水文计算算例
皮尔逊三型曲线水文计算实例
皮尔逊三型曲线水文计算实例
皮尔逊三型曲线水文计算实例
概述
皮尔逊三型曲线是一种水动力学，用于描述流速在闭合曲线中随水深的变化，是求取水文学中的流速、流量以及河流配置参数的一个常用公式。
实例步骤
第一步：准备数据。
准备计算所需的数据，包括水深H、湍流系数K和湎流系数n。
第二步：输入数据。
将上述数据输入到当前计算机中，以便进行计算。
第三步：计算流速。
利用皮尔逊三型曲线定义计算流速V：V=KH^(2/3/n)。
第四步：计算流量。
利用流速V和水深H，计算流量Q：Q=VH。
第五步：计算水文参数。
根据湍流系数K、湎流系数n和流量Q，计算水文参数，包括流速指数、洪水指数以及启动洪水指数等。
结论
在当前实例中，我们使用皮尔逊三型曲线定义计算了流速、流量以及水文参数。
通过计算得到的结果可以为水文研究和应用提供参考依据。
【水文计算表】水文计算(带图)
稳定雨损Hs=汇流经验参数m ……0.582285主河道平均坡降J ……0.0346‰ Qm 洪峰流量…………设计洪峰流量Q 设…21.65518m 3/s 校核洪峰流量Q 校…36.29931m 3/s流域平均汇流速度V校核V=m*J 1/3*Qm 1/4………………………………………………0.465732P=0.5%设计V=m*J 1/3*Qm 1/4………………………………………………0.409309P=5%流域汇流时间τ…………………………………………………………321.1汇流时间计算： 洪水总量按最大24小时暴雨推算，计算中考虑稳定雨损及附加雨损的雨量损失，稳定雨损取HS=？mm。
查贵州省年最大24小时点雨量均值等值线图得H24P=？mm。
计算公式采用WP=0.1·H 24P ·F。
洪水总量计算：22.01θγ=m=0.278*L/V………………………………………………………… 1.569873P=0.5%设计τ=0.278*L/V………………………………………………………… 1.786277P=5%未计及稳定雨损及附加雨损时：H24p年最大24小时点雨量均值，查贵州省暴雨洪水手册(附图)……………110mm Cv洪水总量以24小时计算，则Cv按规定24小时点雨量Cv等值线图取值0.5Cs贵州省取值都为3.5倍Cv……………………………………………… 1.75Kp设计频率为P的频率曲线模比系数，根据24小时Cv值查(附表)…………………………下Kp 设………………………………………… 1.99P=校核状态下Kp 校…………………………………………3.06P=H24p=110Cv=0.5Cs=3.5CvK p=0.5%=3.06K p=5%=1.99H24p=0.5%=336.6H24p=5%=218.9计及稳定雨损及附加雨损时：282.1699164.6863设计洪水总量：W p=5%29.81万m 3校核洪水总量：W p=0.5%51.07万m 3设计H24p=5%=计算结果校核H24p=0.5%=。
水文计算算例最终
1.4水文计算1.4.1设计资料1.大桥桥位地质剖面图。
2.水文资料：桥为河段为稳定性河段，设计洪水位频率1：100，设计洪水位31.25m。
3.洪水含沙量ρ=3.2kg/m3。
4.桥位概况：本桥位于某市区外，跨越河流，河宽220米。
1.4.2计算设计流量Q S[10]1.根据河道横断面图式，本河道采用单宽式，采用形态法计算。
2.依据桥位地质剖面图，假定为单宽式Ⅰ类河道，糙率n=0.0222，m=45。
3.洪水比降I=0.3‰。
4.设计水位31.25m，起止桩号k1+186—k1+381。
5.过水面积ω及水位宽度B计算，见下表。
6.平均水深H均=ω/B=988.215/195=5.07m7.由谢—满公式V=m⨯(H均)2/3⨯I1/2=45⨯(5.07)2/3⨯(0.0003)1/2=2.299m/s8.设计水位时，过水断面流量Q SQ S=ω⨯V=988.215⨯2.299=2272m3/s设计流量偏安全考虑，选定Q S=2300m3/sV=2.3m/sω=988.215m²B=195m1.4.3确定桥孔长度1.河段类型选择依据桥位地质剖面图，假定该桥位河段为顺直型稳定性河段。
2.桥孔布设原则(1)桥孔不宜过多的压缩河槽；(2)墩台基础可以视冲刷程度，置于不同的标高上。
3.采用经验公式计算桥长L j= Q S/(β⨯q c) （1-1）式中：Q S——设计流量；取值为Q S=2300 m3/s；β——压缩系数；取值为β=k1(B c/H c)0.06=1.245；k1——稳定性河段取1.00；q c——河槽单宽流量，q c= Q S/B c=2300/195=11.79。
L j= Q S/(β⨯q c)=2300/(1.245⨯11.79)=156.69m4.采用过水面积计算（冲刷系数法）[10]上部结构采用预应力混凝土箱型梁桥,桥墩中心间距80m，假定采用单排双柱式桥墩柱直径d=1.5m，设计流速V S=2.3m/s，Q S=2300 m3/s，冲刷系数P=1.4，系数计算：μ=1-0.375⨯V S/ L0=1-0.375⨯2.3/ (80-1.5)=0.99λ=1.5/100=0.015则A q= Q S/[μ(1-λ)P V S]=2300/[0.99⨯(1-0.015)⨯1.4⨯2.3]=732.488m2根据桥位断面图桥下毛过水面积为988.215m2略大于732.488m2。
xx水库水文计算
三、水文计算（一）径流计算1、多年平均径流量计算本流域无实测流量资料，但有常系列降水资料，经查《延安地区实用水文手册》得，多年平均径流深y=100毫米，已知F=55.4，则多年平均径流量W=1000×y×F=1000×100×55.4=554万方。
2、设计年径流量计算从《延安地区实用水文手册》查出流域内多年平均径流深为100毫米，变差系数C=0.56，采用C=3C计算出不同，sVV频率的设计年径流量：不同频率年径流量一览表(二)设计洪水1、洪峰流量计算经实地勘查，该流域属黄土林区。
