第一章 射阳湖水系简介

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目录
第一章射阳湖水系简介 (2)
一、自然地理概述 (2)
二、气候、降雨特征 (2)
第二章射阳湖水系水文计算 (3)
第一节头溪河水文计算 (3)
第二节二条沟水文计算 (11)
第三节姚河水文计算 (19)
第四节溪河水文计算 (27)
第五节蔷薇河水文计算 (35)
第一章射阳湖水系简介
一、自然地理概述
射阳湖处于里下河北部主要排水入海的射阳河上游。

历史上由于黄淮泛滥,里下河中心地带以射阳湖为主的古代湖泊不断缩小,局部甚至被泥沙淤平成陆。

目前,区内地形四周高,中间低,呈碟形,水网密布。

射阳湖荡区滩面高程在1.0米以上,汛期集水,平时露滩,滩内植被多为芦苇,荡内有小水道维持小船通行。

荡区面积在30平方公里左右,其作用是承蓄淮安及阜宁地区的来水,排水除由江都抽水站及四周小型抽水站抽排外,主要由射阳河、黄沙港、新洋港、斗龙港等四大港穿越沿海垦区排水入海。

荡区内没有较大规模的行洪河道,因此汛期通常漫滩行洪。

荡区内软土厚度较大,部分出露地表,地质条件较差,因此目前尚没有穿越荡区的公路。

荡区南部有盐金国防公路,北部有S215省道。

射阳河古名潮河,又名射陂,也称射阳港,是由射阳湖湖水冲蚀而成的天然河道,河也由此得名。

源于射阳湖荡,经永兴、阜城、鲍家墩、通兴镇入海,全长198公里,流域面积4036平方公里。

河道曲折,支流众多,是里下河地区排水入海的最大天然干河。

二、气候、降雨特征
射阳湖水系具有明显的北亚热带气候特点,南北温差明显,主导风冬季以北~北东风向为主,夏季以东南东~东南风向为主,年平均风速3.8~4.4m/s。

该区域内暴雨、洪涝等灾害性天气频繁,受海洋性气候影响,台风、龙卷风、冰雹等灾害性天气每年有2~3次。

水系内多年平均降雨量在1000毫米左右,年降水日在100天左右,降水量的年际变化很大。

第二章射阳湖水系水文计算
淮盐高速公路路线跨射阳湖水系,与水系内五条主要河流(头溪河、二条沟、姚河、溪河、蔷薇河)相交,需设桥涵构造物。

现对其设计流量、设计洪水位及流速等进行水文计算。

第一节头溪河水文计算
一、头溪河简介
头溪河为溪河上游分支,河岸两侧平整,后退岸为一鱼塘,前进岸为淮安—施河三级公路。

头溪河底宽约15米,河坡1:2,正常水深在2.0米左右。

头溪河汇水面积约13 Km2,河流比降为J=0.006%(1/16468)。

二、设计流量
此河段与路线交叉处上游约13Km2周围地块水流汇入头溪河,取F=13 Km2、J=0.006%(比降计算见下),按《江苏省暴雨洪水图集》推荐方法可计算得周围地块汇入百年一遇洪水流量128 m3/s。

比降计算:
H2=5.0,H1=4.9,H0=4.8(m),L2=2703.6,L1=1215.4,总长L=3919.0(m)J =[(5.0+4.9)×2703.6+(4.9+4.8)×1215.4-2×4.8×3919]/39192
=0.006%(1/16468)
F/ J=13/0.6=21.4
(一)设计暴雨
1、设计点暴雨量的推求
由该流域中心地点,查图十六,得该流域最大三日暴雨均值H=148 mm,查图十五得该地最大24小时暴雨变差系数Cv值0.55,则最大三日暴雨Cv=0.50(比24小时小0.05),查表(二十一)Cs=3.5Cv,P=1%时,Kp=2.74,则该流域百年一遇设计最大三日点暴雨量:
Ho=H×Kp=148×2.74=405.52 mm
2、设计最大三日面暴雨量:
查图(十九)得,三日点面折算系数K=0.999,算得该流域1/100最大三日面平均雨量:
H1/100=0.999×405.5=405.11 mm。

3、设计最大三日面净雨量:
采用Pa=a×Imax,其中a=0.65,I max=95,则
Pa= a×Imax =95×0.65=61.75 mm。

查图(二十四),Cp=20,Ci=110,P=405.11 mm,Pa=61.75 mm,则
R III =[ (P+ Pa - Cp )3+ Ci 3 ] (1/3)- Ci
=[ (405.11+61.75-20 )3+1103 ] (1/3)- 110=339.075 mm
4、设计最大三日面净雨过程
查表(十),算得设计最大三日面净雨过程如下:
(二)总入流槽蓄法推求设计洪水
1、查苏北平原区F/J~Mm查算图(三十七),计算设计洪峰流量。

由图查得Mm=0.0138(m3/s/Km2),则
设计洪峰流量Q m=M m×R III×F=0.0138×339.075×13=60.83(m3/s)
2、由苏北平原区三日净雨100毫米排水模数过程线表推求设计洪峰流量及设计洪水过程。

