1 中小桥水文计算 一、 设计流量的推算 由于沿线各河道无水文观察站及相关流量、洪水位、流速等资料,本项目桥梁设计流量采用经验公式及径流形成法计算,最终设计流量采用两种算法中较大流量。经验公式采用《广西水文图集》(1974年,广西壮族自治区水文总站)的地区经验公式;径流形成法公式采用桥涵设计手册-桥位设计中的暴雨径流简化公式。
一、 设计流量的推算
由于沿线各河道无水文观察站及相关流量、洪水位、流速等资料,本项目桥梁设计流量采用经验公式及径流形成法计算,最终设计流量采用两种算法中较大流量。经验公式采用《广西水文图集》(1974年,广西壮族自治区水文总站)的地区经验公式;径流形成法公式采用桥涵设计手册-桥位设计中的暴雨径流简化公式。
1. 水文分区:
由《广西水文图集》可查:路线起点至K80段为第七区,K80至终点为第九区。
2. 设计流量经验公式:
设计洪水频率1/50:Q=0.0418F 0.739 H 1.06 J 0.279
设计洪水频率1/100:Q=0.0714F 0.74 H 0.959 J 0.324
式中:Q——相应频率洪峰流量(m 3 /s)
H ——相应频率流域平均24小时暴雨(mm)
F ——工程地点以上流域面积(Km 2 )
J ——工程地点以上主河槽平均比降(‰)
查《广西水文图集》图七可得项目路线各段区域最大24小时暴雨量:
起点~K80段:H=100mm
K80 ~K100段:H=120mm
K100 ~终点段:H=130mm
3. 暴雨径流简化公式:
Qp=Φ(h-z) (3/2) F (4/5)
Qp ——相应频率洪峰流量(m 3 /s)
Φ ——地貌系数
h ——径流厚度(mm)
z ——被植被或坑洼滞留的径流厚度(mm)
F ——工程地点以上流域面积(Km 2 )
由1:50000地形图勾绘工程地点以上流域面积,并在外业调查时测量工程地点以上1.5Km以上主河槽平均比降,并由以上数据推算各桥位处河道相应频率洪峰流量。
4. 设计洪水: 此处仅以K79+978处桥为例,其余列表见表―1、表―2。
(1)经验公式法
设计洪水频率:1/100
汇水面积(Km 2 ):F=30.501372
24 小时暴雨最(mm)H=100
河床平均比降(‰)J=2.61
总设计流量(m 3 /s)Q= 101.18
(2)径流形成法
地貌系数:Φ=0.05
径流厚度(mm):h=70
被植被或坑洼滞留的径流厚度(mm):z=5
工程地点以上流域面积(Km 2 ):F=30.501372
总设计流量(m 3 /s)Q= 403.46
一、 设计水位(试算设计水位): 仅以K79+978处桥为例,其余列表见表―3。
设计水位(m):110.93
河槽湿周(m)ρc= 43.47
河滩湿周(m)ρt= 0
河槽过水面积(m2)Wc= 165.44
河滩过水面积(m2)Wt= 0
河槽水力半径Rc= 3.81
河滩水力半径Rt= 0
河槽平均流速(m/s)Vc= 2.49
河滩平均流速(m/s)Vt= 0
河槽设计流量(m3/s)Qc= 412.06
河滩设计流量(m3/s)Qt= 0
总流量(m 3 /s)Q=Qc+Qt= 412.06
二、 桥孔长度计算: 仅以K79+978处桥为例,其余列表见表―4。
系数K q =0.95
四、 桥面标高的确定: 仅以K79+978处桥为例,各桥桥面高程列表见表―5~表―8。
(1) 壅水高度
桥前最大壅水高度采用《桥涵水文》公式4-7
(2) 波浪高度
(3) 计算桥面标高
本路线各桥梁均不属于通航河流,故按设计水位计算桥面最低高程:
设计水位(m):hp= 110.93
桥下雍水高(m)ΔZ=0
波浪高度(m)hL(1%)=0.22
安全值(m)ha=0.5
建筑高度(m)hj=0.75 (按16m空心板高)
铺装厚(m)hpz=0.15
横坡高度(m)hhp=4.25×2%=0.085
桥面标高(m)Hsj= hp+ΔZ+ hL(1%)+ ha+ hj+hpz+ hhp= 112.13
五、 冲刷计算: 仅以K79+978处桥为例,其余列表见表―9、表―10。
(一)一般冲刷
1 、河槽一般冲刷
2 、河滩一般冲刷
(二)局部冲刷
1 、桥墩局部冲刷
2 、桥台局部冲刷
桥梁设计为等跨径直线梁桥,标准跨径为30m(桥墩净间距lj=30-d),设计洪水频率百年一遇,桥梁与河道正交,河道为单式断面,河道宽度B=130m,位于平原(冲刷系数取平原区的)无明显河槽河段,河床
设计流量地区经验(C=0.23,?n=0.68)、推理和经验公式取大者计算(流域面积F=100km2,河道的平均比降i=3‰,河道计算长度50km);孔径计算按过水面积和经验公式法计算,桥墩直径d=2m;桥底标高计算按缓流(弗汝德数Fr<1)考虑河湾超高(河湾曲率半径平均值R=300m)、壅水(中值
分别考虑桥墩和桥台的冲刷及基础埋置深度。
二、流量计算
三、设计水位和设计流速
四、桥孔长度
五、桥底最低标高计算
六、桥墩一般冲刷和局部冲刷
七、桥台冲刷
八、基础最小埋置深度
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