①汇水面积相关法N=3.58 N=0.74 F=55.4F=KQ K NN50．0.74 55.4 =3.58×3 =69.84（m/s）N=6.32 N=0.74. F=55.4 K=KFQ NN5000.74×55.4 =6.323 =123.29（m/s）②综合参数法a.设计点、面暴雨推算公寨沟流域面积F=55.4平方公里，小于100平方公里，故设计历时取6小时，由《延安地区实用水文手册》附图6-3至6-10分别查出该流域几何中心处各历时点雨量统计参数，见表一。
表一按表一的参数，以Cs=3.5Cv查皮尔逊Ⅲ型曲线模比系数Kp，求的50年一遇，500年一遇20分钟、1小时、3小时、6小时的点雨量Htp=KpHt列入表二、第5、7栏，由《延安实用水文手册》表6-2，查得线型拟合参数a、b填入表二2、b 栏，41+aF）计算点面系数填入表二第=1/3栏，应用式α（ 8、栏。
6 Ht=Ht计算各历时的面雨量α×列入表二面年一遇设计点、面雨量计算表：500、50．表二ηγαβ QΗ=CNFΨ３Ν502=0.33=F/LΨC=0.24 N=50 F=55.4=0.41η=0.74 γ=0.04 α=0.22 β0.040.740.410.22××0.3390.9555.4 =0.24×50×3/s)=67.30(m ηγβαΗQ= CNFΨ３Ν5000.740.220.040.41 =0.24×5000.33135.7255.4×××3/s)= 131.62(m 取近，故比得方法所洪峰量较接算种上以两计33/s)=131.62(m，=69.84(mQ/s)Q。
水文计算算例
桥梁类型
大
通航标准
II
设计洪水频率(%)
1
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
K80+250
2河流资料
2.1基本资料
河流名称
蔡家沟
设计洪水流量(m3/s)
277.3
计算断面名称
80270
河床比降(‰)
15.6
左分界桩号(m)
0
右分界桩号(m)
74
左滩粗糙度m1
13
河槽粗糙度m2
18
1006
20
1000
21
998
23
996.44
27
996.44
33
998
40
1000
48
1002
64
1010
71
1016
3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(m³/s)对应的设计洪水位为1001.704(m)，即
H=1001.704(m)
0.877
河槽最大水深(m)
5.125
河槽水面宽度(m)
74
河槽过水面积(㎡)
64.87
5河流断面图
3）.桥长计算
河槽宽度计算公式
式中：
设计流量 =277.3 (m³/s)
设计洪水河槽流量 =277.3 (m³/s)
河槽宽度 =24.2m
系数 和指数 ，该河段属于稳定河段，
可求得
L=20.3m。
本桥跨径设置主要受地形影响，采用跨径18×20m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的泄洪要求，水文不控制跨径布置。
水文计算算例修订稿
74
883
3 计算过程
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=(m3/s)对应的设计洪水位为(m)，即
H=(m)
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ω1=0(㎡)
河槽过水面积ω2=(㎡)
右滩过水面积ω3=0(㎡)
全断面过水面积ωs=ω1+ω2+ω3=(㎡)
—冲刷层内泥沙平均粒径，
—墩前行近流速；
由于一般冲刷采用64-2简化公式进行计算，因此，墩前行进流速 采用下式计算：
=
—床沙启动速度；
—墩前泥沙启动速度；
—指数
当 时， =1
当 时，
所以：
2用65-1修正式计算河槽中桥墩的局部冲刷：
清水冲刷 ：
动床冲刷 ：
式中：
、 、 、 、 、 意义同65-2。
河床泥沙启动速度 ：
墩前起冲流速
河床粒径影响系数 ：
4全国水文分区经验公式：
公式的基本形式： 。…………………………（4）
根据分区表查90区的对应值： 值按取， 值取，
5采用全国水文分区经验公式
， ………………………………（５）
根据分区表查90区的对应值。查得 ， 则 ， / =，查得K1%=，
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
27
33
998
40
1000
48
1002
64
1010
71
1016
3 计算过程
计算设计水位
根据几何方法计算得：
水文计算算例
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
***
设计洪水流量(m³/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m1
13
河槽粗糙度m2
40
右滩粗糙度m3
***大桥
20.12
8.8
0.0189
462.7
252.3
548.8
141.4
548.8
2. 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Q1%=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：
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的泄洪要求，水文不控制跨径布置。
4）. 冲刷计算
⑴河槽一般冲刷
由于公式64-1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的沙砾，因此采用64-2简化公式计算河槽一般冲刷：
3.6 计算全断面流速
Vs = Qs / ωs = 548.799 / 87.092 = 6.301(m/s)
