第十二章 内河桥设计 流量的确定学习目标及要求：掌握有流量观测资料的设计流量推算方法；掌握 缺乏实测资料时设计流量推算的方法；理解短系列资 料插补延长的意义；理解桥位断面处设计流量、设计 水位的推算方法通过对本章的学习，使学生具有由实测长系列资 料推求设计流量的能力、缺乏实测资料时设计流量的 推求能力 本章重点：有流量观测资料和缺乏实测资料时设计流量推算 方法 本章难点：缺乏实测资料时设计流量的推算方法机械工业出版社高职规划教材next回总目录2018/8/3教 学 课 件第十二章 主要内 容第一节 有观测资料时设计流量的推算第二节 缺乏流量观测资料时推算设计流量第三节 桥位断面设计流量、设计水位的推算机械工业出版社高职规划教材next12-112-1节节回总目录2018/8/3教 学 课 件技术标准规定的设计洪水频率对应的 洪峰流量，称为设计洪水流量或设计流量 ，其相应的水位称为设计水位技术标准 规定的设计洪水频率越小，桥涵遭遇洪水 破坏的可能性越小，结构越越安全，但工 程造价越高第一节 有观测资料时设计 流量的推算机械工业出版社高职规划教材next回第十二章2018/8/3教 学 课 件第12-1节 主要内容一、用于分析计算的洪水资料应满足的条 件 二、实测流量资料的审查和选择 三、实测洪水流量系列的插补、延长 四、实测洪水流量系列的转换 五、经验频率的计算 六、绘制经验频率曲线 七、绘制理论频率曲线 八、设计流量计算 九、审查计算结果机械工业出版社高职规划教材next2018/8/3教 学 课 件桥位附近有水文站时，应充分利用水文 站的观测资料，经审查和插补延长后，如能 获得足够多的年最大流量资料（不宜少于20 年），则可采用水文统计法推算设计流量。
为了提高计算结果的精度，还应该通过洪水 调查和文献考证，尽量搜集历史洪水资料， 以补充和延长实测流量资料系列 机械工业出版社高职规划教材next2018/8/3教 学 课 件一、用于分析计算的洪水资料应满足的条件1 .资料的一致性 2.资料的代表 性3.资料的的可靠性 4.资料的独立 性机械工业出版社高职规划教材next回12-1节2018/8/3教 学 课 件二、实测流量资料的审查和选择选择同一洪水类型、符合独立随机条件的各年 实测最大洪水流量各年实测最大洪水流量，如 有人为影响或河道自然决口、改道等情况，应按 天然条件修正还原不同时期的实测最大洪水流 量，如有站址、水准基面等基本要素改动，就根 据历次变动的相关关系修正实测洪水流量系列 中的为首几项，应通过流域洪水分析、比较或实 地调查考证机械工业出版社高职规划教材next回12-1节2018/8/3教 学 课 件三、实测洪水流量系列的插补、延长采用水文统计法推算设计流量时，如果桥位 附近水文站流量观测资料的观测年限较短或有 缺测年份，则应尽量利用上下游或邻近流域内 的水文站观测资料，进行插补和延长对于流 量资料的插补和延长，有以下几种方法 :1.流域面积比拟法2. 水位流量关系曲线法：3.相关分析法4.过程线叠加法机械工业出版社高职规划教材next回12-1节2018/8/3教 学 课 件四、实测洪水流量系列的转换当水文计算断面的汇水面积与水文站的汇水 面积之差，小于水文站汇水面积的20%，不大 于1000 ，汇水区的暴雨分布较均匀，区 间无分洪、滞洪时，可按下式将水文站的实测 最大洪水流量转换为水文计算断面的洪水流量 。
