经验公式计算某管道长江穿越冲刷深度的分析

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河流穿越冲刷深度计算的探讨

河流穿越冲刷深度计算的探讨
4冲刷深度计 算公式的 选用 目前国内外研究提出的冲刷深度计算公式较多,各有侧重,各公
式计算的差值也较大,这些公式一般都是在边界条件基础上推导出来 的,具有一定的局限性,—般需结合工程的具体条件合理选用。
41经坝工程设计规;D计算公式
he—hp.【( 诗) n- 1】( 1)
1表 海 壁 水域的管顶埋深作如下规定: 裁 幼 £ 域 的 管 勰 回
术麓 冲剐情 况
有j 率写I赫漫 的艰域.应在设计; 串射洪水缝
下或 规划 磕最 琏下 ,取 萁凉 者
无冲号j 或砬泼呻术戈.应埋在水床硒以下
河庶 为基岩, 并在设计 洪水下不 被冲l I 时 . 量酬立轰^墨岩浑匿
大型 ≥L o ≥1. 5 辛O. 8
水 消退时 , 水中的 悬浮 物质 沉积 淹埋 了桥 基础 及桥 皈。
1 995年 长一 呼输 气管 道选 线时 ,在 鄂尔 多斯 市有 一座 1991年建
造的 桥梁 ,发 现桥墩 基础 裸露 2Dm至5.0m不等 ,经调 查是 由1993
年一次洪水冲刷所致,其主河槽冲刷深度达6 .0m之多。
以上事例可以看到,本区的侵蚀强度比较强烈,洪水来势凶猛,对
砂 类土河 床 绝不可 低估 河水 的冲 刷影 响。

32由河 水的含沙 量看侵蚀 强度
陕甘黄土高原的河流大部分都发源于东西走向的白于山脉,各水
文测站的河水含砂量的情况见下表
鬻站名称 环江洪镪玷
环江压用鲇
囊远河悦秘
柔远河贾桥站 延 水珂 甘 答 泽站 延求弼延安站站
时阆 f ’年8月0日 7l r 军7月5日 8s 军8月¨日 竹年7月5日 7T年7月5日 f 7年 ’月6日
也就是说在整个控制流域面积上平均冲刷深度为8952mma如果每年都按上述的冲刷深度计算2冲刷深度计算公式的选用目前国内外研究提出的冲刷深度计算公式较多各有侧重各公式计算的差值也较大这些公式一般都是在边界条件基础上推导出来的具有一定的局限性一般需结合工程的具体条件合理选用

二维水沙数学模型计算在管道穿越方案选择的应用

二维水沙数学模型计算在管道穿越方案选择的应用

二维水沙数学模型计算在管道穿越方案选择的应用尤伟星;董芃羽;黄亮【摘要】水利工程下游的河道受清水下泄影响,冲刷深度可能加大.为合理确定河流穿跨越方案,以某油气管道龙津溪穿越为例,采用64-1公式计算穿越处的河道冲刷深度;建立穿越处的二维水沙数学模型,对河流的冲淤变化进行计算验证.结果表明:在考虑上游枋洋水利枢纽工程影响后,冲刷深度增加2.8 m,冲至岩石层.在此基础上,对开挖及定向钻穿越方案进行了比选,以此为依据确定龙津溪采用定向钻方案试穿实施,为今后类似工程设计施工提供参考.【期刊名称】《管道技术与设备》【年(卷),期】2016(000)004【总页数】4页(P12-14,38)【关键词】二维水沙模型;冲刷深度;管道;穿越方案【作者】尤伟星;董芃羽;黄亮【作者单位】中国石油天然气管道工程有限公司,河北廊坊065000;中国石油天然气管道工程有限公司,河北廊坊065000;中国石油天然气管道工程有限公司,河北廊坊065000【正文语种】中文【中图分类】TE832油气管道河流穿越设计中,管道埋深直接影响管道安全,根据GB50423-2013《油气输送管道穿越工程设计规范》要求,管道穿越埋深需在河道冲刷深度以下,因此,确定穿越河流的冲刷深度是管道穿越设计的基础。

目前,在大的河流上建设或规划相关水利工程较多,对于水利工程下游管道穿越工程,受上游水利工程影响,使得下游泄水变清,河床的冲刷深度加大 [1]。

采用冲刷计算公式难以准确计算冲刷深度,开挖穿越方案难以保证安全,有必要采用更准确的计算方法确定河道的冲於变化情况。

文献[2]采用二维水沙模型计算了三门峡水库下游河道在建坝前后冲刷深度的变化情况,文献[3]采用二维水沙模型计算了钱塘江河口最大冲刷深度,为过江隧道建设供依据,计算结果与地质勘察较一致。

因此,利用二维水沙模型计算冲刷深度是必要的。

本文以国内某大型输气管道工程龙津溪穿越为例,分别采用64-1公式及二维水沙数学模型计算了穿越处河道冲刷深度,并分析了水库清水下泄对管道穿越处冲刷深度的影响,据此对开挖及定向钻方案进行了比选,确定龙津溪采用定向钻方案试穿实施。

河道一般冲刷深度分析计算-孙双元要求

河道一般冲刷深度分析计算-孙双元要求

说明:本摘抄来自水规总院的孙双元,目的在于将冲刷计算用于水调工程的设计之中。

本摘抄共有两部分关于冲刷计算的内容第一部分6 .河道一般冲刷深度分析计算6 .1 冲刷深度计算方法在天然河道上修建建筑物后,由于缩窄了河道宽度,增加了单宽流量和过水断面流速,从而引起的河床冲刷和变形可称为一般冲刷。

根据水利部长江水利委员会<南水北调中线工程渠道倒虹吸土建部分初步设计大纲》中的要求,一般冲刷按《铁路桥渡勘测设计规范》TBJl7 —86(铁道鄯1987年7月)规定的方法进行计算。