xx水库水文计算
（一）径流计算1、多年平均径流量计算本流域无实测流量资料，但有常系列降水资料，经查《延安地区实用水文手册》得，多年平均径流深y=100毫米，已知 F=55.4,则多年平均径流量W=100®y XF=100（K 100X 55.4=554 万方。
2、设计年径流量计算从《延安地区实用水文手册》查出流域内多年平均径流深为100毫米，变差系数 Q=0.56，采用C s=3Q计算出不同频率的设计年径流量：不同频率年径流量一览表表2-1 单位：毫米万立方米（二）设计洪水1、洪峰流量计算经实地勘查，该流域属黄土林区。
①汇水面积相关法Q5O=K N F N K N=3.58 N=0.74 F=55.4=3.58 X 55.4 0.74=69.84 QooWF”（m/s）K N=6.32N=0.74. F=55.4=6.32 X 55.4 0.74=123.29 (m/s )②综合参数法a.设计点、面暴雨推算公寨沟流域面积 F=55.4平方公里，小于100平方公里，故设计历时取6小时，由《延安地区实用水文手册》附图6-3 至6-10分别查出该流域几何中心处各历时点雨量统计参数，见表一。
表按表一的参数，以 Cs=3.5Cv查皮尔逊川型曲线模比系数Kp,求的50年一遇，500年一遇20分钟、1小时、3小时、 6小时的点雨量 Htp=KpHt列入表二、第 5、7栏，由《延安实用水文手册》表6-2 ,查得线型拟合参数 a、b填入表二2、 3栏，应用式a =1/ (1+aF) b计算点面系数填入表二第 4栏，计算各历时的面雨量 Ht面=aX Ht列入表二6、8栏。
50、500年一遇设计点、面雨量计算表:表二Qo=CN FP YH ? NC=0.24 N=50 F=55.4a =0.22 B =0.74 Y =0.04 n =0.41=67.30(m 3/s)Q°0= CN aF”H n N=0.24 X 5000.22X 55.40.74X 0.33 0.04X 135.72=131.62(m 3/s)以上两种计算方法所得洪峰量比较接近，故取 Q°=69.84(m 3/s)，Q°0=131.62(m 3/s)。
水文计算算例
河槽过水面积ω2=(㎡)
右滩过水面积ω3=0(㎡)
全断面过水面积ωs=ω1+ω2+ω3=(㎡)
左滩水面宽度 B1=0(m)
河槽水面宽度 B2=74(m)
右滩水面宽度 B3=0(m)
计算水力半径
计算公式
R=ω/B
式中：ω为过水面积(㎡)
B 为水面宽度(m)
河槽水力半径 R2=ω2/B2=74=(m)
根据几何方法计算得：
左滩过水面积ω1=0(㎡)
河槽过水面积ω2=(㎡)
右滩过水面积ω3=0(㎡)
全断面过水面积ωs=ω1+ω2+ω3=(㎡)
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)
计算水力半径
计算公式
R=ω/B
式中：ω为过水面积(㎡)
B 为水面宽度(m)
—设计流量；根据计算， = (m³/s)
—天然河槽流量：根据计算， = (m³/s)
—天然状态下河滩部分流量， =0
所以， = (m³/s)
—计算断面天然河槽宽度， B=
—桥下断面天然河槽宽度， B=
—计算断面桥下河槽最大水深， hmax=
—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的比值；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： μ=
所以
=
即 =，扣除原来水深，实际冲刷深度为 。
2桥墩的局部冲刷计算
1用65-2修正式计算河槽中桥墩的局部冲刷：
式中：
—桥墩局部冲刷深度，从一般冲刷后床面算起；
—墩型系数；查表6-3-1得： =1
水文计算算例
水文计算算例This manuscript was revised by the office on December 10, 2020.河槽平均水深(m)河槽最大水深(m)河槽水面宽度(m)71河槽过水面积(㎡)5 河流断面图3）.桥长计算河槽宽度计算公式cncpjBQQKL3⎪⎪⎭⎫⎝⎛=式中：设计流量pQ= (m3/s)设计洪水河槽流量cQ= (m3/s)河槽宽度c B=系数K和指数3n，该河段属于稳定河段，9.0,84.03==nK可求得L=。
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的泄洪要求，水文不控制跨径布置。
3）.桥长计算 河槽宽度计算公式c n c pj B QQ K L 3⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛= 式中： 设计流量pQ = (m3/s)设计洪水河槽流量c Q = (m3/s) 河槽宽度cB =系数K 和指数3n ，该河段属于稳定河段，9.0,84.03==n K可求得L=。
本桥跨径设置主要受地形影响，采用跨径18×20m 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的泄洪要求，水文不控制跨径布置。
4）. 冲刷计算 ⑴河槽一般冲刷由于公式64-1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的沙砾，因此采用64-2简化公式计算河槽一般冲刷：。
大桥水文计算书
