中小桥水文计算(流量、标高、冲刷……),很实用!
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alznbjrf Lv.2
2021年06月02日 08:35:39
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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。



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。

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



桥涵水文计算全过程


一、基本情况

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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