机械工业出版社高职规划教材next回12-1节2018/8/3教 学 课 件五、经验频率的计算 六、绘制经验频率曲线 七、绘制理论频率曲线理论频率曲线统计参数可采用求矩适线 法或三点适线法等方法计算三个统计参数的初 始值，点绘理论频率曲线（P—Ⅲ型），与实测 流量经验频率曲线相比较，如吻合不理想，可 调整 , 值，使二者基本吻合机械工业出版社高职规划教材next回12-1节2018/8/3教 学 课 件八、设计流量计算用调整后的三个统计参数按公式 计算设计洪水频率相应的流量即设计流量 九、审查计算结果机械工业出版社高职规划教材next回回12-112-1节节12-212-2节节回第十二章2018/8/3教 学 课 件第二节 缺乏流量观测资料时 推算设计流量n公路沿线跨越的河流，一般以中小河流居多，这 些河流上往往没有设立水文站，或者虽有水文站 观测资料但是年限较短（少于20年），而且无条 件进行插补和延长，因而在实际工作中经常需要 在缺乏流量观测资料的情况下，推算设计流量.n但由于无法得到足够的资料，不能按上节的方法 推算设计流量,如能找到该河段的理论频率曲线， 就可求出设计流量。
而确定理论频率曲线的关键 在于确定该河段的、和（或）缺乏流量观测资 料时推算设计流量的方法很多，大致可分为三类 ： 机械工业出版社高职规划教材next回第十二章2018/8/3教 学 课 件第12-2节 主要内容 一、利用历史洪水位推算设计流量（一）、历史洪水流量的经验频率（二）、设计流量的推算 二、利用地区经验公式及水文参数计算设计流量 三、利用暴雨资料推算设计流量（一）推理公式（二）经验公式机械工业出版社高职规划教材next2018/8/3教 学 课 件一、利用历史洪水位推算 设计流量（一）历史洪水流量的计算 1. 当调查的历史洪水位处于水面比降均 一、河道顺直、河床断面较规整的稳定 均匀流河段时 机械工业出版社高职规划教材next回回12-212-2节节2018/8/3教 学 课 件2. 当调查的历史洪水位处于其他非均匀河段时 机械工业出版社高职规划教材next2018/8/3教 学 课 件3. 当调查的历史洪水位处于水面线有明显 曲折的稳定非均匀流河段时 ，按下式试 算水面线，推求历史洪水流量 机械工业出版社高职规划教材next2018/8/3教 学 课 件4、当调查的历史洪水位处于卡口，且河底 无冲刷时 机械工业出版社高职规划教材next2018/8/3教 学 课 件（二）、历史洪水流量的经验频率可根据当地老居民的记述或历史文献考证确 定历史洪水流量的序位，按下式计算 （三）、设计流量的推算1.利用历史洪水流量推算设计流量，历史洪水流量不宜 少于二次，CV，CS值应符合地区分布规律，如出入较大 ，就分析原因，作适当调整。
机械工业出版社高职规划教材next回回12-212-2节节2018/8/3教 学 课 件2．当有多个历史洪水流量能在海森机率格纸 上点绘经验频率曲线时，可用求矩适线法或 三点适线法求 值及用公式 求设计流量机械工业出版社高职规划教材next2018/8/3教 学 课 件3.当各次历史洪水流量不能在海森机率格纸上定 出经验频率曲线时，可按以下方法推算设计流 量 （1）参照地区资料，选定 值 （2）按下式计算平均流量（3）用下式计算设计流量 机械工业出版社高职规划教材next回回12-212-2节节2018/8/3教 学 课 件二、利用地区经验公式及水 文参数计算设计流量当缺乏流量观测资料时，可根据全国水文分区经验公式，或根据各水利部门编写的地区性《水文手册》等文献来确定设计流量，但这些方法计算的结果较粗略，实际应用时，宜采用多种方法计算，特别是与洪水调查资料相比较，最后选择一个比较合理的数值 机械工业出版社高职规划教材next回回12-212-2节节2018/8/3教 学 课 件三、利用暴雨资料推算设 计流量公路沿线跨越的小河、溪流、沟壑等都是 属于小流域。