查表(十九),计算出该流域的100毫米排水模数过程线,进而计算出相应的设计洪水过程线,见下表:
本流域F/J=21.4。

表中Qi=M i× R III×F /100。

设计洪水过程计算表
推得设计洪峰流量为60.79 m3/s与查图计算(60.83 m3/s)一致。

综上计算,取设计百年一遇设计流量为61 m3/s。

三、设计洪水位
按任艺宏编制的形态法程序计算,设计流量取Q1/100=61m3/s,洪水比降取0.006%。

由外业调查资料显示:头溪河河床为粘土质河床,河底较为平整、顺直,河道较为规整,两岸为土质,较为平整,长有杂草,综合考虑河段特征,取河槽糙率0.02,河滩糙率0.04,即Mc=50、Mt=25。

于是可算得设计洪水位为4.596 m。

※※※※※※※※※※※※※※※
※输入数据※
※※※※※※※※※※※※※※※
<文件说明>
头溪河洪水水位计算
注:以下桩号为水文计算形态断面计算桩号,与桥位处实际桩号不同。

<控制参数>
水位流量计算:已知流量计算水位屏幕绘制图形:考虑屏幕绘图因素生成绘图文件:考虑绘图文件因素变化点总点数:14
<设计参数>
已知设计流量:61.000 河床比降(%):0.006 左槽滩分界桩:K0+832.900 右槽滩分界桩:K0+851.300 左侧河滩糙率:25.000 主槽河床糙率:50.000 右侧河滩糙率:25.000
<桩号高程>
点号桩号高程
1 K0+829.000 4.831
2 K0+831.000 4.531
3 K0+832.900 3.630
4 K0+833.900 2.121
5 K0+835.900 0.921
6 K0+837.900 0.121
7 K0+841.900 -0.079
8 K0+845.900 0.221
9 K0+848.000 1.021
10 K0+850.000 2.121
11 K0+851.300 3.328
12 K0+855.800 4.046
13 K0+862.700 6.489
14 K0+864.500 6.866
※※※※※※※※※※※※※※※
※计算结果※
※※※※※※※※※※※※※※※
设计水位:4.596 设计流量:60.968 最大水深: 4.675
左滩流量:0.103 主槽流量:60.157 右滩流量:0.708
左滩面积:0.994 主槽面积:69.252 右滩面积: 4.518
左滩流速:0.104 主槽流速:0.869 右滩流速:0.157
四、桥面控制标高
1、设计资料
设计流量Qp=61 m3/s,河槽流量Qc= 60.2 m3/s,河滩流量Qt=0.7 m3/s 河槽宽度Bc=18.4 m,水面风速Vw=20 m/s,设计洪水水位Hs=4.596 m 此处桥面控制标高,未完全考虑纵坡等影响因素,仅就水文计算桥面标高所需最低控制高程,供布孔时参考。

2、拟定桥孔长度
使用河槽宽度公式计算
本河段属稳定性河段(宽滩),采用桥位规范式(8.2.1-1)计算。

Lj=K(Qp/ Qc)n Bc
查桥位勘察规范表8.2.1-1,得K=0.84,n=0.9,则桥孔净长计算:
Lj=K(Qp/ Qc)n Bc = 0.84(60.2/ 0.7)0.918.4 =15.6m
参照桥位处河流横断面和现场勘察意见,确定将一岸桥台前缘布置于
K0+823处,采用3孔13米,则另一桥台前缘位于桩号K0+862处,中心桩号K0+842.5。

3、确定桥面标高
1)壅水高度
头溪河河床淤泥较多,易于冲刷,依据桥位勘测规范第8.4.1条第三款:“当河床松软易于冲刷时,桥下壅水高度可以不计”,故此不计此部分高度。

2)波浪侵袭高度
由于桥位附近波浪高难以调查,采用桥位勘测规范公式(附14.4)计算。

桥位处河段缺少风速、风向、浪程等资料,计算取用浪程D=500m,平均水深h=69.252/18.4=3.764 m,风速取Vw=20 m/s(相当于八级风速),则gh/Vw2=9.8×3.764/20/20=0.0922 0.7(gh/Vw2)0.7=0.7×(0.0922)0.7=0.132 gD/Vw2=9.8×500/20/20=12.25 0.0018(gD/Vw2)0.45=0.00556
g/Vw2=9.8/20/20=0.0245
h L1% =2.3×0.13× th [ 0.7(gh/Vw2)0.7 ] × th { 0.0018(gD/Vw2)0.45 / 0.13 / th [ 0.7(gh/Vw2)0.7 ] } /(g/Vw2)
=2.3×0.13× th (0.132)× th {0.00556/ 0.13 / th(0.132)} / 0.0245
=0.504 m
依据桥位勘测规范,推求桥面高程时,取计算浪高的三分之二及入。

4、计算水位
本河流无流冰、流木和较大的漂浮物,其他可引起水位升高的因素均可略去不计,可计算:
Hj=Hs+∑△h=4.596+2×0.504/3=4.932 m
5、计算桥面标高
本河道不通航,则桥面高程为:
Hqm=Hj+△hj+△h D
其中:Hj=4.932 m(计算水位)
△hj=0.5 m(桥下净空高度,见桥位勘察规范表(8.4.5-1))
△h D=1.00 m(桥梁上部构造建筑高度,含铺装)则桥面控制标高:Hqm=4.392+0.5+1.00=6.432 m
第二节二条沟水文计算
一、二条沟简介
二条沟为溪河上游分支,河岸两侧平整,河道顺直,在堤上植有杨树。