经对青沙菏南、北两汊过水断面形态和河床质分析,应按“规范”中规定的非粘性土河床及单—河槽计非粘性土河床的河槽一般冲刷公式如下:E系数表6 .2 交叉断面附近河床质及平均粒径应用上述公式计算河道一般冲刷时,需分析确定交叉断面河床质的平均粒径。

根据我院地勘队提供资料,南沙河与总干渠交叉河段南槽倒虹吸长1200m,有一个地质纵剖面(沿建筑物轴线地质纵剖面和三个地质横剖面),布孔17个,孔深20~62.2m,孔距24~150m。

河床岩性为粗、细粒双层结构,分属第二工程地质单元和第三工程地质单元。

第二工程地质单元分布亍河床0~18m,其上部为砂卵石含漂石,卵石磨圆度较好,大部分砂较纯净;下部砂卵石、中卵石含量偏低,一般无漂石,砂中含土质较多。

经筛分平均粒径d50=52.9mm。

北槽倒虹吸全长800m,共布有19个钻孔,组成建筑物轴线纵剖面和四条横剖面、孔距25~150m,孔深20~40m,自地表至lom深度内属第二工程地质单元,河床质由砂卵石组成,砂卵石中含漂石,卵石含量约60~70%,次磨圆度。

经筛分平均粒径d50=84.3mm。

6 .3 计算成果根据上述南沙河南、北槽河床质平均粒径等数据和一般冲刷公式,对南北槽不同方案、不同标准洪水进行冲刷分析计算,成果见表6一l在计算中,对亍南沙河南槽倒虹吸的设计方案和补充方案1,考虑不同标准洪水的主槽流量约占河槽总过流量的85%~95%左右,为了工程安全,忽略滩地行洪,总过流量全部计入主槽内,推算河槽部分的冲刷深度。

河岸冲刷深度计算

河岸冲刷深度计算

河岸冲刷深度计算
1、水流平
行于岸坡产
计算公式式中:
h B -局部冲刷
深度(m),h p -冲刷处的
水深(m),V cp -平均流
速(m/s);V 允-河床面
上允许不冲n-与防护岸
坡在平面上
2
、水流斜冲防护岸坡计算公式式中:
Δh p -从河底
算起的局部α-水流流向
与岸坡交角m-防护建筑
物迎水面边d-坡脚处土
壤计算粒径V
j -水流的局
部冲刷流速
河岸冲刷深度计算
3、V j 的计算
⑴.
滩地河床,
计算公式式中:
B 1-河滩宽度
(m),从河Q 1
-通过河滩
部分的设计H 1-河滩水深(m);η-水流流速
分配不均匀
⑵.无滩地河
床,
计算公式式中:
Q-设计流量
(m 3/s);W-原河道过
水断面面积W p -河道缩
窄部分的断
表B .2.3 水流流速不均匀系数。

经验公式计算某管道长江穿越冲刷深度的分析

经验公式计算某管道长江穿越冲刷深度的分析

常 怀 民等 :经 验 公 式 计 算 某 管 道 长 江 穿 越 冲 刷 深度 的分 析
1 7
或 重要 河段 ,一般 采用 动床 数学 模 型计算 或 动床物
理模 型试 验研 究 ,一般 情况 下可 采用 规范 推荐 的经
d —床 沙 粒径/ — mm。
验公 式 结合 实 测 资料 ,进行 冲刷 和 淤积 分 析 计算 。 由于动床 数学 模型计 算 或动 床物 理模 型试 验研 究较
复 杂 ,考 虑到 管道 工程 设计 及应 用情 况 ,这里 只讨
首 用 = _ 求, 到 /0 先d _ d直 1= ) 乏 0
△ 8・( 一 /h 1 )/ 1 )时 的水 深 h (— 。
式中
n —— 河 床粗 化后 的糙 率 ;
— —
论采 用经 验公 式法对 河 床 冲淤进 行估算 。
的厚度 ,逐 层 向下计算 冲刷量 ,每 冲刷 一层 ,将 留 下一些 级配 曲线 中冲不走 的粗颗 粒 泥沙 ;当留下 的
Q 』 : 』∞ =。 B g
将 总 流量 公 式 代人 平 均 流 速 和单 宽 流 量公 式 ,
得:

粗 颗 粒 泥 沙 在 床 面 上 形 成 一 定 厚 度 的粗 化 保 护 层 时 ,河 床便 不再 向下 冲刷 ,此 时便 可求 出河 床 的可
断 面上 的垂线 平均 流 速和单 宽流 量 的分布 ,结 合土 质抗 冲性 可 以判 断 冲深 情况 及其 冲 淤平衡 的稳 定河
床断 面 。
D1 _
床沙 的平 均粒 径/ mm。
、 6 08
( )谢鉴 衡公 式 : 2
L 一 / q

a O3 kd . 3

某管道穿越青白江的冲刷深度计算

某管道穿越青白江的冲刷深度计算

某管道穿越青白江的冲刷深度计算张魁;肖红勇;阳庆【摘要】针对某管道穿越青白江河道的工况,采用管道河流穿越工程中广泛应用的冲刷经验公式,对该穿越段的冲刷深度进行计算,并分析计算结果的合理性与可靠性,提出了符合实际情况管道穿越段稳定地层,为某管道穿越段水工保护工程设计与工程基础埋深的确定提供了技术参考和较可靠的科学依据.【期刊名称】《四川地质学报》【年(卷),期】2015(035)004【总页数】2页(P587-588)【关键词】管道;穿越;冲刷深度;青白江【作者】张魁;肖红勇;阳庆【作者单位】四川省地质工程勘察院,成都610072;四川省地质工程勘察院,成都610072;四川省地质工程勘察院,成都610072【正文语种】中文【中图分类】P642.3某管道穿越青白江水域时,水流的不断冲刷往往造成穿越段河床下切,对管道的安全运行产生直接影响,形成分布广泛的水毁灾害.管道的河流穿越工程是管道建设的重要工程,河流穿越工程中河床最大冲刷深度的确定是穿越管道设计与管道埋深确定的热点与难点问题.目前油气管道行业仍无统一的穿越段河床冲刷深度等有关计算标准,但通过借鉴铁路、公路和水利有关规范对油气输送管道河流穿越工程进行水文计算已得到了广泛应用。