小流域洪水暴涨暴落，历时短 ，很少能留下明显的痕迹，往往又不会引起 人们的注意，难以调查到较为可靠的历史洪 水资料，且一般没有水文站的观测资料实 际工作中小流域河流上的桥梁和涵洞及路基 排水系统的设计，一般由暴雨资料来推求 流量计算多采用推理公式或经验公式机械工业出版社高职规划教材next回回12-212-2节节2018/8/3教 学 课 件（一）推理公式1. 交通部公路科学研究所推 理公式 上式是1980年代初交通部公路科学研究所主 持，若干公路部门参加制定的暴雨推理公式应 用范围为流域面积在100 以下机械工业出版社高职规划教材next回回12-212-2节节2018/8/3教 学 课 件水利科学研究院水文研究所的推理公式， 40年来广泛应用于全国各地水利工程中，全国 各地区的水文手册中，载有详细的当地的有关 数据可查应用范围对对多雨湿润地区，流域 面积一般为300km2至500km2以下；在干旱地区 为100km2至200km2以下可应用于一般大中桥 设计流量计算2.水利科学研究院水文研究所的推理公式 机械工业出版社高职规划教材next回回12-212-2节节2018/8/3教 学 课 件（二）经验公式经验公式主要是在相似水文分区内，利用 一定数量的资料，在设计洪峰流量与流域自然 地理因素和气候因素之间建立相关关系，用来 估算本地区或无资料的同类地区的设计洪峰流 量。
由于经验公式都是根据某一地区的实测资 料建立的，与所依据的资料情况和地区特征值 有直接关系，具有一定的地区性和局限性，其 计算结果的可靠程度也取决于所依据的资料 一般是选择几个主要影响因素组成的计算公式 ，可分为单参数形式和多参数形式 机械工业出版社高职规划教材next回回12-212-2节节2018/8/3教 学 课 件1.交通部公路科学研究所经验公式 2、 上面两式是根据同样资料在交通部公路科 学研究所及多省公路部门制定的公式两者 使用范围也相同 机械工业出版社高职规划教材next回第十二章12-312-3节节回回12-212-2节节2018/8/3教 学 课 件第三节 桥位断面设计流 量、设计水位的推算一、桥位断面处设计流量的确定设计流量往往是利用水文站观测资料或洪水 调查资料推算，其流量是根据水文站的观流断 面或桥位附近的形态断面计算而得，因而需要 换算到桥位断面 1、如果水文站测流断面或形态断面距离桥 位断面很近，流域面积相差不超过5%时， 则推算的设计流量可以不必换算，而直接作 为桥位断面的设计流量机械工业出版社高职规划教材next回第十二章2018/8/3教 学 课 件2、如果距离桥位较远，则应进行换算。
当 流域面积相差不超过20%时，则按下式下 式计算3、当流域面积相差超过20%时，按上式计算 的结果误差较大，应结合实际情况，从多 方面分析后确定机械工业出版社高职规划教材next2018/8/3教 学 课 件桥位断面的设计流量确定后，还需要计算桥位断面 的设计水位、流速和过水面积等水文要素桥涵设计 流量时相对应的水位称为设计水位二、桥位断面处设计水位的确定1.当桥位计算断面与水文断面间的河段顺直，断 面规整，河底纵坡均一时，宜按下式绘制水文断 面的水位—流量关系曲线，按设计流量确定设计 水位后，利用水面比降推算出桥位计算断面的设 计水位机械工业出版社高职规划教材next2018/8/3教 学 课 件2.当桥位计算断面和水文断面上、下游有卡口、 人工建筑物或断面形状和面积相差较大，河底 纵坡有明显曲折时，宜按下式用试算法求设计 流量时的水面线，推求设计水位当确定了桥位的设计流量和设计水位等水文要 素以后，即可进行桥涵孔径的计算 机械工业出版社高职规划教材内容完回第十二章练习回总目录2018/8/3教 学 课 件本章小结1.有水文观测资料时设计流量的推算利用求矩适线法或三点适线法求设计流量公式。
流域面积比拟法延长资料公式2.缺乏流量观测资料时推算设计流量利用推理公式或经验公式推算设计流量公式3.桥位断面设计流量、设计水位的推算机械工业出版社高职规划教材内容完回第十二章练习回总目录2018/8/3教 学 课 件。