二条沟水面宽约8.5米,河坡1:2,正常水深在1.4米左右,汇水面积约5.25 Km2,河流比降为J=0.02%(1/5035)。

二、设计流量
此河段与路线交叉处上游约 5.25Km2周围地块水流汇入二条沟,取F=5.25Km2、J=0.02%(比降计算见下),按《江苏省暴雨洪水图集》推荐方法可计算得周围地块汇入百年一遇洪水流量34 m3/s。

比降计算:
H2=4.0,H1=3.9,H0=3.7(m),L2=819.2,L1=905.4,总长L=1724.6(m)J =[(4.0+3.9)×819.2+(3.9+3.7)×905.4-2×3.7×1724.6]/1724.62
=0.02%(1/5035)
F/ J=5.25/2=2.63
(一)设计暴雨
1、设计点暴雨量的推求
由该流域中心地点,查图十六,得该流域最大三日暴雨均值H=149 mm,查图十五得该地最大24小时暴雨变差系数Cv值0.55,则最大三日暴雨Cv=0.50(比24小时小0.05),查表(二十一)Cs=3.5Cv,P=1%时,Kp=2.74,则该流域
百年一遇设计最大三日点暴雨量:
Ho=H×Kp=149×2.74=408.26 mm
2、设计最大三日面暴雨量:
查图(十九)得,三日点面折算系数K=0.999,算得该流域1/100最大三日面平均雨量:
H1/100=0.999×408.26=407.85 mm。

3、设计最大三日面净雨量:
采用Pa=a×Imax,其中a=0.65,I max=95,则
Pa= a×Imax =95×0.65=61.75 mm。

查图(二十四),Cp=20,Ci=110,P=407.85 mm,Pa=61.75mm,则
R III =[ (P+ Pa - Cp )3+ Ci 3 ] (1/3)- Ci
=[ (407.85+61.75-20 )3+1103 ] (1/3)- 110=341.786 mm
4、设计最大三日面净雨过程
查表(十),算得设计最大三日面净雨过程如下:
(二)总入流槽蓄法推求设计洪水
1、查苏北平原区F/J~Mm查算图(三十七),计算设计洪峰流量。

由图查得Mm=0.0182(m3/s/Km2),则
设计洪峰流量Q m=M m×R III×F=0.0182×341.786×5.25=32.66(m3/s)
2、由苏北平原区三日净雨100毫米排水模数过程线表推求设计洪峰流量及设计洪水过程。

查表(十九),计算出该流域的100毫米排水模数过程线,进而
计算出相应的设计洪水过程线,见下表:
本流域F/J=2.63。

表中Qi=M i× R III×F /100。

设计洪水过程计算表
推得设计洪峰流量为33.6 m3/s与查图计算(32.6 m3/s)一致。

综上计算,取设计百年一遇设计流量为34 m3/s。

三、设计洪水位
按任艺宏编制的形态法程序计算,设计流量取Q1/100=34 m3/s,洪水比降取0.02%。

由外业调查资料显示:二条沟为粘土质河床,河床平整、顺直,河道规整,两岸为土质,较为平整,长有杂草,综合考虑河段特征,取河槽糙率0.02,河滩糙率0.04,即Mc=50、Mt=25。

于是可算得设计洪水位为2.925 m。

※※※※※※※※※※※※※※※
※输入数据※
※※※※※※※※※※※※※※※
<文件说明>
二条沟洪水水位计算
注:以下桩号为水文断面计算桩号,与桥位处实际桩号不同。

<控制参数>
水位流量计算:已知流量计算水位屏幕绘制图形:考虑屏幕绘图因素生成绘图文件:考虑绘图文件因素变化点总点数:18
<设计参数>
已知设计流量:34.000 河床比降(%):0.020 左槽滩分界桩:K0+019.000 右槽滩分界桩:K0+032.000 左侧河滩糙率:25.000 主槽河床糙率:50.000 右侧河滩糙率:25.000
<桩号高程>
点号桩号高程
1 K0+008.000 3.000
2 K0+010.000 3.000
3 K0+014.500 4.600
4 K0+016.000 4.600
5 K0+019.000 3.000
6 K0+021.500 1.000
7 K0+022.750 0.000
8 K0+024.750 -0.200
9 K0+026.750 -0.200
10 K0+028.750 -0.200
11 K0+030.000 0.800
12 K0+032.000 2.300
13 K0+038.500 4.500
14 K0+040.700 4.500
15 K0+045.000 2.600
16 K0+046.500 2.600
17 K0+047.500 3.600
18 K0+048.700 3.600
※※※※※※※※※※※※※※※
※计算结果※
※※※※※※※※※※※※※※※
设计水位:2.925 设计流量:34.032 最大水深: 3.125
左滩流量:0.000 主槽流量:33.852 右滩流量:0.179
左滩面积:0.000 主槽面积:29.929 右滩面积: 1.237
左滩流速:0.000 主槽流速: 1.131 右滩流速:0.145
四、桥面控制标高
1、设计资料
设计流量Qp=34 m3/s,河槽流量Qc= 33.85 m3/s,河滩流量Qt=0.179 m3/s 河槽宽度Bc=16 m,水面风速Vw=20 m/s,设计洪水水位Hs=2.925 m 此处桥面控制标高,未完全考虑纵坡等影响因素,仅就水文计算桥面标高所需最低控制高程,供布孔时参考。