因此以经验公式对某管道在青白江穿越断面的冲刷深度进行计算和分析,进而评价穿越断面的地层稳定情况。

穿越处的青白江为平原区河流,经人工改造较大,左岸为天然岸坡,右岸为人工修建的混凝土河堤。

穿越河段属于卵石土河床,河道穿越处在2012年以前采砂活动频繁,河道地形变化较大,2012年至今已停止采砂活动。

总体上,受采砂活动变化的影响,河道地形变化趋势减小(图1)。

收集调查1%(设计一百年一遇)洪峰流量为2 412m3/s,流速为5.0m/s,为了能更准确地确定最大洪峰流量条件下的冲刷深度,本次计算时采用在流量、流速一定的情况下,通过河道水流断面面积对1%(设计一百年一遇)水位标高进行了修正,修正后的相应洪水水位高程为492.60m,并以此进行水文参数计算,计算的断面见图2。

河道一般冲刷深度分析计算-孙双元要求

河道一般冲刷深度分析计算-孙双元要求

说明:本摘抄来自水规总院的孙双元,目的在于将冲刷计算用于水调工程的设计之中。

本摘抄共有两部分关于冲刷计算的内容第一部分6.河道一般冲刷深度分析计算6.1 冲刷深度计算方法在天然河道上修建建筑物后,由于缩窄了河道宽度,增加了单宽流量和过水断面流速,从而引起的河床冲刷和变形可称为一般冲刷。

根据水利部长江水利委员会<南水北调中线工程渠道倒虹吸土建部分初步设计大纲》中的要求,一般冲刷按《铁路桥渡勘测设计规范》TBJl7—86(铁道鄯1987年7月)规定的方法进行计算。

经对青沙菏南、北两汊过水断面形态和河床质分析,应按“规范”中规定的非粘性土河床及单—河槽计算。

非粘性土河床的河槽一般冲刷公式如下:含沙量(kg/m3) <1.O 1~10 >10E O.46 O.66 O.866.2 交叉断面附近河床质及平均粒径应用上述公式计算河道一般冲刷时,需分析确定交叉断面河床质的平均粒径。

根据我院地勘队提供资料,南沙河与总干渠交叉河段南槽倒虹吸长1200m,有一个地质纵剖面(沿建筑物轴线地质纵剖面和三个地质横剖面),布孔17个,孔深20~62.2m,孔距24~150m。

河床岩性为粗、细粒双层结构,分属第二工程地质单元和第三工程地质单元。

第二工程地质单元分布亍河床0~18m,其上部为砂卵石含漂石,卵石磨圆度较好,大部分砂较纯净;下部砂卵石、中卵石含量偏低,一般无漂石,砂中含土质较多。

经筛分平均粒径d50=52.9mm。

北槽倒虹吸全长800m,共布有19个钻孔,组成建筑物轴线纵剖面和四条横剖面、孔距25~150m,孔深20~40m,自地表至lom深度内属第二工程地质单元,河床质由砂卵石组成,砂卵石中含漂石,卵石含量约60~70%,次磨圆度。

经筛分平均粒径d50=84.3mm。

6.3 计算成果根据上述南沙河南、北槽河床质平均粒径等数据和一般冲刷公式,对南北槽不同方案、不同标准洪水进行冲刷分析计算,成果见表6一l在计算中,对亍南沙河南槽倒虹吸的设计方案和补充方案1,考虑不同标准洪水的主槽流量约占河槽总过流量的85%~95%左右,为了工程安全,忽略滩地行洪,总过流量全部计入主槽内,推算河槽部分的冲刷深度。

冲淤计算经验公式总结

冲淤计算经验公式总结

1 《公路工程水文勘测设计规范》(JTG C30-2002) 《公路桥位勘测设计规范》 《桥渡规范》1.1 一般冲刷计算1.1.1 非粘性土一般冲刷公式:(1) 河槽部分cmcg c c d P h BB Q Q A h 66.090.02)1(04.1⎪⎪⎭⎫⎝⎛-⎪⎪⎭⎫⎝⎛=μλ(1.1.1) P t c cQ Q Q Q Q 12+=(1.1.2)?15.015.0ZZ Z Z d H B orH B A ⎪⎪⎭⎫⎝⎛=(1.1.3)式中:p h ——桥下一般冲刷后的最大水深(m );P Q ——频率为P%的设计流量(m 3/s );2Q ——桥下河槽部分通过的设计流量(m 3/s ),当河槽能扩宽至全桥时取用P Q ;c Q ——天然状态下河槽部分设计流量(m 3/s ); 1t Q ——天然状态下桥下河滩部分设计流量(m 3/s );c B ——天然状态下河槽宽度;cg B ——桥长范围内的河槽宽度(m ),当河槽能扩宽至全桥时取用桥孔总长度;Z B ——造床流量下的河槽宽度(m ),对复式河床可取平滩水位时河槽宽度; λ——设计水位下,在cg B 宽度范围内,桥墩阻水总面积与过水面积比值; μ——桥墩水流侧向压缩系数,应按表1.1.1确定; cm h ——河槽最大水深(m );d A ——单宽流量集中系数,山前变迁、游荡、宽滩河段当d A ﹥1.8时,d A 值可采用1.8;Z H ——造床流量下的河槽平均水深(m ),对复式河床可取平滩水位时河槽平均水深; 表1.1.1 桥墩水流测向压缩系数值μ表2)当单孔净跨径L 0>45m 时,可按μ=1-0.375L V s计算。

