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1、(一)全线典型大中桥水文计算分析水文计算得基本步骤 :对有水文资料得河流收集水文资料确定桥位在地形图上得位置- 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(1)式中: N - 某频率洪峰流量(米/ 秒)、n、K为重现期为N 得经验参数流域面积(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:(2)其中 :mN 某频率得洪峰流量(米 3 / 秒)、N- 设计重现期 (年)、 -流域形状系数,、主沟长度H3N - 设计重
2、现期为N 得 3 小时面雨量(毫米)、C、分区综合经验参数指数、式中参数得确定: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:C4.35、0.15、0.58、0.11、0.49; 原交通部公路科学研究所推理公式法 :3()式中: Qp - 某频率洪峰流量 (米 3 / 秒)、SP - 某一频率雨力即最大小时暴雨强度(毫米小时)、流域汇流时间(小时 )、损失参数(毫米 / 小时)、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:S1%140mm由表二查得: K10.65, 10.98u K1
3、SP11.3 300.8382.44mm/ h由表三查得: K 2 0.334,0.160.16K 2L0.334Ljj 全国水文分区经验公式 :公式得基本形式:。4()根据分区表查区得对应值:值按取0、72, 值取、 8, 采用全国水文分区经验公式,5()根据分区表查9区得对应值。 查得,则, /=3 、5,查得 K1%=、 6,流量计算结果公式公式采用值序汇水面积 F河沟长 L河沟纵坡公式?( 3公式?( m 3?(m 3断面位置河名及桥名号( Km 2)( Km )(m 3/s) s)(m 3/s)/s)/s ) 51+6499 、 0 、大桥18 、 28 、0 、 01 9237 、
4、2499 、4131 、5、2K 1+8* 大桥2、 128 、0 、 0 8 462 、7252 、 48 、14 、548 、8 0 、 08 62 5 41 、32+06 、 * 大桥20 、 128 、 80 、 01 9、 7、 3、 84548 、802 、 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 .根据前文得流量计算,确定百年一遇得设计流量Q1%= 4 、8 3/s;河槽以黄土沙石为主,并根据从当地水利部门搜集得资料,确定糙率取 1n= 5;根据现场实测以及相关
5、资料, 确定河床比降、 0,利用计算软件可以求得:1 桥梁基本信息桥梁类型大设计洪水频率 ()1桥梁中心桩号凌汛要求无水流与桥轴线得夹角0跨河位置河湾2 河流资料2、1 基本资料河流名称 *设计洪水流量( m3/ )548 、计算断面名称5 60河床比降( )1、 9左分界桩号( m)0右分界桩号()7左滩粗糙度 m113河槽粗糙度 m24右滩粗糙度 m313、 2 断面桩号及标高数据列表桩号( m )标高( m )0101 1210 01008100 20100 2982996 、44799 、 44339010 0481002641010710163 计算过程3、1计算设计水位根据几何方法
6、计算得:经过多次几何方法计算, 确定设计洪水流量Qs= 48 、( 3s)对应得设计洪水位为1 01 、74 (m) ,即H=1001 、704 (m )3、2 计算河床各部分得过水面积与水面宽度根据几何方法计算得 :左滩过水面积 =0 ()河槽过水面积 2=87 、092 ( )右滩过水面积 30( )全断面过水面积 s= + 2+ 3=8 、 092 ()左滩水面宽度1=0 ( )河槽水面宽度B2=71 (m)右滩水面宽度30(m )3、3 计算水力半径计算公式 = B式中:为过水面积 ()B 为水面宽度 (m )河槽水力半径R= 2/B = 7、092/7 = 、 227( )3、4 计
7、算流速计算公式按照公路工程水文勘测设计规程(JTG C30 0 )错误 !(5 、3、1- )式中:为水力半径()m 为河床粗糙系数I 为河床比降河槽流速 错误 !错误 ! = 6 、3 1 (m/s)、 5 计算流量计算公式Q= V式中:为过水面积 ()V 为流速 (m/s )河槽流量Q2 2 V 8 、 092 6、3 548 、 99 (m3/s )全断面流量 Qs = 1 + 30 +54 、 79 0 = 548 、799( 3/ )3、6 计算全断面流速 s Qs / s= 548 、799/ 7 、092 6 、301( /s )4计算结果列表4、 全断面数据断面平均流速( m/
8、s )6、301断面设计流量( 3s)54 、 7994、2 河槽数据河槽设计流速( / )6、 0 河槽设计流量( m3 )548 、 9河槽平均水深( m)1、 2 河槽最大水深 (m)5、 64河槽水面宽度( m)71河槽过水面积 ()87 、092 河流断面图3 )、桥长计算河槽宽度计算公式式中 :设计流量 58、8 (m 3/s )设计洪水河槽流量 = 48 、8(m 3s)河槽宽度 =28 、1m系数与指数,该河段属于稳定河段,可求得L= 3、6m 。本桥跨径设置主要受地形影响,采用跨径 35 20m 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得泄洪要求,水
9、文不控制跨径布置.4 )、 冲刷计算河槽一般冲刷由于公式 4-1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得沙砾,因此采用 64 2 简化公式计算河槽一般冲刷:式中:计算断面得天然河槽流量- 桥下河槽部分通过得设计流量。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,所以设计流量;根据计算, 54 、 8 (m3/s )天然河槽流量:根据计算, =548 、8 (m 3/s)天然状态下河滩部分流量,0所以, = 4、 8(m3/ )- 计算断面天然河槽宽度 , B=28 、1m- 桥下断面天然河槽宽度, =28 、 1m计算断面桥下河槽最大水深, hm 5 、单宽流量集中系数:- 设计水位下 ,桥墩阻水总面积与桥下过水面积得比值 ;对于天然宽线河槽,近似用一个墩宽中心距离之比;桥梁压缩系数:=0 、8 所以=6 、 4 即 =6 、2 m ,扣除原来水深、 3 ,实际冲刷深度为。 桥墩得局部冲刷计算 用 65 修正式计算