桥涵水文课程设计一、形态断面水位流量计算 1.由于桥梁位于稳定均匀流河段，利用水利学中的谢才—满宁公式计算过水断面的流速1）式中 2.计算各个部分面积的流量，部分流量等于部分面积与部分平均流速的乘积 (2)3.计算全断面的流量 (3)4.则全断面的过水面积和断面平均流速应为 (4) (5)在cad2004里面做出其断面图如下：图（1-1） 形态断面示意图用cad2004的查询工具得出不同水位的过水面积以及周湿，将其带入(1)~(5)得出个水位相应的流量、流速如下表：表1-1 形态断面水位关系表水位周湿过水面积流速流量28115.01714.8880.90513.4736429122.3133.3693.746499.600330129.581258.8525.6081451.64231136.862391.3377.1222787.10232167.434537.7837.6954138.2433191.025717.758.9086393.71734197.2535911.39410.1639262.49735200.4491107.84511.34312566.2936203.64521306.78712.45716278.6537206.8411508.21813.51220379.0438210.0371712.1414.51524851.7139231.1681920.53215.43629645.3340313.622188.86115.9434890.44跟据上表中的数据可以画出形态断面水位关系曲线图1-2：形态断面水位关系曲线二、设计流量计算根据给定的年流量图在EXCEL里做出其分布图如下：图2-1流量示意图2.1 特大洪水考证期 2.2 经验频率估算 对于a项特大洪水 （1）对于其余（n-l）项观测洪水为： （2） 从已给出的年流量表中可以得知： N=48，a=4，l=2，n=18这里假设流量超过10000为特大洪水。
结合（1）（2）两式可得年最大洪峰流量表如下：表2-1该桥的年最大洪峰流量顺序号(m)按年份顺序排列按大小排列经验频率(%)年份流量(m3/s)流量(m3/s)1193018000180002.042193117800178004.083196015000150006.1241961908119008.16519629807980713.56619632316869018.96719646754675424.37819653421675029.77919665678570035.1710196711900567840.571119685700564345.981219693216430051.381319701811342156.781419716750342162.181519722231321667.591619735643231672.991719744300231178.391819752311223183.791919763421181189.20201977869090894.602.3 统计参数估算计算系列Qi的总流量 (6)平均流量的计算 (7)计算系列Qi的变异系数 (8)根据式(6)~(8)，将N=48，a=4，l=2，n=18代入，计算可得：计算系列Qi的总流量：平均流量：变异系数：2.4 设计流量利用适线法寻找一条与经验点配合得较好的理论频率曲线，确定设计流量。
1.计算一组理论频率曲线，计算过程列于下表表2-2理论流量计算表151020507595曲线号3.331.941.330.69-0.24-0.73-1.1313.6642.562.0641.5520.8080.4160.09620104.3714002.8211325.178515.8244433.4962282.592526.5723.331.941.330.69-0.24-0.73-1.1323.832.722.211.660.820.34-0.1221931.5415067.312054.948894.4274301.8081882.041-93.2792.将经验频率点群(Qi,pi)点和理论频率曲线绘于海森几率格纸上如下：3.选择一条最合适的曲线最终以，，与经验点群吻合得较好，最终确定其为选定的理论频率曲线，该桥百年一遇的流量为三、水位标高检算 1. 确定形态断面上设计流量时的水位标高由于形态断面水位关系曲线，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因为河道接近均匀稳定流河道3.计算桥下河床断面(水位)桥下左滩：过水面积：湿周：水力半径：流速：流量：桥下主槽：过水面积：湿周：水力半径： 流速：流量：桥下右滩： 过水面积：湿周：水力半径：流速：流量：4 计算桥前壅水高度扣除墩台阻水面积后的桥下净面积：桥下流速：建桥前从桥孔部分通过的流量为查图6-2，，得桥前最大壅水取桥前壅水高度5 检算标高最高水位 按设计水位计算的桥下净空安全值故，标高检算不合格。
四 检算基础埋置深度1使用64-1修正式计算一般冲刷（1）计算桥下河槽部分通过的设计流量：（2）计算单宽流量集中系数：按平滩水位计算河宽：按平滩水位计算平均水深：（3）计算河槽桥孔部分的过水净宽：（4）桥下河槽断面上的最大水深：（5）桥下河槽断面上的平均水深：（6）与汛期含沙量有关的系数：（7）计算桥墩水流侧向压缩系数：取河槽流速为设计速度，单孔跨径，查表6-12，8）计算桥下一般冲刷后的最大水深：假定一般冲刷线位于圆砾石层，，则一般冲刷线标高，假定错误假定一般冲刷线位于圆砾石层，，则一般冲刷线标高，假定错误假定一般冲刷线位于卵石层，，则一般冲刷线标高，假定正确9）计算桥下河槽的一般冲刷发生后2 计算局部冲刷（1）计算河床泥沙启动流速：假定最低冲刷线位于标高位于5m到22.7m之间，取 （2）墩型系数： （3）桥墩计算宽度：（4）河床颗粒的影响系数：（5）墩前泥沙起冲流速： （6）指数： （7）桥墩局部冲刷=3.0418最低冲刷线标高，说明假设正确3 检查3号桥墩基础埋置深度冲刷总深度最低冲刷线标高基础底面在墩台对于铁路桥梁要取局部冲刷线下不小于基础底面必须埋置深度标高基础底面实际埋置深度标高基础埋置深度是不满足规范要求的。
五、按计算结构修改设计经计算，水位和基础都不满足要求，故需要加大梁下净空和增大基础埋置深度1 梁下水位超高由于，，所以可以把普通高度混凝土梁换为低高度梁，可以节约的净空此时，桥面高度满足要求，梁底标高为2 基础埋深对于总冲刷线超过的铁路桥梁，墩台基底到局部冲刷线的深度为，所以对3号桥墩有，墩台基底设计标高，取标高为3按水文计算修改的设计图如下：图5.1 修改后梁底和墩台的设计标高。