对不等跨的桥孔可采用各孔μ值的平均值。

单孔净跨径大于200m 时,取μ≈1.0。

修正式:5/36/13/52⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=d E h h B Q A h cq cm cj dp μ(1.1.4)式中:cj B ——河槽部分桥孔过水净宽(m ),当桥下河槽能扩宽至全桥时,即为全桥桥孔过水净宽;cq h ——桥下河槽平均水深(m );d ——河槽泥沙平均粒径(mm ); E ——与汛期含沙量有关的系数,可按表1.1.2选用。

经验公式计算某管道长江穿越冲刷深度的分析

经验公式计算某管道长江穿越冲刷深度的分析

距罐底 1.833 m
距罐底 2.006 m
大角焊缝最大 应力强度校核
417 MPa < 3 [σ]t = 796.5 MPa 255 MPa < 3 [σ] = 434.4 MPa 504 MPa < 3 [σ]t = 1 137.6 MPa 409 MPa < 3 [σ] = 689.4 MPa
另 外 , GB 50286- 1998 《堤 防 工 程 设 计 规 范 》 中 D.2 冲 刷 计 算 考 虑 的 边 界 条 件 较 少 , 计 算 值 偏 小, 可以参考。SL 265- 2001 《水闸设计规 范 》 中 B.3 冲刷计算着重考虑水闸下面的跌坎冲刷计算。
由上面分析可知, 此工程长江穿越断面泥沙含 量不大, 推荐采用公路规范 64- 1 修正公式, 计算 结果较安全。 参考文献:
Qf— ——水流量/( m3/s) ; Dm— ——床沙的平均粒径/mm。 ( 2) 谢鉴衡公式:
hx =

q akd0.33
0.86

式中 hx— ——一般冲刷后水深/m; q— ——单宽水流量/( m3/s) ;
a— ——修正系数, 一般取 1;
k— ——系数, 一般取 4.6;
d— ——床沙粒径/mm。
φ— ——孔隙率;
φk— ——粗化颗粒的孔隙率; δh— ——粗化层深度/m。
根据曼宁公式:
平均流速 v:
v = 1 h2/3J1/2 n
单宽流量 q:
q = v h = 1 h5/3J1/2 n
总流量 Q:
" " Q =

qdB =

J1/2

h5/3dB


利比里亚团结党主席应邀来我院参观访问

利比里亚团结党主席应邀来我院参观访问

流穿越段水工保护工程的设计提供了技术参考和较可靠的科学依据,具有一定的实用价值和指导意义.3 结论油气输送管道是国家能源的生命线,管道水域穿越段水工保护工程设计的合理与否直接关系管道的安全.对涩宁兰输气管道巴音河穿越段水工保护工程的实证研究表明,油气输送管道穿河段的水工保护工程在对比分析各冲刷深度经验公式计算结果的基础上,须结合穿越工程实际情况以及穿越段水域状况,综合确定冲刷深度与水工保护工程基础埋深是较为合理可靠的方法.参考文献:[1] 马克锋,孙新军.涩宁兰输气管线黄土高原段的水毁灾害与防治[J ].甘肃科学学报,2005,17(2):80283.[2] 洪嘉祥,李永进,白晓华.马惠宁输油管沿线地质灾害分析[J ].甘肃科学学报,2003,15(专辑):1352138.[3] 李成军,李新生.西气东输工程管道水毁类型及发育特点[J ].黑龙江科技信息,2008,(8):49.[4] 常怀民,詹胜文.经验公式计算某管道长江穿越冲刷深度的分析[J ].石油工程建设,2007,33(5):16218.[5] 郭桂仁,程建军,胡树林.长输管道穿越中小型河流河床稳定性评价方法[J ].西部探矿工程,2006,18(1):73275.[6] 王锋国,司建国,胡树林.油气管道穿越河流的水文计算方法[J ].油气田地面工程,2000,19(6):69271.[7] 王鸿捷.涩宁兰输气管道线路工程水工保护[J ].天然气与石油,2003,21(1):10213.[8] G B5042322007,油气输送管道穿越工程设计规范[S].北京:中国计划出版社,2007.[9] J T G C3022002,公路工程水文勘测设计规范[S ].北京:人民交通出版社,2002.[10] 孟国忠,熊靖,詹玉宏.穿河油气管道防冲工程措施及埋深问题研究[J ].管道技术与设备,2000,(1):528.[11] GB50286298,堤防工程设计规范[S ].北京:中国计划出版社,1998.作者简介:宿 星(19792)男,甘肃省定西人,2006年毕业于兰州大学资源环境学院,获理学硕士学位,现任甘肃省科学院地质自然灾害防治研究所助理研究员,主要从事地质灾害防治研究.简讯利比里亚团结党主席应邀来我院参观访问Chai rman of t he U nit y Part y of Li beria was Invite d t o Vi sit G ansu Acade my of Science 以利比里亚团结党主席查尔斯克拉克为团长的利比里亚团结党代表团一行4人,9月20日在中联部副局长安月军、省外事办副主任赵生兰、省科学院院长窦新生及有关负责同志的陪同下,对我院自然能源研究所“太阳能采暖与降温技术试验示范基地”进行了参观访问。

最新规范冲刷深度计算

最新规范冲刷深度计算

参考资料
《城市防洪工程设计规范》(CJJ50-92)《防洪标准》(GB50201-94)
《堤防工程设计规范》(GB50286-98)1、护岸冲刷深度计算
依据《堤防工程设计规范》(GB50286—98)①顺坝及平顺护岸冲刷深度计算:
式中:h S
H p —冲刷处的水深(m);
U cp —近岸垂线平均流速(m/s);
U C —泥沙的启动流速(m/s);粘性与沙质河床采用张瑞瑾公式计算,卵石
n—与防护岸坡在平面上的形状有关,一般取n=1/4-1/6.河床采用长江科学院公式计算;
d 50—河床的中值粒径(m);H 0—行进水流水深(m);
r s ,r分别为泥沙与水的重度(KN/m 3),g为重力加速度(m/s 2).U cp 的计算应符合下列规定:
式中:
U—行近流速(m/s);
η—水流流速分配不均匀系数,根据水流流向与岸坡交角α角查表采用。

