qom=105.30273.6934+1183.211.0591=13474 (m3/s)13470.5128.ommsomvR查桥涵水文图 6-2，K s=0.1,得桥前最大壅水20.1Z= 1.86omv取桥前壅水高度 .5.935. 检算标高桥涵水文课程设计 7最高水位 Z35.980.273.16spLHm37.32-
11、37.16=0.16m15m,假定正确，但 18.519m19.92m，基础埋置深度不够，需加大埋深。1.9 计算桥下河槽的一般冲刷发生后，墩前行近流速为v=E 1/6hp2/3=0.661501/617.4612/3= 10.2406 (m/s)d2. 使用 65-1 修正式计算局部冲刷2.1 计算河床泥沙起动流速 vo 0.2460.0246桥涵水文课程设计 80.14 0.140.720.7276146.263.4325.5ppohhvd ms 2.2 墩型系数 .96K2.3 桥墩计算宽度 B1=2.15m2.4 河床颗粒的影响系数 0.450.150.450.1518.8.462d2.5 墩前泥沙起冲流速 0.60.6 1.2.22 .4115oovv msB2.6 指数 n1 0.19 0.1925.2514.64dov2.7 桥墩局部冲刷 10.61 0.5940.6 0.246.1.942542. 2.71nobovhKB m最低冲刷线标高=35.98-17.461-2.712 =15.81(m)3. 检查基础埋置深度冲刷总深度=17.461+2.71220.17(m)最低冲刷线标高=35.98-20.17=15.81(m)基础必须埋置深度=4.0m基础底面标高=15.81-4.0=11.81(m),选取基底标高=11.42m.五 按水文设计修改后图图 4