大桥水文计算书一、 流量计算（一）形态断面（1）98年洪水 洪水频率(%)Pm=0.91100101001=⨯+ （按98年为百年洪水计）洪水位：67.3 (图中②) 河床比降（%） I= 0.045135河槽糙率251=c n 河滩糙率151=t n河槽过水面积（m2）Wc= 1364.734 河滩过水面积（m2）Wt= 31.9692 河槽湿周（m ）ρc= 158.5708 河滩湿周（m ）ρtc= 34.6464河槽水力半径8.61Rc ==ccW ρ河槽水力半径0.92Rt ==t Wtρ河槽平均流速(m/s) 2.23R 1Vc 2132c ==I n c河滩平均流速(m/s)0.003Rt 1Vt 2132==I n t河槽流量（m3/s ）Qc= Wc ×Vc= 3044.12 河滩流量（m3/s ）Qt= Wt ×Vt= 0.1098年洪水流量（m3/s ）Q98= Qc+Qt = 3044.22偏态系数Cs=1.92 偏态系数ΦT=3.6849平均流量906.47Φ1Q Q T 98T98=+=vC（2）常年洪水 洪水频率(%)Pm=50 （按常年洪水为两年一遇计）洪水位：64 (图中①) 河床比降（%） I= 0.045135河槽糙率251=c n 河滩糙率151=t n河槽过水面积（m2）Wc= 865.6289 河滩过水面积（m2）Wt=0 河槽湿周（m ）ρc= 150.3651河槽水力半径5.756847Rc ==ccW ρ河槽平均流速(m/s) 1.706031R 1Vc 2132c ==I n c河槽流量（m3/s ）Qc= Wc ×Vc= 1476.79 常年洪水流量（m3/s ）Q1/2= Qc= 1476.79 偏差系数Cv=0.64 偏态系数Cs=1.92 偏态系数ΦT=-0.2912平均流量（m3/s ）1815.05874Φ1Q Q T 1/2T1/2=+=vC（3）设计洪水 洪水频率(%)Pm=1 偏差系数Cv=0.64 偏态系数Cs=1.92历史洪水平均流量（m3/s ）1360.76592Q Q QT1/2T98=+=设计流量（m3/s ）4464.09)1(Q P =Φ+=v P C Q二、 设计水位计算（试算设计水位）设计水位（m ）：69.35 河槽湿周（m ）ρc= 161.693 河滩湿周（m ）ρt= 108.225 河槽过水面积（m2）Wc= 1682.44 河滩过水面积（m2）Wt= 240.45 河槽水力半径Rc= 10.41 河滩水力半径Rt= 2.22 河槽平均流速(m/s)Vc= 2.53 河滩平均流速(m/s)Vt= 0.90 河槽设计流量（m3/s ）Qc= 4258.96 河滩设计流量（m3/s ）Qt= 217.44 总流量（m3/s ）Q ＝Qc+Qt= 4476.40 三、 桥孔长度计算系数Kq=0.95 指数n3=0.87设计流量（m3/s ）QP= 4464.09595 河槽宽度（m ）BC= 156.16河槽设计流量（m3/s ）Qc= 4259.0桥孔最小净长度（m ） 154.55)(Lj3==Bc Q Q K n cP q 水流与路线方向夹角a=90o 桥台宽度（m ）bt=12桥孔最小斜净长度（m ） 178.55)cos(2L jx=+=a bt L j四、 桥面标高计算（一）雍水高自然过水面积（m2）W= 1922.9 桥下净过水面积（m2）Wj= 1688.2桥前全断面平均流速(m/s) 2.32V ch ==wQ p桥下断面平均流速(m/s) 2.64Vq ==jp w Q系数η=0.05 桥下雍水高（m ） 0.08)V -η(V z △2ch 2q ==（二）浪高 风速(m/s)W=15 计算浪程（m ）D=0.3波浪高度（m ）32D w0.0166 h 311.25L(1%)⨯⨯⨯==0.22（三）桥面标高设计水位（m ）： hp= 69.35 桥下雍水高（m ）ΔZ=0.08 波浪高度（m ）hL(1%)=0.22 安全值（m ）ha=0.5 建筑高度(m)hj=1.8 (按30mT 梁高)铺装厚（m ）hpz=0.2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= 72.23 五、 冲刷计算（一）一般冲刷 1、河槽一般冲刷建桥前河槽宽度（m ）Bc= 156.16 建桥后河槽宽度（m ）Bcg= 156.16河槽平均水深（m ）10.77Hc ==Bc Wc流量集中系数02.1)Hc Bc (=A 0.1521=天然河槽设计流量（m3/s ）Qc= 4258.96河槽部分的设计流量4247.25Qp Qt1Qc QcQ2=⨯+=阻水总面积/过水面积λ= 0.07 桥墩侧向压缩系数μ= 0.97 河槽最大水深（m ）hcm= 13.23河槽冲刷后水深（m ） 14.98h )λ)μB -(1Bc()Qc Q 1.04(A=hcp 0.66cg0.92=cm河槽冲刷深（m ）1.75h =-=hcm hcp c 一般2、河滩一般冲刷建桥前河滩宽度（m ）Bt= 108.02 建桥后河滩宽度（m ）Btj= 40.37河滩平均水深（m ）2.23Ht ==Bt Wt流量集中系数02.1)Ht Bt (=A 0.1521=河滩最大水深（m ）htm=3.76 河滩不冲流速(m/s) VH1=1.15河滩部分的设计流量 216.84Q Q Q Q Q p t1c t11=⨯+=河滩冲刷后水深（m ） 7.48)V )h h (μB Q (=htp 65h135ttm tj 1=河滩冲刷深（m ） 3.72h =-=tm tp t h h 一般（二）局部冲刷 1、桥墩局部冲刷河槽泥沙平均粒径(mm)d= 1002.810.7)+0.28(d =V 0.50=墩前泥沙始冲流速1.510.5)+0.12(d ='V 0.550=一般冲刷后墩前行近流速 2.90)(])B -(1c [)Q Q (1.04=V 32ccm 0.34cg 0.1c 20.1c =c V h h B A λμ墩形系数K ξ=1.1 河槽颗粒影响系数 1.132482375.00023.0K 24.02.2η2=+=d d桥墩计算宽度B1=1.8河槽一般冲刷后水深hcp= 14.98指数0.97)VV (=n20.19Lgd+0.230= 桥墩局部冲刷深度 1.34)V 'V -V (h B h n200.15cp0.612db==ηξK K2、桥台局部冲刷河滩泥沙平均粒径(mm)d= 0.5河滩泥沙始冲流速0.310.7)+0.28(d =V 0.50= 台前泥沙始冲流速0.120.5)+0.12(d ='V 0.550=一般冲刷后台前行近流速0.19)(])B -(1t[)Qt Q1(1.04t =V 32tm 0.34tg 0.10.1=t V hth B A λμ台形系数K ξ=1.1 河滩颗粒影响系数0.328098375.00023.0K 24.02.2η2=+=d d桥台计算宽度B1=2河滩一般冲刷后水深htp= 7.48指数 1.05)VV (=n20.19Lgd+0.230= 桥台局部冲刷深度0.16)V 'V -V (h B h n200.15tp0.612tb ==ηξK K。