②某河道冲刷深度计算书。

河道一般冲刷深度分析计算-孙双元要求

河道一般冲刷深度分析计算-孙双元要求

说明:本摘抄来自水规总院的孙双元,目的在于将冲刷计算用于水调工程的设计之中。

本摘抄共有两部分关于冲刷计算的内容第一部分6.河道一般冲刷深度分析计算6.1 冲刷深度计算方法在天然河道上修建建筑物后,由于缩窄了河道宽度,增加了单宽流量和过水断面流速,从而引起的河床冲刷和变形可称为一般冲刷。

根据水利部长江水利委员会<南水北调中线工程渠道倒虹吸土建部分初步设计大纲》中的要求,一般冲刷按《铁路桥渡勘测设计规范》TBJl7—86(铁道鄯1987年7月)规定的方法进行计算。

经对青沙菏南、北两汊过水断面形态和河床质分析,应按“规范”中规定的非粘性土河床及单—河槽计算。

非粘性土河床的河槽一般冲刷公式如下:含沙量(kg/m3) <1.O 1~10 >10E O.46 O.66 O.866.2 交叉断面附近河床质及平均粒径应用上述公式计算河道一般冲刷时,需分析确定交叉断面河床质的平均粒径。

根据我院地勘队提供资料,南沙河与总干渠交叉河段南槽倒虹吸长1200m,有一个地质纵剖面(沿建筑物轴线地质纵剖面和三个地质横剖面),布孔17个,孔深20~62.2m,孔距24~150m。

河床岩性为粗、细粒双层结构,分属第二工程地质单元和第三工程地质单元。

第二工程地质单元分布亍河床0~18m,其上部为砂卵石含漂石,卵石磨圆度较好,大部分砂较纯净;下部砂卵石、中卵石含量偏低,一般无漂石,砂中含土质较多。

经筛分平均粒径d50=52.9mm。

北槽倒虹吸全长800m,共布有19个钻孔,组成建筑物轴线纵剖面和四条横剖面、孔距25~150m,孔深20~40m,自地表至lom深度内属第二工程地质单元,河床质由砂卵石组成,砂卵石中含漂石,卵石含量约60~70%,次磨圆度。

经筛分平均粒径d50=84.3mm。

6.3 计算成果根据上述南沙河南、北槽河床质平均粒径等数据和一般冲刷公式,对南北槽不同方案、不同标准洪水进行冲刷分析计算,成果见表6一l在计算中,对亍南沙河南槽倒虹吸的设计方案和补充方案1,考虑不同标准洪水的主槽流量约占河槽总过流量的85%~95%左右,为了工程安全,忽略滩地行洪,总过流量全部计入主槽内,推算河槽部分的冲刷深度。

某穿越长江输油管道工程中河床冲刷深度计算

某穿越长江输油管道工程中河床冲刷深度计算
区。
E l 7 0
1 6 0 。
1 2 0
图1
穿越 处 河 谷 横 剖 面
1 . 2 地 质 结 构
工 程 所 在 河 段 河 床 地 质 结 构 从 上 至 下 分 为 两 层
( 见图 1 ) 。
2 河 流 水 文参 数
2 . 1 水 沙特 性
寸 滩水 文站 距穿 越河 段 约 8 k m, 中间无 大 的支 流 汇 人或 者流 出 , 其 水 文 资 料 可 代 表 穿 越 断 面 。寸 滩 水
某 穿 越 长 江 输 油 管 道 工 程 中 河 床 冲 刷 深 度 计 算
唐 万 金, 王 吉 祥, 杨 鸣
( 长江岩土工程总公 司( 武 汉 ), 湖北 武 汉 4 3 0 01 0)
摘要: 河道 冲刷 深 度是 过 江 油 气 管道 埋 深 设 计 的 关键 参 数 , 管道埋 深过 浅, 水 流 冲 刷 有 可 能 使 管道 暴 露 , 形 成 安全隐 患; 管道 埋 深 过 大 , 则将 造 成投 资 浪 费。 以长 江上 某过 江 油 气 管 道 为 例 , 在 分 析 实 际 河 道 地 质 与 水 文 条 件 的基础上 , 利 用 目前 常 用 的 河 道 冲 刷 计 算公 式 计 算 了河 道 冲刷 深度 , 并 对 计 算 结 果 进 行 了比较 , 最后依据 当
地 的 实 际情 况 。 确 定 了河 道 的 设 计 冲 刷 深 度 。


词: 冲刷 深 度 ; 过 江 管道 ;水 文地 质 分 析 ;埋 深 设 计
文 献 标 志 码 :A
中 图 法 分 类 号 :P 6 4 2
1 工 程
某输 油 管 道 穿 越 河 段 属 浅 丘 河 谷 地 貌 ,河 谷 开