2、拟定桥孔长度
使用河槽宽度公式计算
采用桥位规范式(8.2.1-1)计算。

Lj=K(Qp/ Qc)n Bc
查桥位勘察规范表8.2.1-1,得K=0.84,n=0.90,则桥孔净长计算:
Lj=K(Qp/ Qc)n Bc = 0.84(34/ 33.85)0.9016 =13.49 m
参照桥位处河流横断面和现场勘察意见,确定将一岸桥台前缘布置于
K5+801处,采用5孔16米,则另一桥台前缘位于桩号K5+881处,中心桩号K5+841。

3、确定桥面标高
1)壅水高度
二条沟河床淤泥较多,易于冲刷,本桥路堤并未阻断过水面积,桥下壅水高度可不计。

2)波浪侵袭高度
由于桥位附近波浪高难以调查,采用桥位勘测规范公式(附14.4)计算。

桥位处河段缺少风速、风向、浪程等资料,计算取用浪程D=500 m,平均水深h=29.929/16=1.87 m,风速取Vw=20 m/s(相当于八级风速),则
gh/Vw2=9.8×1.87/20/20=0.0458 0.7(gh/Vw2)0.7=0.7×(0.0458)0.7=0.0809 gD/Vw2=9.8×500/20/20=12.25 0.0018(gD/Vw2)0.45=0.00556
g/Vw2=9.8/20/20=0.0245
h L1% =2.3×0.13× th [ 0.7(gh/Vw2)0.7 ] × th { 0.0018(gD/Vw2)0.45 / 0.13 / th [ 0.7(gh/Vw2)0.7 ] } /(g/Vw2)
=2.3×0.13× th (0.0809)× th {0.00556/ 0.13 / th(0.0809)} / 0.0245
=0.480 m
依据桥位勘测规范,推求桥面高程时,取计算浪高的三分之二及入。

4、计算水位
本河流无流冰、流木和较大的漂浮物,其他可引起水位升高的因素均可略去不计,可计算:
Hj=Hs+∑△h=2.925+2×0.480/3=3.245 m
5、计算桥面标高
本河道不通航,则桥面高程为:
Hqm=Hj+△hj+△h D
其中:Hj=3.245 m(计算水位)
△hj=0.5 m(桥下净空高度,见桥位勘察规范表(8.4.5-1))
△h D=1.15 m(桥梁上部构造建筑高度,含铺装)
则桥面控制标高:Hqm=3.245+0.5+1.15=4.895 m
附:
本桥兼机耕通道,由机耕通道净空控制桥面高程为8.35 m>4.895 m。

故此,桥面控制高程应按8.35 m计入。

第三节姚河水文计算
一、姚河简介
姚河为射阳湖支流,该河西起陈河至东横河,河道全长约18 Km,等外航道。

河底宽约20米,河坡1:4,正常水深在2.5米左右。

姚河汇水面积24 Km2,河流比降为J=0.007%(1/14528)。

二、设计流量
此河段约24 Km2周围地块汇入姚河,取F=24 Km2、J=0.007%(比降计算见下),按《江苏省暴雨洪水图集》推荐方法可计算得周围地块汇入百年一遇洪水流量105 m3/s。

H2=1.8,H1=1.7,H0=1.6(m),L2=800.00,L1=1615.30,总长L=2415.3(m)J =[(1.6+1.7)×1615.3+(1.7+1.8)×800-2×1.6×2415.3]/2415.32
=0.007%(1/14528)
(一)设计暴雨
1、设计点暴雨量的推求
由该流域中心地点,查图十六,得该流域最大三日暴雨均值H=150 mm,查图十五得该地最大24小时暴雨变差系数Cv值0.55,则最大三日暴雨Cv=0.50(比24小时小0.05),查表(二十一)Cs=3.5Cv,P=1%时,Kp=2.74,则即该流域百年一遇设计最大三日点暴雨量:Ho=H×Kp=150×2.74=411 mm
2、设计最大三日面暴雨量:
查图(十九)得,三日点面折算系数K=0.998,算得该流域1/100最大三日面平均雨量H1/100=0.998×411=410.178mm。

3、设计最大三日面净雨量:
采用Pa=a×Imax,其中a=0.65,I max=95,则
Pa= a×Imax =95×0.65=61.75 mm。

查图(二十四),Cp=20,Ci=110,P=410.178 mm,Pa=61.75 mm,则
R III =[ (P+ Pa - Cp )3+ Ci 3 ] (1/3)- Ci
=[ (410.178+61.75-20 )3+1103 ] (1/3)- 110=344.09 mm
4、设计最大三日面净雨过程
查表(十),算得设计最大三日面净雨过程如下:
(二)总入流槽蓄法推求设计洪水
1、查苏北平原区F/J~Mm查算图(三十七),计算设计洪峰流量。

由图查得Mm=0.0124(m3/s/Km2),则
设计洪峰流量Q m=M m×R III×F=0.0124×344.09×24=102.401(m3/s)
2、由苏北平原区三日净雨100毫米排水模数过程线表推求设计洪峰流量及设计洪水过程。

