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1、（一）全线典型大中桥水文计算分析水文计算的基本步骤：对有水文资料的河流收集水文资料确定桥位在地形图上的位置-确定主流-勾绘汇水面积（五万分之一地形图）计算流量-各水文参数计算1. *大桥水文计算（1）。设计流量计算 洪峰流量汇水面积相关法公式Qn = KFn （1）式中：Qn-某频率洪峰流量（米3/秒）.n、Kn为重现期为N的经验参数F-流域面积（平方公里）.由延安地区实用水文手册和榆林地区实用水文手册 附表（7 - 8）中查得：n = 0.61； K1% = 60.1综合参数法：Q柑=CNaF即人叫其中：QmN-某频率的洪峰流量（米3/秒）.N设计重现期（年）。v -流域形状系数，w= FL
2、2分区综合经验参数指数。如一设计重现期为N的3小时面雨量（毫米）.C、a、6、Y、n式中参数的确定:由延安地区实用水文手册和榆林地区实用水文手册 附表（7 - 9）中查得:C = 4.35、a= 0.15、P = 0.58、y= 0.11、n= 0.49；原交通部公路科学研究所推理公式法：(S Qp 三 0.278式中：Qp某频率洪峰流量（米3/秒）.Sp某一频率雨力即最大1小时暴雨强度（毫米/小时）.T流域汇流时间（小时）.口损失参数（毫米/小时）。F流域面积（平方公里）.n 暴雨递减指数。0.278 :单位换算系数.由延安地区实用水文手册和榆林地区实用水文手册 中查得：S = 140mm由
3、表二查得:K = 0.65, y 1 = 0.98u = K - S Y1 = 1.3-300.83 = 82.44mm/h 由表三查得：K2 = 0.334，P = 0.16、0.16=0.334 -J j ) 全国水文分区经验公式：公式的基本形式：Q = KFn。 (4)根据分区表查90区的对应值：n值按取0。72，K值取13。8， Q =1.18Q 采用全国水文分区经验公式Q 0= CFn, Q% = Q 0(1 + C K%)(5)根据分区表查90区的对应值.查得C = 6.1， n = 0.65则Q0 = 6.1F0.65 , C=1.55 C ! C：3.5，查得 K1%=8O 1
4、6, Q1% = 13.648Q0流量计算结果序号断面位置河名及桥名汇水面积F(Km2 )河沟长L(Km)河沟纵坡j公式(m3/s)公式(m3/s)公式3/s)公式3/s)采用值3/s)1K51+600.0*大桥18。28.50。 0189432。2237。2499.4131.5499.42K51+860。0*大桥20.128。80.0189462.7252.3548。8141.4548.83K52+060.0*大桥20.128.80。 0189462.7252.3548。8141。4548。82. 计算设计水位以及设计流速计算采用桥位设计信息软件系统2。0版本，河床断面形态、河流比降根据现场
5、 测量数据输入软件，糙率结合现场实测情况，根据规范规定进行选取。根据前文的流量计算，确定百年一遇的设计流量Q 1%=548.8m3 /s;河槽以黄土 沙石为主，并根据从当地水利部门搜集的资料，确定糙率取1/n=45;根据现场实测以 及相关资料，确定河床比降J=0。015，利用计算软件可以求得：1桥梁基本信息桥梁类型大桥梁中心桩号凌汛要求无水流与桥轴线的夹角0跨河位置河湾2河流资料2。1基本资料河流名称*大*设计洪水流量(m /s)548。8计算断面名称51860河床比降(。)18.9左分界桩号(m)0右分界桩号(m)71左滩粗糙度ml13河槽粗糙度m240右滩粗糙度m3132.2断面桩号及标高
6、数据列表桩号(m)标高(m)01016121010171008181006设计洪水频率(%)1水文计算算例2010002199823996o 4427996o 44339984010004810026410107110163计算过程3.1计算设计水位根据几何方法计算得：经过多次几何方法计算，确定设计洪水流量Qs=548。8(m /s)对应的设 计洪水位为1001。704(m)，即H=1001。 704 (m)3.2计算河床各部分的过水面积和水面宽度根据几何方法计算得：左滩过水面积31=0(m2)河槽过水面积32=87。092 (m)右滩过水面积w3=0(m)全断面过水面积ws=w1 + w2+
7、w3=87o 092 (m)左滩水面宽度B1=0 (m)河槽水面宽度B2=71(m)右滩水面宽度B3=0(m)3。3计算水力半径计算公式R=3/B式中：3为过水面积(mDB为水面宽度(m)河槽水力半径 R2=3 2/B2=87.092/71=1.227(m)3.4计算流速计算公式按照公路工程水文勘测设计规程(JTG C302002)错误！(5。3.1-3)式中：R为水力半径(m)m为河床粗糙系数I为河床比降河槽流速错误!二错误！=6.301(m/s)3.5计算流量计算公式Q = 3XV式中：3为过水面积(mDV为流速(m/s)河槽流量 Q2 = 32XV2 =87.092X6.301 二 54