某管线穿越长江北岸竖井的水文地质模式确定及涌水量计算分析

某管线穿越长江北岸竖井的水文地质模式确定及涌水量计算分析

2 地 质 概 况
竖井 所处部 位 属长 江一 级 阶地 , 势 开 阔平 坦 , 地 地 面高 程 4 . 4 . 左 右 。竖 井 处 覆 盖层 均 为 第 四 8 3~ 8 6 m
系全新 统 冲积层 , 由上 至下 : 3 5m, 0~ . 粉质 粘 土 , 塑 可
状 ;. 3 5~1 . 粉 土 , 密 状 ; 15~1 . 粉 砂 , 1 5m, 稍 1. 6 5 m,
下 , 在井 壁稳 定 问题 和施工 涌水 口
5口 6目 7团 8
3 水 文 地 质 模 式
竖 井井 周为 冲积 层 , 自上 而下 土 体渗 透 性 增 大 , 下
部 的卵 石透 水及 富水 性好 , 水 丰 。 储 勘 察 时期 为长 江枯水 期 , 一般 来 说 , 两岸 地 下 水位 应 高 于长 江水位 , 下水 向长江排 泄 。而 该部位水 文地 地 质模式表 现出其特殊性 , 这是 因 为大堤 内距 堤脚 3 0 m 0
松散一 稍 密 状 ;6 5m 以 下 为 含 漂 石 卵 石 , 密一 密 1. 稍 实 ( 1 。 由 于 竖 井 断 面 、 度 均 较 大 , 壁 为 粘 性 图 ) 深 井
土 、 土 及 卵 石 层 , 井 的 部 分 井 段 处 于 地 下 水 位 以 砂 竖
0 5 1 0 1 m 5 2 0 2 5 3 0
性。
水层厚 度 ; : 含水 层底 板至 地下水 位 的高度 ) 枯 水期 及汛 期竖井 涌水 量计 算参 数及 结果 分别 见 表 1表 2 、 。
表 1 涌水 量计 算成 果表 ( 枯水期 )


井 径
R. / m w.

河道弯曲冲刷深度计算公式

河道弯曲冲刷深度计算公式

河道弯曲冲刷深度计算公式河道弯曲冲刷深度是指在河道弯曲处,由于水流的作用,河床发生冲刷而形成的深度。

河道弯曲冲刷深度的计算是河流工程设计中非常重要的一项工作,它直接影响着河道的稳定性和安全性。

在实际工程中,设计者需要根据具体的河道情况来计算弯曲冲刷深度,以确保河道工程的安全可靠。

本文将介绍河道弯曲冲刷深度的计算公式及其应用。

1. 河道弯曲冲刷深度的影响因素。

河道弯曲冲刷深度受到多种因素的影响,主要包括水流速度、河道弯曲半径、河道底质等。

水流速度是影响冲刷深度的主要因素之一,水流速度越大,冲刷深度也越大。

河道弯曲半径是指河道的曲率半径,弯曲半径越小,冲刷深度也越大。

此外,河道底质的材料和质地也会影响冲刷深度的大小。

2. 河道弯曲冲刷深度的计算公式。

在工程设计中,常用的河道弯曲冲刷深度计算公式为:H = K (V^2 / g) (R r)。

其中,H为河道弯曲冲刷深度,单位为米;K为系数,通常取0.05-0.1;V为水流速度,单位为米/秒;g为重力加速度,取9.81米/秒^2;R为河道弯曲半径,单位为米;r为河道的平均半宽,单位为米。

3. 河道弯曲冲刷深度的应用。

在实际工程中,设计者可以根据上述公式计算河道弯曲冲刷深度,然后根据计算结果来确定相应的防护措施。

如果计算结果显示冲刷深度较大,设计者可以采取加固河道底部、加大河道弯曲半径等措施来减小冲刷深度,从而确保河道工程的安全可靠。

此外,设计者还可以通过改变水流速度、调整河道弯曲半径等手段来控制河道弯曲冲刷深度,从而达到设计要求。

在实际工程中,设计者需要综合考虑河道的地质、水文等因素,灵活运用河道弯曲冲刷深度计算公式,以确保河道工程的安全可靠。

总之,河道弯曲冲刷深度的计算是河流工程设计中非常重要的一项工作。

设计者需要充分了解河道弯曲冲刷深度的影响因素,合理应用计算公式,以确保河道工程的安全可靠。

希望本文介绍的河道弯曲冲刷深度计算公式及其应用能对相关工程设计人员有所帮助。

油气管道开挖穿越河流洪水影响计算分析及设计优化

油气管道开挖穿越河流洪水影响计算分析及设计优化

油气管道开挖穿越河流洪水影响计算分析及设计优化范亚伟 周垒(山东省西干线天然气有限公司 山东济南 250014)摘要:油气管道建设里程较长,不可避免地会与河流产生交叉穿越,合理确定穿越段的设计参数,不仅能够节省投资,降低施工难度,也能保证河道行洪和管道运营的安全。

结合实例、相关标准及行业主管部门的要求,对管道穿越河流段进行防洪影响分析和计算,根据计算结果对管道穿越埋深、长度、角度、弯管设置等设计参数进行调整,以确定最优的管道布置方案。

关键词:油气管道 河流穿越 洪水影响计算 设计参数优化中图分类号:TE973.4文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2023)15-0170-05Calculation Analysis and Design Optimization of the Flood Impact of Oil and Gas Pipeline Excavation Crossing RiversFAN Yawei ZHOU Lei(Shandong West Trunk Line Natural Gas Co., Ltd., Jinan, Shandong Province, 250014 China) Abstract:The construction mileage of oil and gas pipelines is long, and it is inevitably that it will cross with rivers, and reasonable determination of the design parameters of the crossing section can not only save investment and re‐duce construction difficulty, but also ensure the safety of river flood discharge and pipeline operation. This paper analyzes and calculates the flood control impact of the section of the pipeline crossing rivers in combination with examples, relevant standards and the requirements of industry authorities, and adjusts design parameters such as the buried depth, length, angle and elbow setting of the pipeline crossing according to calculation results, so as to deter‐mine the optimal pipeline layout scheme.Key Words: Oil and gas pipeline; River crossing; Flood impact calculation; Design parameter optimization油气管道与河流交叉穿越时须加大开挖深度和穿越长度,其往往具有造价高,工期难以掌握,施工和安全管理难度大等特点,是管道工程建设的关键点和控制性工程,同时也是后期运营安全管理中的薄弱环节。