查表(十九),计算出该流域的100毫米排水模数过程线,进而计算出相应的设计洪水过程线,见下表:
本流域F/J=34.9。

表中Qi=M i× R III×F /100。

设计洪水过程计算表
推得设计洪峰流量为104.222 m3/s与查图计算(102.401 m3/s)一致。

综上计算,取设计百年一遇设计流量为105 m3/s。

三、设计洪水位
按任艺宏编制的形态法程序计算,设计流量取Q1/100=105 m3/s,洪水比降取0.007%。

由外业调查资料显示:姚河河床规整,河堤平顺,长有杂草,河底较为平整、顺直,综合考虑河段特征,取河槽糙率0.02,河滩糙率0.04,即Mc=50、Mt=25。

于是可算得设计洪水位为2.704 m。

※※※※※※※※※※※※※※※
※输入数据※
※※※※※※※※※※※※※※※
<文件说明>
姚河洪水水位计算
注:以下桩号为水文断面计算桩号,与桥位处实际桩号不同。

<控制参数>
水位流量计算:已知流量计算水位屏幕绘制图形:考虑屏幕绘图因素生成绘图文件:考虑绘图文件因素变化点总点数:16
<设计参数>
已知设计流量:105.000 河床比降(%):0.007 左槽滩分界桩:K0+057.586 右槽滩分界桩:K0+085.697 左侧河滩糙率:25.000 主槽河床糙率:50.000 右侧河滩糙率:25.000
<桩号高程>
点号桩号高程
1 K0+046.073 3.433
2 K0+047.37
3 3.826
3 K0+050.996 3.537
4 K0+057.586 0.538
5 K0+058.697 -0.162
6 K0+061.69
7 -1.162
7 K0+064.697 -1.962
8 K0+067.697 -1.862
9 K0+070.697 -2.162
10 K0+073.697 -1.562
11 K0+076.697 -0.962
12 K0+079.697 -0.162
13 K0+082.697 0.038
14 K0+085.697 0.538
15 K0+091.397 3.075
16 K0+095.797 3.374
※※※※※※※※※※※※※※※
※计算结果※
※※※※※※※※※※※※※※※
设计水位:2.704 设计流量:104.973 最大水深: 4.866
左滩流量:1.067 主槽流量:103.253 右滩流量:0.652
左滩面积:5.153 主槽面积:104.617 右滩面积: 5.269
左滩流速:0.207 主槽流速:0.987 右滩流速:0.124
四、桥面控制标高
1、设计资料
设计流量Qp=105 m3/s,河槽流量Qc= 103.25 m3/s,河滩流量Qt=1.07 m3/s 河槽宽度Bc=44 m,水面风速Vw=20 m/s,设计洪水水位Hs=2.704 m 此处桥面控制标高,未完全考虑纵坡等影响因素,仅就水文计算桥面标高所需最低控制高程,供布孔时参考。

2、拟定桥孔长度
使用河槽宽度公式计算
采用桥位规范式(8.2.1-1)计算
Lj=K(Qp/ Qc)n Bc
查桥位勘察规范表8.2.1-1,得K=0.95,n=0.87,则桥孔净长计算:
Lj=K(Qp/ Qc)n Bc = 0.95(105/ 103.3)0.8744 =42.415 m 参照桥位处河流横断面和现场勘察意见,确定将一岸桥台前缘布置于
BK27+518处,采用3孔25米,则另一桥台前缘位于桩号BK27+593处,中心桩号BK27+555.5。

3、确定桥面标高
1)壅水高度
姚河河床为淤泥质粘土,易于冲刷,桥下壅水高度可以忽略不计。

2)波浪侵袭高度
由于桥位附近波浪高难以调查,采用桥位勘测规范公式(附14.4)计算。

桥位处河段缺少风速、风向、浪程等资料,计算取用浪程D=500m,平均水深h=104.617/44=2.377 m,风速取Vw=20 m/s(相当于八级风速),则gh/Vw2=9.8×2.377/20/20=0.0582 0.7(gh/Vw2)0.7=0.7×(0.0582)0.7=0.096 gD/Vw2=9.8×500/20/20=12.25 0.0018(gD/Vw2)0.45=0.00556
g/Vw2=9.8/20/20=0.0245
h L1% =2.3×0.13× th [ 0.7(gh/Vw2)0.7 ] × th { 0.0018(gD/Vw2)0.45 / 0.13 / th [ 0.7(gh/Vw2)0.7 ] } /(g/Vw2)
=2.3×0.13× th (0.096)× th {0.00556/ 0.13 / th(0.096)} / 0.0245
=0.491 m
依据桥位勘测规范,推求桥面高程时,取计算浪高的三分之二及入。

4、计算水位
本河流无流冰、流木和较大的漂浮物,其他可引起水位升高的因素均可略去不计,可计算:
Hj=Hs+∑△h=2.704+2×0.491/3=3.031 m
5、计算桥面标高
1.本河道为等外航道,则桥面高程为:
Hqm=Hj+△hj+△h D
其中:Hj=3.031 m(计算水位)
△hj=0.5 m(桥下净空高度,见桥位勘察规范表(8.4.5-1))△h D=2.01 m(桥梁上部构造建筑高度,含铺装)
则桥面控制标高:Hqm=3.031+0.5+2.01=5.541 m
2.H min=H tn+H M+△h0
其中:H tn=2.5 m(最高通航水位)
△hj=2.5 m(桥下净空高度,见桥位勘察规范表(8.4.5-3))△h D=2.01 m(桥梁上部构造建筑高度,含铺装)
则桥面控制标高:H min=H tn+H M+△h0=2.5+2.5+2.01=7.01 m
综上所述桥面控制高程:H=7.01 m
第四节溪河水文计算
一、溪河简介
溪河为Ⅶ级航道,东西走向。