水文计算(带图)
τ设计=0.431864
τ校核=0.406152h 设计=38.60004
h 校核=46.40489
△h 设计=
160.4△h 校核=
194.5951
K 设计=6.320659
K 校核=6.369294
设计洪水过程线的推求
汇流时间：
洪水径流深：ht=3.6q τ
附加安全洪水径流深：△h=h24-ht
考虑洪水安全放大系数：K=1+△h/ht*1/(1-a0)
根据前述计算参数推求？水库设计洪水及校洪水过程线如下：
由于本工程为小（？）型水库工程，按一般小型水库的洪水调节要求，该工程采用洪水过程线进行调节计算。
洪水过程线采用较简易的矩形概化线进行分析计算。
根据《贵州省暴雨洪水计算实用查手册》的汇流区划分，本流域属汇流？区，洪水过程线按附表（十五）取P=0.20的（三）类概化线型进行概化，其中a 0=21.9%。
计算公式如下：。
水文计算算例
精心整理（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① 洪峰流量汇水面积相关法公式② n N N F K Q =…………………………………（1） 式中：Q N ——某频率洪峰流量（米3/秒）. n 、K N ——为重现期为N 的经验参数 F ——流域面积（平方公里）. ② 综合参数法：ηλψ3N H F βαCN Q mN = (2)其中：Q mN ——某频率的洪峰流量（米3/秒）. N ——设计重现期（年）.ψ——流域形状系数，2L F =ψL.——主沟长度H 3N ——设计重现期为N 的3小时面雨量（毫米）.C 、α、β、γ、η——分区综合经验参数指数. 式中参数的确定：③ 原交通部公路科学研究所推理公式法：F S Q nP P ⎪⎭⎫⎝⎛-≡μτ278.0…………………………………（3） 式中：Q p ——某频率洪峰流量（米3/秒）.S P ——某一频率雨力即最大1小时暴雨强度（毫米/小时）. τ——流域汇流时间（小时）. μ——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. ④ 全国水文分区经验公式：公式的基本形式：n KF Q =%2。
…………………………（4） 根据分区表查90区的对应值：n 值按取0.72，K 值取13.8，%2%118.1Q Q = ⑤ 采用全国水文分区经验公式0n Q CF =，)1(%10%1K C Q Q v +=………………………………（５）根据分区表查90区的对应值。
查得1.6=C ，65.0=n 则65.001.6F Q =，55.1=v C s C /v C =3.5，查得K1%=8.16，0%1648.13Q Q =流量计算结果序号断面位置河名及桥名汇水面积F (Km 2)河沟长L（Km ）河沟纵坡j公式① (m 3/s)公式② (m 3/s)公式③ (m 3/s)公式④ (m 3/s)采用值 (m 3/s)1K51+600.***大桥 18.2 8.5 0.0189 432.2 237.2 499.4 131.5 499.42K51+860.***大桥 20.12 8.8 0.0189 462.7 252.3 548.8 141.4 548.8K52+060.3***大桥20.12 8.8 0.0189 462.7 252.3 548.8 141.4 548.82.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。
水文计算方法
水文计算方法以下是 8 条关于“水文计算方法”的内容：1. 嘿，你知道吗，水文计算方法里有一种超简单的流量计算呢！就像我们计算每天喝多少水一样，通过测量河流的宽度、深度还有流速，就能算出流量啦！比如一条小河，宽 5 米，深 1 米，流速每秒 2 米，那流量不就容易算出来啦，是不是很神奇呀！2. 哇塞，还有那种降雨计算的方法呢！这就好像我们数天上掉下来多少雨滴一样。
我们可以通过测量降雨量、降雨时间啥的，来了解到底下了多少雨。
就好比上次下了一整天的毛毛雨，和突然下了半小时的大雨，计算起来可不一样呢，有趣吧！3. 嘿呀，别忘了那种蒸发量的计算呀！就跟我们夏天身上汗水蒸发的感觉差不多。
通过研究温度、风速等因素来算水分蒸发了多少。
你想想，大太阳底下和有风的天气，蒸发量肯定差别挺大的呀，是不是！4. 唔，还有水位的计算呢！咱可以把它想象成看浴缸里的水位变化。
不同时间的水位高度一对比，就能知道变化情况啦。
就像那个湖，早上和晚上的水位不一样，这样就能算出水位的变化啦，这多有意思呀！5. 啊哈，有一种计算径流的方法呢！径流就像小水流在大路上奔跑一样。
我们要考虑好多因素来算出它们跑了多远。
比如那片山区的小溪流和广阔平原上的河流，径流的计算就完全不同呢，你说神奇不！6. 哟，计算泥沙含量的方法也不能少呀！不就跟我们吃的芝麻糊里芝麻的多少一样嘛。
通过分析水的混浊度啥的，就能知道泥沙有多少啦。
像那条浑浊的小河和清澈的小溪，泥沙含量肯定不一样呀，对吧！7. 嘿，还有地下水计算呢！这就好像探索地下的秘密宝藏一样。
我们得知道地下有多少水在流动。
好比有时候地下的水很多，有时候又很少，计算起来可得小心点呢，是不是感觉很神秘呀！8. 总之呢，水文计算方法真的好丰富好有趣呀！可以让我们更了解水的各种奇妙变化，这些方法都超有用的呀！。
