水文计算算例
水文计算算例范文
水文计算算例范文在日常生活中,水是我们无法缺少的重要资源。
不仅是人类所需,所有生物都离不开水。
面对日益增长的全球人口和环境变化所带来的挑战,我们需要更好地管理和保护水资源。
为了更好地理解水文计算的意义和应用,下面将提供一个水文计算的算例。
假设我们有一个地区的水资源管理项目,该地区有一个湖泊和一个附近的河流。
我们需要进行一系列水文计算来评估这个地区的水资源状况,以便有效地管理和保护水资源。
首先,我们需要计算这个地区的年平均降水量。
通过分析历史气象数据,我们可以得到每个月的降水量数据。
将这些数据相加并除以12,我们便可以得到年平均降水量。
接下来,我们需要计算湖泊的蓄水量。
湖泊的蓄水量可以通过测量湖泊的面积和平均水深来计算。
将湖泊的面积乘以平均水深,我们就可以得到湖泊的蓄水量。
这个计算对于评估湖泊的水资源储备和供应能力非常重要。
然后,我们需要计算河流的流量。
河流的流量可以通过测量河流的断面积和流速来计算。
将河流的断面积乘以流速,我们就可以得到河流的流量。
这个计算对于评估河流的水资源供应能力和水力发电潜力非常重要。
接着,我们需要计算地下水的补给量和排泄量。
地下水是地下岩层中存储的水资源,对于补充湖泊和河流水量非常重要。
通过分析地下水位的变化和监测井的水位,我们可以计算地下水的补给量和排泄量。
这个计算对于评估地下水资源的可持续性和管理非常重要。
最后,我们需要计算水资源的平衡。
水资源平衡可以通过将年平均降水量减去湖泊蓄水量和河流流量,再加上地下水的补给量和排泄量来计算。
这个计算可以帮助我们了解水资源的供需关系,以及未来可能出现的问题和需求。
通过这一系列的水文计算,我们可以更好地了解和评估地区的水资源状况。
基于这些计算结果,我们可以制定相应的水资源管理措施,包括合理利用和保护水资源的政策和实践。
只有通过科学的水文计算,我们才能更好地管理和保护宝贵的水资源,以满足日益增长的人类需求,同时保护生态环境的可持续发展。
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%=。
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。
涵洞水文计算
水文计算书一、计算公式本路段各桥涵处汇水面积F≤30km2,根据《涵洞设计细则》径流形成法计算。
计算公式如下:Q p=Ψ(h-z)3/2F4/5βγδQ p——规定频率为P%时的雨洪设计流量;Ψ——地貌系数;h——径流厚度;z——被植物或坑洼滞留的径流厚度;F——汇水面积;β——洪峰传播的流量折减系数;γ——汇水区降雨量不均匀的折减系数;δ——小水库调节作用影响洪峰流量的折减系数;二、典型桥涵处水文计算:1、k3+685涵洞处:设计洪水频率1/100。
汇水面积在1:10000地形图上勾划,F=5.6km2,汇水区内水库面积f=1.7 km2。
主河沟平均坡度3.8‰,属平原地形,地貌系数取值0.07。
汇水面积重心至桥涵的距离L=2.5km,洪峰传播折减系数为0.925。
水库湖泊所占面积30%,折减系数δ为0.91。
暴雨分区为第5区。
降雨不均匀折减系数为1。
汇水区内分布有水稻土(约30%)、粘土(约30%),壤土(约40%),表土吸水类属为I、II、III类。
径流厚度h=56×0.3+48×0.3+46×0.4=49.6,取50。
汇水区内为中等稠度林和水平带梗的梯田,被植物或坑洼滞留的径流厚度z取25。
Q p=Ψ(h-z)3/2F4/5βγδ=0.07×(50-25)^1.5×5.6^0.8×0.925×1×0.91=29.22(m3/s)查公路道路设计资料集——《涵洞》,净跨径3.4×净高3.4的钢筋砼盖板涵泄水能力Q=31.59(m3/s),为统一跨径,且该处河沟宽4m,深2.5m,故设1-4×3.5涵洞排洪。
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:。
水文计算算例
N-—设计重现期(年).