8、8。799(m /s)全断面流量 Qs = Q1 + Q2 + Q3 =0 + 548.799+0 = 548.799 (m3 /s)3.6计算全断面流速Vs = Qs / 3 s = 548.799 / 87。092 = 6。301(m/s)4计算结果列表4.1全断面数据断面平均流速(m/s)6.301断面设计流量(m3 /s )548。 7994。2河槽数据河槽设计流速(m/s)6.301河槽设计流量(m3 /s)548.799河槽平均水深(m)1.227河槽最大水深(m)5。264河槽水面宽度(m)71河槽过水面积(m2)87。 0925河流断面图水文计算算例-m5g I I池林商(m：
9、i曲 Bi (m)5lln3).桥长计算河槽宽度计算公式匕=KIQ 3 B c式中：设计流量 Qp =548。8 (m3 /s)设计洪水河槽流量Q =548.8 (m3 /s)河槽宽度Bc=281m系数K和指数n3,该河段属于稳定河段，k = 0.84, n = 0.9 可求得L=23。 6m。本桥跨径设置主要受地形影响，采用跨径35X20m组合箱梁，综合考虑角度、 桥墩布置等因素，桥跨布置满足设计洪水频率的泄洪要求，水文不控制跨径布置。4).冲刷计算河槽一般冲刷由于公式641修整式对大颗粒土质计算值偏大，对稳定性河槽计算值偏大，而本河流属于河槽稳定，河床土质主要为粒径较小的沙砾，因此采用64
10、-2简化公式计算河槽一般冲刷：h = 1.04 A、0.90 (0.66-hmax式中:Q1 一计算断面的天然河槽流量q2-桥下河槽部分通过的设计流量。根据调查资料以及两岸河滩情况判断，桥下河槽不可能扩宽到全桥，所以Q = Qc Q c $Qs-设计流量；根据计算，Qs =548。8 (m3 /s)Qc-天然河槽流量：根据计算，Qc =548.8 (m3 /s)Q，天然状态下河滩部分流量，弓=0所以，Q - Qc Q =548。8 (m3 /s) 。,Bc 计算断面天然河槽宽度，B=28.1mB2桥下断面天然河槽宽度，B=28。1mhma-计算断面桥下河槽最大水深，hmax=5。30.15=1
11、.05等v 人一设计水位下，桥墩阻水总面积与桥下过水面积的比值；对于天然宽线河槽，A 单宽流量集中系数：A =近似用一个墩宽中心距离之比;水文计算算例人 = 0.0720口=0。88H -桥梁压缩系数: 所以Q2k Q j c=6.24mh = 1.04 A、0.90 （、（1 吊2 y0.66-hmaxp =6.24m，扣除原来水深5。3m，实际冲刷深度为h 一h =0.94m。桥墩的局部冲刷计算 用65-2修正式计算河槽中桥墩的局部冲刷:h = K x K x B 0.60h 0.15b & 门 21 p式中:h广桥墩局部冲刷深度，从一般冲刷后床面算起;K 一墩型系数；查表6-3-1得：K
12、/1 、一河床粒径影响系数；K = 00竺+ 0.375d0.24 = 0.37华d2-2h = 6.24m pB厂桥墩计算宽度；查表631得：B =1.4m hp一墩前行近水流深度，以一般冲刷后水深hp代入； d 冲刷层内泥沙平均粒径，d = 1mmv 墩前行近流速；算:由于一般冲刷采用64-2简化公式进行计算，因此墩前行进流迅采用下式计A 0.1V = d0.1Bc曰（1一人）B cg -10.34 （ hAhTaxk hc J2/3v = 5.24m / s=4.12 m / sV 0 一床沙启动速度；v 0 = 0.28(5 + 0.7)0.5 = 0.37m / sv 0 一墩前泥沙
13、启动速度；”=0.12(5 + 0.7)0.55 = 0.15m / s 0n 指数当 v V v0 时，n =1(V ) 0.23+0.19lg d n = -0 当 v N v 0 时，I v )n=2.80m所以：h = K x K x B 0.60 h 0.15b & 门 21 p 用651修正式计算河槽中桥墩的局部冲刷：清水冲刷v V v0:h = K K B 0.60 V - V )b & 门1 10动床冲刷v v0:h = K K B 0.60 V - V b & r|1 100式中:h K B v v v 意义同652 c b、 七、 1、 v、0、0 心入 UU 匕。河床泥沙启动速度v0 :v = 0.02461 匕0. - )3325 + 顶 + 七0 k 5 )*5 0-72=1.95 m / s=0.26