水文计算
∂(三-2
ΦP
0.57
0.64
0.73
（5）设计洪峰流量计算
采用公式：QP=0.278ΦPiPF
洪峰流量计算表
P%
ΦP
iP
F
QP
10
0.57
5
0.64
2
0.73
采用公式：PτP面=P24P面·24n2P-1·6n1P-n2P·τ1-n1P
iP=PτP面/τ
τ历时设计面雨量及暴雨强度iP计算表
P（%）
P24P面
24n2P-1
6n1P-n2P
τ
τ1-n1P
PτP面
iP
10
5
2
（4）设计洪水径流系查算表
设计洪水径流系数表
径流系数
P（%）
10
5
2
∂iP
0.45
0.51
Cs/Cv
KF
Kp值
面雨量Ptp面
10%
5%
2%
10%
5%
2%
1
3.5
6
3.5
24
3.5
三日
3.5
采用公式：PtP面=Pt·Kp·KF
（2）暴雨指数N1p、n2p查算
暴雨指数N1p、n2p计算表
P（%）
P1P面
P6P面
P24P面
P1P面/P6P面
P6P面/P24P面
n1P
n2P
10
5
2
（3）τ历时设计面雨量及暴雨强度计算
１.水文计算
根据1998年编《辽宁省中小河流（无资料地区）设计暴雨洪水计算方法》进行不同频率设计洪水计算如下：
基本资料：
流域面积Ｆ＝
某大桥水文计算算例
某大桥水文计算算例大桥水文计算书主要设计成果汇总表项目河槽河滩设计流量Q1%（m3/s） 2902设计水位（m） 175.25设计流速V（m/s） 2.32平均流速V平（m/s） 1.68桥孔长度（m） 330桥前壅水（m） 0.27一般冲刷深度（m） 1.96 0.48局部冲刷深度（m） 2.11梁底最低标高（m） 176.32一、流域概况达诺河发源于大兴安岭山脉南麓的，是黑龙江右岸一大支流，该河由西向东流经沈家营子，于平安村、团山子分别汇入溪浪河、牤牛河后折向北流入松花江。
河流长度265Km,流域面积12603 Km2，流域内植被良好，中、上游山丘地带生长茂密森林和次生林，平原区为耕地，流域内支流毛沟纵横，较大支流右岸有牤牛河，左岸有溪浪河，向阳山以上为上游段，支流汇入较多，地处中山、低山、丘陵区棕山峻岭，地势较高，海拔400～600m，地面比降1.5～5.0‰，谷窄流急，向阳山至牤牛河口为中游，属丘陵及河谷平原区，高程在200～400m，地面比降为0.15～1.0‰,河谷变宽，一般在2Km 以上，最宽达5Km ,水流变缓，河道弯曲，汛期洪水泛滥成灾。
牤牛河口以下为下游段，属平原区，地势较低，高程150～170m地表平坦开阔，地面比降0.2～0.5‰，河谷较宽，一般3～15Km,水流缓慢，河道蜿蜒曲折且多串沟，河水常出槽泛滥成灾，属山前区宽滩性河段。
本项目路线经过之处位于河流中游，河道较顺直稳定，复式断面，砂质河床，两岸平坦宽阔，河床比降较小，流速较缓，汛期洪水泛滥宽度达2～5Km。
桥位上游汇水面积F=5642Km2二、水文气象流域内径流主要受降雨支配，夏季雨量充沛，年最大降水量为880mm，夏秋两季降水量占全年降水的70%以上,洪汛多发生在7、8、9月份，冬季枯水多雪，春季降水较少，约占全年的15%，因此春汛较小，故洪水设计流量，采用暴雨洪水流量。
洪水时河水出槽，没溢两岸，泛滥宽度达3～5Km。
水文计算算例
桥涵水文分析计算报告v—墩前行近流速；由于一般冲刷采用64-2简化公式进展计算，因此，墩前行进流速v采用下式计算：0.340.12/30.1AQBhdcmax25.24/vvmsc1.04Q(1)Bhccgc=4.03m/sv 00.5 —床沙启动速度；v0.28(d0.7)0.31m/s'v—墩前泥沙启动速度；v'0.12(d0.7)0.12m/s0.55n—指数当v v0时，n=1当v v0时，nvv0.230.19lgd所以：nVV'0.600.15h b KKBh2.57m21pV②用65-1修正式计算河槽中桥墩的局部冲刷：清水冲刷v v0：h b KK 0.601BVV10'动床冲刷v v0：VV'0.60hKKBVV'b VVn1100'00式中：h、K、b B、v、1v、v'意义同65-2。
00河床泥沙启动速度v0：桥涵水文分析计算报告v 00.0246hpd0.14332d10dhp0.72 0.45m/s0.06 d墩前起冲流速vmsv'0.46200.20/B1河床粒径影响系数K：K0.8d 10.45d10.151.98指数n：v0 nv0.19 0.25d因为v v0，所以属动床冲刷：应采用公式：0.60VV'hKKBVV'b VV1100'00n进展计算：VV'0.60hKKBVV'b VV1100'00n3.36m由上述两种方法确定最大的桥墩局部冲刷深度h b3.36m，在计算最低冲刷线标高时采用此值。
二、综合评价本路线所设桥涵构造物宏观上可以满足所经地区排洪行水的需要。
微观上无论从桥长还是桥梁分布合理性来说，能满足过水的需要，不会对排洪产生阻碍。
桥涵水文分析计算报告从各个局部来讲，各种构造物的布设均考虑了能方便当地群众生产、生活的需要，不会因本公路的修建导致当地群众生产、生活的不便。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
(一)N ――设计重现期（年）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 1% 140mm④ 全国水文分区经验公式：公式的基本形式：Q 2% KF n。