--流域形状系数,
F L2
桥涵水文分析计算报告
L.——主沟长度
H3N——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:
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;
河槽流量 Q2 = ω2×V2 =87。092×6.301 = 548。
799(m³/s)
全 断 面 流 量 Qs = Q1 + Q2 + Q3 =0 +
548.799+0 = 548。799(m³/s)
3.6 计算全断面流速
Vs = Qs / ωs = 548.799 / 87.092 = 6.301(m/s)
L=23。6m。
桥涵水文分析计算报告
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
式中:
hb -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
K2 —河床粒径影响系数;
K 2
0.002
2.2
3
0.3
பைடு நூலகம்
7
5d
0.24
0.37
d
B1 -桥墩计算宽度;查表 6—3-1 得: B1 =1.4 m h p —墩前行近水流深度,以一般冲刷后水深 h p 代入; hp 6.24m d —冲刷层内泥沙平均粒径, d 1mm
桥梁工程水文计算
2、水文计算基本资料:桥位于此稳定河段,设计流量31%5500/S Q Q m s ==,设计水位457.00S H m =,河槽流速 3.11/s c v m =,河槽流量3C Q =4722m /s ,河槽宽度c B 159.98m =,河槽平均水深c h 9.49m =,天然桥下平均流速0 3.00/M v m s =,断面平均流速=2.61m/s υ,水面宽度B=180m ,河岸凹凸岸曲率半径的平均值R=430m ,桥下河槽最大水深12.39mc h m =。
2.1桥孔长度根据我国公路桥梁最小桥孔净长度Lj 公式计算。
该桥在稳定河段,查表知K=0.84,n=0.90。
有明显的河槽宽度Bc ,则有:n0.90j s c c L =K (Q /Q )B =0.84(55004722)159.98=154.16m ⨯÷⨯换算成平面半径R=1500的圆曲线上最小桥孔净长度为154.23m 。
2.2桥孔布置图根据河床断面形态,将左岸桥台桩号布置在K52+325.00。
取4孔40m 预应力混凝土T 形梁为上部结构;钻孔灌注桩双柱式桥墩,桩径为1.6m ,墩径取1.4m ;各墩位置和桩号如图1所示;右桥台桩号为K52+485.00;该桥孔布置方案的桥孔净长度为155.80m 大于桥孔净长度154.23m ,故此桥孔布置方案是合理的。
2.3桥面最低高程河槽弗汝德系数Fr= 223.119.809.49=0.104c c vgh ⨯=<1.0。
即,设计流量为缓流。
桥前出现壅水而不出现桥墩迎水面的急流冲击高度。
2.3.1桥前壅水高度∆Z 和桥下壅水高度∆Zq冲刷前桥下流速'm υ=55003.72/1609.493 1.49.49Q s m s Aj==⨯-⨯⨯天然桥下平均流速v om =3.00m/s自然淤积孔隙率n 为0.4,则天然空隙比e 取0.67,查表知d 50=3mm 冲刷前桥下流速:mυ=0.250.2550' 3.723.29' 3.7210.5(1)10.53(1)3.11mm cv v d v -==+-+⨯⨯-m/s系数6.43Ky=0.50.50.530.10.1==-桥前最大壅水高度:∆Z=22226.430.53()(3.29 3.00)0.32229.8momK nK y vvg⨯-=-=⨯m桥下壅水高度取洪水和河床条件为一般情况,则:∆Zq=12∆Z=0.16m2.3.2浪高∆h 2计算风速为21.53m/s ,浪程内平均水深取河床平均水深8.60m ,汛期顺风向到达桥位断面形成的最大水面风距为1450m 。
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。
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。
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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: 。…………………………(4)
根据分区表查90区的对应值: 值按取0.72, 值取13.8,
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 , / =3.5,查得K1%=8.16,
432.2
237.2
499.4
131.5
499.4
2
K51+860.0
***大桥
20.12
8.8
0.0189
462.7
252.3
548.8
141.4
548.8
3
K52+060.0
***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,根据规范规定进行选取。
(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 = = 6.301(m/s)
3.5 计算流量
计算公式
Q = ω×V
式中:ω为过水面积(㎡)
V为流速(m/s)
河槽流量 Q2 = ω2×V2 =87.092×6.301 = 548.799(m³/s)
全断面流量 Qs = Q1 + Q2 + Q3 =0 + 548.799+0 = 548.799(m³/s)
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
(Km)
河沟纵坡j
公式①
(m³/s)
公式②
(m³/s)
公式③
(m³/s)
公式④
(m³/s)
采用值
(m³/s)
1
K51+600.0
***大桥
18.2
创作编号:GB8878185555334563BT9125XW
创作者:凤呜大王*
8.5
0.0189
根据前文的流量计算,确定百年一遇的设计流量Q1%=277.3m³/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
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
3.6 计算全断面流速
Vs = Qs / ωs = 548.799 / 87.092 = 6.301(m/s)
4 计算结果列表
4.1 全断面数据
断面平均流速(m/s)
6.301
断面设计流量(m³/s)
548.799
4.2河槽数据
河槽设计流速(m/s)
6.301
河槽设计流量(m³/s)
548.799
河槽平均水深(m)
创作者:凤呜大王*
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: 。…………………………(4)
根据分区表查90区的对应值: 值按取0.72, 值取13.8,
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 , / =3.5,查得K1%=8.16,
n、KN——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:
………………………………………(2)
其中:QmN——某频率的洪峰流量(米3/秒).
N——设计重现期(年).
——流域形状系数,
L.——主沟长度
H3N——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.
—桥下断面天然河槽宽度, B=28.1m
创作编号:GB8878185555334563BT9125XW
创作者:凤呜大王*
—计算断面桥下河槽最大水深, hmax=5.3
—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=0.88
C、α、β、γ、η——分区综合经验参数指数.
式中参数的定:
3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).
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
创作编号:GB8878185555334563BT9125XW
创作者:凤呜大王*
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
0
877
24
871
35
866
38
865
44
869
61
878
74
883
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(m3/s)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:
—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:
=4.12
—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。
所以
=6.24m
即 =6.24m,扣除原来水深5.3m,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
—河床粒径影响系数;
—桥墩计算宽度;查表6-3-1得: =1.4
—墩前行近水流深度,以一般冲刷后水深 代入;
13
2.2 断面桩号及标高数据列表
桩号(m)
标高(m)
0
1016
12
1010
17
1008
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
河槽水力半径 R2=ω2/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)
(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 = = 4.275(m/s)
3.5 计算流量
计算公式
Q = ω×V
式中:ω为过水面积(㎡)
式中:
—计算断面的天然河槽流量
—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
—设计流量;根据计算, =548.8 (m³/s)
—天然河槽流量:根据计算, =548.8 (m³/s)
—天然状态下河滩部分流量, =0
所以, =548.8(m³/s)
—计算断面天然河槽宽度, B=28.1m
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
33
右滩粗糙度m3
13
2.2 断面桩号及标高数据列表
桩号(m)
标高(m)
创作编号:GB8878185555334563BT9125XW
创作者:凤呜大王*
(1)
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
***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
左滩过水面积ω1=0(㎡)
河槽过水面积ω2=64.87(㎡)
右滩过水面积ω3=0(㎡)