油气管道穿越河流的水文计算方法

油气管道穿越河流的水文计算方法

油气管道穿越河流的水文计算方法
王锋国;司建国;胡树林
【期刊名称】《油气田地面工程》
【年(卷),期】2000(019)006
【摘要】目前在勘察油气管道时水文计算没有统一的行业标准.油气管道岩土工程勘察的重点在于穿越河流,而在穿越河流中水文计算的目的在于推求出符合规范和现场实际情况的设计流量、流速、洪水位以及以此求出沙床一般冲刷净深度,为铺设管道提供详细准确的工程地质和水文地质资料.本文依据某大口径油气管道穿越河流水文计算实例,给出了洪峰流量、设计流量以及冲刷净深度的计算公式.经对某山区大口径输油气管道8处河流沟谷冲刷的水文计算结果看出,理论计算结果与实际经验值比较吻合,说明借鉴铁路和公路有关规范对输油气管道工程河流沟谷的水文计算是完全可行的.
【总页数】3页(P69-71)
【作者】王锋国;司建国;胡树林
【作者单位】华北油田设计院,河北省任丘市,062552;华北油田设计院,河北省任丘市,062552;华北油田设计院,河北省任丘市,062552
【正文语种】中文
【中图分类】TE4
【相关文献】
1.油气管道顶管穿越河流技术探讨 [J], 陈学武
2.理想点逼近法用于油气管道穿越河流方案的选择 [J], 方荃平
3.改进的TOPSIS法用于油气管道穿越河流方案选择 [J], 吴昊
4.四川油气管道穿越河流设计技术发展综述 [J], 王毓民
5.穿越河流油气管道检测技术研究进展 [J], 邱姝娟;闵希华;吴明;何志强;庞贵良;姚峰;崔祥
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浅析管线工程穿越浑河冲刷深度计算方法

浅析管线工程穿越浑河冲刷深度计算方法

浅析管线工程穿越浑河冲刷深度计算方法
金子嵩
【期刊名称】《浙江水利科技》
【年(卷),期】2022(50)2
【摘要】为确定穿河管线埋深及覆土厚度,保证管线安全,合理计算最大冲刷深度是关键问题。

对管线河段最大冲刷深度通常采用局部冲刷公式进行计算,忽略了河道自然演变引起的溯源冲刷的影响。

以某燃气管线穿越浑河段工程为例,通过浑河河道演变分析,论证溯源冲刷对工程安全的影响。

在此基础上,综合考虑溯源冲刷和局部冲刷的叠加作用,计算管线所在断面的冲止高程,并提出冲刷深度新见解与方法。

【总页数】4页(P23-26)
【作者】金子嵩
【作者单位】辽宁省水利水电勘测设计研究院有限责任公司
【正文语种】中文
【中图分类】TV147
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1.西气东输第七标段管线工程穿越河沟洪水冲刷计算探讨
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3.管道穿越山地河段冲刷深度计算方法的比较研究
4.浅析底流式消能设施下游河床冲刷深度计算方法——以都江堰平原灌区低水头泄水建筑物为例
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############################################
表 5 不同工况下丙烯罐、乙烯罐的强度校核
项目
水压试验
丙烯罐
最大工作载荷
水压试验
乙烯罐
最大工作载荷
最大径 数值
42.1 mm
25.7 mm
45.3 mm
37.8 mm
向膨胀 部位
距罐底 2.697 m
距罐底 2.569 m
Q2— ——河槽部分通过的设计流量/( m3/s) ; μ— ——水流侧向压缩系数, 查阅规范确定;
Bc— ——桥下河槽部分桥孔过水净宽/m; hmax— ——桥下河槽最大水深/m; hc— ——桥下河槽平均水深/m; E— ——与汛期含沙量有关的系数;
d— ——河槽泥沙平均粒径/mm。
( 4) 包尔达可夫公式。本公式假定在有底沙运
质抗冲性可以判断冲深情况及其冲淤平衡的稳定河
床断面。
( 3) 公路规范公式。穿越断面主河床上层为细
沙, 采用 JTJ 062- 1991 《公路桥位勘测设计规 范 》
推荐的 64- 1 修正公式计算, 该公式为铁道部科学
研究院阚译等人 1964 年推导得出的, 适合于非黏
性土河床的一般冲刷计算。
18
刷 深 度 采 用 其 成 果 进 行 计 算 。 床 沙 平 均 粒 径 Dm =
0.124 mm。 4 计算结果
( 1) 按 集 中 水 流 局 部 冲 刷 坑 lacey 公 式 计 算 , 集中水流局部冲刷坑深度为 5.9 m。
( 2) 按谢鉴衡公式进行粗化计算, 河床最大冲 刷的深度为 7.9 m。
摘 要: 在管道穿越河流过程中, 设计洪水下河流的一般冲刷深度往往决定管道的埋设深度。一 般冲刷是一种使下游河道自上而下发生的长距离冲刷, 但随着冲刷的不断发展, 河床沙粒径逐渐 粗化, 形成抗冲保护层限制冲刷发展, 并将很快趋于稳定。河流的冲刷计算经验公式很多, 文章 简要介绍几个常用的公式, 具体针对某管道工程长江穿越的断面进行计算, 并对计算结果进行分 析。 关键词: 管道; 穿越; 河流; 冲刷深度; 计算 中图分类号: TE973.4 文献标识码: A 文章编号: 1001- 2206 ( 2007) 05- 0016- 03
1- n
! 首先用 d =