........................... 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% 1.18Q 2%⑤采用全国水文分区经验公式 1.55 C s /C v =3.5，查得 K1%=8.16 , Q 1% 13.648Q 0流量计算结果 序号 断面位置河名及桥名 汇水面积F (Km 2) 河沟长L (Km ) 河沟纵坡j 公式① (m 3/s) 公式② (m 3/s) 公式③ (m 3/s) 公式④ (m 3/s) 采用值(m 3/s) 1K51+600.0***大桥 18.2 8.5 0.0189 432.2 237.2 499.4 131.5 499.42K51+860.0***大桥 20.12 8.8 0.0189 462.7 252.3 548.8 141.4 548.8 3K52+060.0 ***大桥 20.12 8.8 0.0189 462.7 252.3 548.8 141.4 548.82.计算设计水位以及设计流速由表二查得: u K i S p 1 由表三查得:K i 0.65, i 0.981.3 300.83 82.44mm/hK 2 0.334，0.16 0.334 0.16 L Q 0 CF , Q 1% Q 0 (1 C v K 1% )根据分区表查90区的对应值。
查得C6.1 , n 0.65 则 Q 。
6.仆。
.65C v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。
根据前文的流量计算，确定百年一遇的设计流量Q1%=548.8m 3/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2河流资料2.1基本资料断面桩号及标高数据列表计算过程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 3m为河床粗糙系数I为河床比降河槽流速V2 = m2 R2 2/3 11/2=40 X1.2272/3x(18.9/1000) 1/2= 6.301(m/s)3.5计算流量计算公式Q = wX V式中：3为过水面积(川)V为流速(m⑸河槽流量Q2 = 3 2 X V2 =87.092 X6.301 548.799(m 3⑸全断面流量Qs = Q1 + Q2 + Q3 =0 548.799+0 = 548.799(m 3⑸3.6计算全断面流速Vs = Qs / 3S = 548.799 / 87.092 = 6.301(m/s)4计算结果列表全断面数据河槽数据河流断面图系数K 和指数n3，该河段属于稳定河段，K 0.84, n 3 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 35 X 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的泄洪 要求，水文不控制跨径布置。
4).冲刷计算⑴河槽一般冲刷 由于公式64-1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的沙 砾，因此采用64-2简化公式计算河槽一般冲刷:式中：Q1 —计算断面的天然河槽流量Q 2 —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 2 Qc Q sQ c Q t " Qs —设计流量；根据计算，Qs=548.8 (m 3/s) Qc —天然河槽流量：根据计算，Qc=548.8 (m 3⑸ Qt "—天然状态下河滩部分流量，Qt " =0所以，Q 2 Qc —Q s =548.8(m 3/s)Q c Q t " h p0.90 Q 2 1.04 A — Q c 0.66 B c (1 ) B 2 h maxBc—计算断面天然河槽宽度，B=28.1m B 2—桥下断面天然河槽宽度，B=28.1mh max —计算断面桥下河槽最大水深，hmax=5.3_0.15A—单宽流量集中系数： A B 1.05H—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，近似用一个墩宽中心距离之比;1 4——0.07 20所以=6.24m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:nK K 2B 10.60h p 0.15V V 。
’式中:h b—桥墩局部冲刷深度，从一般冲刷后床面算起;K—墩型系数；查表6-3-1得：K=1 K 2—河床粒径影响系数；K 2 嗔23 0.375d°" 0.37d—桥梁压缩系数:卩=0.880.90hp 1.04 A Q：B c(1) B 20.66h max即 hp =6.24m扣除原来水深5.3m ，实际冲刷深度为h p hmax0.94m 。
h bV oB i —桥墩计算宽度；查表6-3-1得：B I =1.4mhp—墩前行近水流深度，以一般冲刷后水深hp代入；h p 6.24md—冲刷层内泥沙平均粒径， d 1mm V—墩前行近流速;速v采用下式计算:=4.12 m/sn—指数由于一般冲刷米用64-2简化公式进行计算，因此，墩前行进流c … 0.1v A dQ 2 v ------- -----1.04 Q cB c (1 )B cg0.34gnax1%2/3v c 5.24m/s—床沙启动速度;V o 0.28(d 0.7)0.50.37m/sVo'—墩前泥沙启动速度;_ 0 55v 0' 0.12(d0.7) 0.15m/s当v V 0时,=1当v V0时，0.23 0.19lgdV 0 V所以:h b K K 2n0.600.15V V 0'B 1 h p ---------------- 2.80mV o② 用65-1修正式计算河槽中桥墩的局部冲刷: 清水冲刷vV0:h b K K 1B 1060V V 0'动床冲刷V V0:h bK K 1B 1060V 0 V 0'nV V 。
’ V 。
V 。
’式中:最低冲刷线标高时采用此值。
2 . K80+120*** 大桥水文计算 (1).设计流量计算h b KB 1v、 、 、 、 Vo、Vo'意义同 65-2。