河底宽约40米,河坡1:4,正常水深在2.5米左右。

溪河汇水面积87 Km2,河流比降为J=0.009%(1/11111)。

二、设计流量
此河段约87 Km2周围地块汇入溪河,取F=87Km2、J=0.009%(比降计算见下),按《江苏省暴雨洪水图集》推荐方法可计算得周围地块汇入百年一遇洪水流量308 m3/s。

H2=1.7,H1=1.6,H0=1.5(m),L2=1405.6,L1=1002.6,总长L=2408.2(m)J =[(1.5+1.6)×1002.6+(1.6+1.7)×1405.6-2×1.5×2408.2]/2408.22
=0.009%(1/11111)
(一)设计暴雨
1、设计点暴雨量的推求
由该流域中心地点,查图十六,得该流域最大三日暴雨均值H=150 mm,查图十五得该地最大24小时暴雨变差系数Cv值0.55,则最大三日暴雨Cv=0.50(比24小时小0.05),查表(二十一)Cs=3.5Cv,P=1%时,Kp=2.74,则即该流域百年一遇设计最大三日点暴雨量:Ho=H×Kp=150×2.74=411 mm
2、设计最大三日面暴雨量:
查图(十九)得,三日点面折算系数K=0.994,算得该流域1/100最大三日面平均雨量H1/100=0.994×411=408.534 mm。

3、设计最大三日面净雨量:
采用Pa=a×Imax,其中a=0.65,I max=95,则
Pa= a×Imax =95×0.65=61.75 mm。

查图(二十四),Cp=20,Ci=110,P=408.534 mm,Pa=61.75 mm,则
R III =[ (P+ Pa - Cp )3+ Ci 3 ] (1/3)- Ci
=[ (408.534+61.75-20 )3+1103 ] (1/3)- 110=342.462 mm
4、设计最大三日面净雨过程
查表(十),算得设计最大三日面净雨过程如下:
(二)总入流槽蓄法推求设计洪水
1、查苏北平原区F/J~Mm查算图(三十七),计算设计洪峰流量。

由图查得Mm=0.0103(m3/s/Km2),则
设计洪峰流量Q m=M m×R III×F=0.0103×342.46×24=306.88(m3/s)
2、由苏北平原区三日净雨100毫米排水模数过程线表推求设计洪峰流量及设计洪水过程。

查表(十九),计算出该流域的100毫米排水模数过程线,进而计算出相应的设计洪水过程线,见下表:
本流域F/J=96.7。

表中Qi=M i× R III×F /100。

设计洪水过程计算表
推得设计洪峰流量为307.949m3/s与查图计算(306.88m3/s)一致。

综上计算,取设计百年一遇设计流量为308 m3/s。

三、设计洪水位
按任艺宏编制的形态法程序计算,设计流量取Q1/100=308m3/s,洪水比降取0.009%。

由外业调查资料显示:溪河河底较为平顺,两岸为粘土质土壤,河槽、河滩分界不明显,河滩长有杂草,综合考虑河段特征,取河槽糙率0.02,河滩糙率0.04,即Mc=50、Mt=25。

于是可算得设计洪水位为3.417m。

※※※※※※※※※※※※※※※
※输入数据※
※※※※※※※※※※※※※※※
<文件说明>
溪河洪水水位计算
注:以下桩号为水文断面计算桩号,与桥位处实际桩号不同。

<控制参数>
水位流量计算:已知流量计算水位屏幕绘制图形:考虑屏幕绘图因素生成绘图文件:考虑绘图文件因素变化点总点数:18
<设计参数>
已知设计流量:308.000 河床比降(%):0.009 左槽滩分界桩:K0+020.960 右槽滩分界桩:K0+105.700 左侧河滩糙率:25.000 主槽河床糙率:50.000 右侧河滩糙率:25.000
<桩号高程>
点号桩号高程
1 K0+016.250 3.530
2 K0+020.960 2.530
3 K0+041.890 0.560
4 K0+046.590 0.060
5 K0+051.290 -0.140
6 K0+055.980 -1.240
7 K0+060.680 -1.940
8 K0+065.380 -2.140
9 K0+070.080 -2.340
10 K0+074.780 -2.140
11 K0+079.480 -0.840
12 K0+084.180 -0.240
13 K0+088.870 0.160
14 K0+092.410 0.720
15 K0+100.480 0.990
16 K0+105.700 2.850
17 K0+108.060 3.430
18 K0+110.000 3.430
※※※※※※※※※※※※※※※
※计算结果※
※※※※※※※※※※※※※※※
设计水位:3.417 设计流量:307.946 最大水深: 5.757 左滩流量:0.252 主槽流量:307.629 右滩流量:0.066 左滩面积:1.854 主槽面积:288.580 右滩面积:0.655 左滩流速:0.136 主槽流速: 1.066 右滩流速:0.100
四、桥面控制标高
1、设计资料
设计流量Qp=308 m3/s,河槽流量Qc= 307.63 m3/s,河滩流量Qt=0.252 m3/s 河槽宽度Bc=44 m,水面风速Vw=20 m/s,设计洪水水位Hs=3.417 m 此处桥面控制标高,未完全考虑纵坡等影响因素,仅就水文计算桥面标高所需最低控制高程,供布孔时参考。