q akh0.86

) 求 d,
直到 P1-n / 100 =
1- 2
Δ/δh· ( 1- φk) /( 1- φ) 时的水深 h。
式中 n— ——河床粗化后的糙率;
h— ——平均水深/m;
P1-n— ——粒径 d1 到 dn 的含量百分数之差;
Δ— ——粗化层厚度/m;
( 3) 按公路规范 64- 1 修正公式计算, 河床冲 刷深度为 11.8 m。
( 4) 按包尔达可夫公式计算, 河床冲刷深度为 10.6 m。 5 成果分析
( 1) lacey 公式。此公式是经 常 引 用 的 沙 性 河 床冲刷平衡公式, 计算结果偏小。
( 2) 谢鉴衡公式。此式是局部冲刷理论推导公 式结合河道水流特点和各种土质河床的允许流速实 测资料加以整理得出的一个适宜的经验公式。此式 若与 Lacey 公式比较, 计算的冲刷坑稍深。
距罐底 1.833 m
距罐底 2.006 m
大角焊缝最大 应力强度校核
417 MPa < 3 [σ]t = 796.5 MPa 255 MPa < 3 [σ] = 434.4 MPa 504 MPa < 3 [σ]t = 1 137.6 MPa 409 MPa < 3 [σ] = 689.4 MPa
and 9 Percent Nickel[S] . [3] ASTM Standard A 353/A553 M- 93 (1999) . Standard Specification
for Pressure Vessel Plates, Alloy Steel, 9 Percent Nickel, Double - Normalized and Tempered[S] . [4] 段光兴.大型低温储罐焊接概要[J]. 石油化工建设, 2006, 28( 2) : 25- 30, 46.
φ— ——孔隙率;
φk— ——粗化颗粒的孔隙率; δh— ——粗化层深度/m。
根据曼宁公式:
平均流速 v:
v = 1 h2/3J1/2 n
单宽流量 q:
q = v h = 1 h5/3J1/2 n
总流量 Q:
" " Q =

qdB =

J1/2

h5/3dB



将总流量公式代入平均流速和单宽流量公式,
水库未淤积平衡前, 由于水库拦沙, 将改变下泄水
流的含沙量及其含沙级配, 从而引起坝下游河道长
距离的系统冲刷下切, 但冲刷下切不是无止境的,
它将受到河道侵蚀控制基面和河床粗化保护层的限
制。一般可根据河段河床质 ( 非均匀沙) 的级配,
在河床中取单位柱体, 由床面向下按最大粗化粒径
的厚度, 逐层向下计算冲刷量, 每冲刷一层, 将留
[1] API 620. Design and Construction of Large, Welded, Low- Pressure Storage Tanks[S] . 2002.
[2] ASTM Standard A 553/A553 M- 95 (2000). Standard Specification for Pressure Vessel Plates, Alloy Steel, Quenched and Tempered 8
( 3) 公路规范 64- 1 修正公式。64- 1 公式是沿 用 60 年 代 初 期 铁 道 部 门 研 究 提 出 的 64- 1 公 式 , 现进行了修正, 此公式不适用于高含沙水流条件。 在高含沙水流条件下, 河床的冲刷深度计算可以参 考张瑞谨公式[1]。
( 4) 包尔达可夫公式。包尔达可夫公式假定: 当桥下断面平均流速等于原断面平均流速时, 桥下 断面冲刷将随之停止, 过水断面将不再变形。此公 式比较适合于建桥后断面局用动床数学模型计算或动床物
理模型试验研究, 一般情况下可采用规范推荐的经
验公式结合实测资料, 进行冲刷和淤积分析计算。
由于动床数学模型计算或动床物理模型试验研究较
复杂, 考虑到管道工程设计及应用情况, 这里只讨
论采用经验公式法对河床冲淤进行估算。
1 工程穿越处最大可能冲刷深度分析
河床冲刷下切深度采用的水位条件为 100 年一遇。
拟建工程位于汉口以下河段, 自汉口至穿越断面无
较大支流汇入, 100 年一遇洪峰流量采用汉口站水
文计算成果。Q1% = 77 700 m3/s。 ( 2) 床沙粒径。工程河段穿越处的最大冲刷深
度计算一般需要当地河床沙资料, 地质勘探资料显
示, 穿越断面主河床上层主要为细沙, 本次最大冲
合格
合格
合格
合格
壁板最大应 校核
力强度校核 部位
254 MPa < [σ]t = 265.5 MPa 合格
距罐底 1.753 m
144.6 MPa < [σ] =144.8 MPa 合格
距罐底 1.759 m
289.2 MPa < [σ]t =379.2 MPa 合格
距罐底 1.317 m
215 MPa < [σ] =229.8 MPa 合格
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16
石油工程建设
2007 年 10 月
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经验公式计算某管道长江穿越冲刷深度的分析
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!"
常怀民 1, 詹胜文 2
( 1.北京交通大学经济管理学院, 北京 100044; 2.中国石油天然气管道工程有限公司, 河北廊坊 065000)
段, 该公式为:
hP = Ph =
W需h W供
式中 hP— ——一般冲刷后的水深/m;
P— ——冲刷系数, 平原区河段取 1.3;
h— ——冲刷前的垂线水深/m;
W 需— ——桥下需要过水面积/m2; W 供— ——桥下供给面积/m2。 3 计算边界条件
( 1) 水文条件。考虑拟建工程的重要性, 计算
工程河段河床冲刷深度的分析涉及到两方面的
内容: 一是正常水沙条件下河段桥址隧址断面河床
本身的正常冲淤变幅, 二是未来三峡水库建成蓄水
运用后, 由于水库拦沙引起的坝下游河床系统冲刷
下切, 可能引起的穿越断面冲刷下切。前者可通过
河段河床演变分析确定, 后者由于问题复杂, 需通
过多种途径分析计算。
河床冲刷粗化计算。三峡水库蓄水运用后, 在
石油工程建设
2007 年 10 月
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式中 hp— ——一般冲刷后水深/m;
A— ——单宽流量集中系数, A=( B0.5/H) 0.15, B、
H 分别为平滩水位时河槽宽度和河槽
平均水深;
动的河流上, 当桥下的流速恢复到建桥以前的天然
流速时, 冲刷即可停止, 河槽断面上任一垂线上的
冲刷深度与其水深成正比。包氏公式未考虑水流集
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