河床泥沙启动速度v 0 0.0246 hpd0.14332d1o h p— 0.72d1.95m/s墩前起冲流速 V o ' —o.o6d0.462 一v 0 0.26m/ sB 1河床粒径影响系数K o.81d— 0.451— 0.15d1.6指数n:-o.19o.25dV o因为VVo，所以属动床冲刷：应采用公式:h b K KiB o "V oV o 'nV V o ' V o V o '进行计算:h b K K 1B 1o6°V oV o 'nV V o ' V o V o '3.37m由上述两种方法确定最大的桥墩局部冲刷深度h b 3.37 m ，在计算①洪峰流量汇水面积相关法公式Q N K N F"............................................... 1）（式中：Q N——某频率洪峰流量（米3/秒）.n、K N---- 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; Q% 60.1②综合参数法：Q mN CN 匸H3N......................................................................................................................... 2）（其中：Q mN ――某频率的洪峰流量（米3/秒）.N——设计重现期（年）.流域形状系数，F L2L.—主沟长度H3N设计重现期为N的3小时面雨量（毫米）c、a、B、Y、n「分区综合经验参数指数.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、0.15、0.58、0.11、0.49；③原交通部公路科学研究所推理公式法：Q P 0.278 S P F ..................................................... 3）（S P 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）.卩一一损失参数（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 1% 140mm④ 全国水文分区经验公式:公式的基本形式：Q 2% KF n。
........................... 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% 1.18Q 2%⑤ 采用全国水文分区经验公式C v 1.55 C s /C v =3.5，查得 K1%=8.16 , Q 1% 13.648Q 0式中：Q p某频率洪峰流量（米3/秒）由表二查得:u K i Sp 1由表三查得:K i 0.65, i 0.98 1.3 300.83 82.44mm/h K 20.334,0.160.16K 20.334nCF , Q 1%Q 0 (1 C v K 1% )根据分区表查90区的对应值。
查得C6.1 , n 0.65 则 Q 。
L6.1F065流量计算结果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。
根据前文的流量计算，确定百年一遇的设计流量Q1%=277.3m 3/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=35 ;根据现场实测以及相关资料，确定河床比降J=0.0156，利用计算软件可以求得：1桥梁基本信息2河流资料2.1基本资料断面桩号及标高数据列表3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=277.3(m彳⑸对应的设计洪水位为870.125(m)，即H=870.125(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3仁0( m2)河槽过水面积3 2=64.87( m)右滩过水面积3 3=0( m)全断面过水面积3 s= 31+ 32+ 33=64.87( m)左滩水面宽度B仁0(m)河槽水面宽度B2=74(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(m)B为水面宽度(m)河槽水力半径R2= 3 2/B2=64.87/74=0.877(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 C30-2002)V = m R 2/3 I1/2(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V2 = m2 R2 2/3 11/2=33 X0.8772/3x(20/1000) 1/2= 4.275(m⑸3.5计算流量计算公式Q = wX V式中：3为过水面积(川)V为流速(m⑸左滩流量Q1 = s i X V1 =0 X0 = 0(m 3⑸河槽流量Q2 = s 2 X V2 =64.87 X4.275 = 277.299(m 3⑸右滩流量Q3 = s3 X V3 =0 X0 = 0(m 3/s)全断面流量Qs = Qi + Q2 + Q3 =0 + 277.299+0 = 277.299(m 3/s)3.6计算全断面流速Vs = Qs / s s = 277.299 / 64.87 = 4.275(m/s)4计算结果列表全断面数据4.2河槽数据河槽设计流量(m 3/s) 277.299 河槽平均水深(m) 0.877 河槽最大水深(m) 5.125 河槽水面宽度(m) 74 河槽过水面积(川)64.87河流断面图式中: 设计流量 Q P =277.3 (m 3/s) 设计洪水河槽流量Q C =277.3 (m 3/s)3 •桥长计算河槽宽度计算公式L jQ p Q c门3B c河槽宽度B c=24.2m系数K和指数n3，该河段属于稳定河段，K 0.84, n 3 0.9可求得L=20.3m 。