2、拟定桥孔长度
使用河槽宽度公式计算
采用桥位规范式(8.2.1-1)计算
Lj=K(Qp/ Qc)n Bc
查桥位勘察规范表8.2.1-1,得K=0.95,n=0.87,则桥孔净长计算:
Lj=K(Qp/ Qc)n Bc = 0.95(308/ 307.63)0.8744 =41.844 m 参照桥位处河流横断面和现场勘察意见,确定将一岸桥台前缘布置于
BK27+972.5处,采用3孔30米,则另一桥台前缘位于桩号BK28+162.5处,中心桩号BK28+128.5。

3、确定桥面标高
1)壅水高度
姚河河床淤泥较多,河床平坦,易于冲刷,可不计此部分壅水高度。

2)波浪侵袭高度
由于桥位附近波浪高难以调查,采用桥位勘测规范公式(附14.4)计算。

桥位处河段缺少风速、风向、浪程等资料,计算取用浪程D=500 m,平均水深h=288.58/44=6.559 m,风速取Vw=20 m/s(相当于八级风速),则gh/Vw2=9.8×6.559/20/20=0.161 0.7(gh/Vw2)0.7=0.7×(0.161)0.7=0.195 gD/Vw2=9.8×500/20/20=12.25 0.0018(gD/Vw2)0.45=0.00556
g/Vw2=9.8/20/20=0.0245
h L1% =2.3×0.13× th [ 0.7(gh/Vw2)0.7 ] × th { 0.0018(gD/Vw2)0.45 / 0.13 / th [ 0.7(gh/Vw2)0.7 ] } /(g/Vw2)
=2.3×0.13× th (0.195)× th {0.00556/ 0.13 / th(0.195)} / 0.0245
=0.513 m
依据桥位勘测规范,推求桥面高程时,取计算浪高的三分之二及入。

4、计算水位
本河流无流冰、流木和较大的漂浮物,其他可引起水位升高的因素均可略去不计,可计算:
Hj=Hs+∑△h=3.417+2×0.513/3=3.760 m
5、计算桥面标高
1.本河道为Ⅶ级航道,则桥面高程为:
Hqm=Hj+△hj+△h D
其中:Hj=3.760(计算水位)
△hj=0.5m(桥下净空高度,见桥位勘察规范表(8.4.5-1))
△h D=2.21m(桥梁上部构造建筑高度,含铺装)
则桥面控制标高:Hqm=3.76+0.5+2.01=6.469 m
2.H min=H tn+H M+△h0
其中:H tn=2.5 m(最高通航水位)
△hj=3.5 m(桥下净空高度,见桥位勘察规范表(8.4.5-3))△h D=2.21 m(桥梁上部构造建筑高度,含铺装)
则桥面控制标高:H min=H tn+H M+△h0=2.5+3.5+2.21=8.21 m
综上所述桥面控制高程:H=8.21 m
第五节蔷薇河水文计算
一、蔷薇河简介
蔷薇河是原射阳湖荡边的分界河,后因河西荡区围垦成为分圩河。

上起射阳湖,承接宝应县来水,下接戛粮河,是宝应北部向射阳河排水的主要通道。

现状标准为河底高程-1.0~-1.5米,水面宽50~60米,边坡1:2,河堤顶高程在4.5米左右。

从吴场~临洪闸入为Ⅵ级航道,最高通航水位3.5 m,最低通航水位1.5 m。

二、设计流量
此河段约30 Km2周围地块汇入蔷薇河,取F=30 Km2、J=0.002%,按《江苏省暴雨洪水图集》推荐方法可计算得周围地块汇入百年一遇洪水流量99 m3/s。

(一)设计暴雨
1、设计点暴雨量的推求
由该流域中心地点,查图十六,得该流域最大三日暴雨均值H=152 mm,查图十五得该地最大24小时暴雨变差系数Cv值0.55,则最大三日暴雨Cv=0.50(比24小时小0.05),查表(二十一)Cs=3.5Cv,P=1%时,Kp=2.74,则即该流域百年一遇设计最大三日点暴雨量:
Ho=H×Kp=152×2.74=416.48 mm
2、设计最大三日面暴雨量:
查图(十九)得,三日点面折算系数K=0.992,算得该流域1/100最大三日面平均雨量H1/100=0.992×416.48=413.148 mm。

3、设计最大三日面净雨量:
采用Pa=a×Imax,其中a=0.65,I max=95,则
Pa= a×Imax =95×0.65=61.75 mm。

查图(二十四),Cp=20,Ci=110,P=413.148mm,Pa=61.75mm,则
R III =[ (P+ Pa - Cp )3+ Ci 3 ] (1/3)- Ci
=[ (413.148+61.75-20 )3+1103 ] (1/3)- 110=347.032 mm
4、设计最大三日面净雨过程
查表(十),算得设计最大三日面净雨过程如下:
(二)总入流槽蓄法推求设计洪水
1、查苏北平原区F/J~Mm查算图(三十七),计算设计洪峰流量。

由图查得Mm=0.0095(m3/s/Km2),则
设计洪峰流量Q m=M m×R III×F=0.0095×347.032×30=98.904(m3/s)
2、由苏北平原区三日净雨100毫米排水模数过程线表推求设计洪峰流量及设计洪水过程。

查表(十九),计算出该流域的100毫米排水模数过程线,进而计算出相应的设计洪水过程线,见下表:
本流域F/J=150。

表中Qi=M i× R III×F /100。

设计洪水过程计算表
推得设计洪峰流量为98.024m3/s与查图计算(98.904 m3/s)一致。

综上计算,取设计百年一遇设计流量为99 m3/s。

三、设计洪水位
按任艺宏编制的形态法程序计算,设计流量取Q1/100=99 m3/s,洪水比降取0.002%。

由外业调查资料显示:溪河河床为粘土质河床,河底较为平整、顺直,两岸为土质,较为平整,长有杂草,综合考虑河段特征,取河槽糙率0.02,河滩糙率0.04,即Mc=50、Mt=25。

于是可算得设计洪水位为3.182m。

※※※※※※※※※※※※※※※
※输入数据※
※※※※※※※※※※※※※※※
<文件说明>
蔷薇河洪水水位计算
注:以下桩号为水文断面计算桩号,与桥位处实际桩号不同。

<控制参数>
水位流量计算:已知流量计算水位屏幕绘制图形:考虑屏幕绘图因素生成绘图文件:考虑绘图文件因素变化点总点数:22
<设计参数>
已知设计流量:99.000 河床比降(%):0.002 左槽滩分界桩:K0+942.380 右槽滩分界桩:K0+995.440 左侧河滩糙率:25.000 主槽河床糙率:50.000 右侧河滩糙率:25.000
<桩号高程>
点号桩号高程
1 K0+934.870 4.159
2 K0+938.000 4.457
3 K0+942.380 3.519
4 K0+944.530 0.509
5 K0+947.530 0.209
6 K0+950.530 0.009
7 K0+953.530 -0.191
8 K0+956.530 -0.491
9 K0+959.530 -0.741
10 K0+962.530 -0.991
11 K0+965.530 -1.541
12 K0+968.530 -1.591
13 K0+971.530 -1.491
14 K0+974.530 -1.191
15 K0+977.530 -0.891
16 K0+980.530 -0.491
17 K0+983.530 -0.291
18 K0+986.530 -0.091
19 K0+989.530 0.109
20 K0+995.440 0.447
21 K0+996.980 3.073
22 K1+000.000 3.263
※※※※※※※※※※※※※※※
※计算结果※
※※※※※※※※※※※※※※※
设计水位:3.182 设计流量:99.096 最大水深: 4.773 左滩流量:0.000 主槽流量:98.940 右滩流量:0.156 左滩面积:0.000 主槽面积:191.321 右滩面积: 2.286 左滩流速:0.000 主槽流速:0.517 右滩流速:0.068
四、桥面控制标高
1、设计资料
设计流量Qp=99 m3/s,河槽流量Qc= 98.94 m3/s,河滩流量Qt=0.156 m3/s 河槽宽度Bc=50 m,水面风速Vw=20 m/s,设计洪水水位Hs=3.182 m 此处桥面控制标高,未完全考虑纵坡等影响因素,仅就水文计算桥面标高所需最低控制高程,供布孔时参考。

2、拟定桥孔长度
使用河槽宽度公式计算
采用桥位规范式(8.2.1-1)计算
Lj=K(Qp/ Qc)n Bc
查桥位勘察规范表8.2.1-1,得K=0.84,n=0.9,则桥孔净长计算:
Lj=K(Qp/ Qc)n Bc = 0.84(99/ 98.94)0.950 =42.023 m
参照桥位处河流横断面和现场勘察意见,确定将一岸桥台前缘布置于BK35+930.5处,采用3孔25米,则另一桥台前缘位于桩号BK25+985.5处,中心桩号BK35+958。

3、确定桥面标高
1)壅水高度
蔷薇河河床平坦,主要是淤泥质粘土,易于冲刷,可不计此部分高度。

2)波浪侵袭高度
由于桥位附近波浪高难以调查,采用桥位勘测规范公式(附14.4)计算。

桥位处河段缺少风速、风向、浪程等资料,计算取用浪程D=500m,平均水深
h=191.321/50=3.826m,风速取Vw=20m/s(相当于八级风速),则gh/Vw2=9.8×3.826/20/20=0.094 0.7(gh/Vw2)0.7=0.7×(0.094)0.7=0.134 gD/Vw2=9.8×500/20/20=12.25 0.0018(gD/Vw2)0.45=0.00556
g/Vw2=9.8/20/20=0.0245
h L1% =2.3×0.13× th [ 0.7(gh/Vw2)0.7 ] × th { 0.0018(gD/Vw2)0.45 / 0.13 / th [ 0.7(gh/Vw2)0.7 ] } /(g/Vw2)
=2.3×0.13× th (0.134)× th {0.00556/ 0.13 / th(0.134)} / 0.0245
=0.505 m
依据桥位勘测规范,推求桥面高程时,取计算浪高的三分之二及入。

4、计算水位
本河流无流冰、流木和较大的漂浮物,其他可引起水位升高的因素均可略去不计,可计算:
Hj=Hs+∑△h=3.182+2×0.505/3=3.519 m
5、计算桥面标高
1.本河道为Ⅵ级航道,则桥面高程为:
Hqm=Hj+△hj+△h D
其中:Hj=3.519 m(计算水位)
△hj=0.5 m(桥下净空高度,见桥位勘察规范表(8.4.5-1))
△h D=2.01 m(桥梁上部构造建筑高度,含铺装)
则桥面控制标高:Hqm=3.519+0.5+2.01=6.029 m
2.H min=H tn+H M+△h0
其中:H tn=2.2 m(通航水位)
△hj=4.5 m(桥下净空高度,见桥位勘察规范表(8.4.5-3))。

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