桥梁壅水分析计算
桥梁壅水分析计算
公式（1）：能量型公式⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛∆+-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=∆∑2222Z h h b B g V Z ξα 式中：α——动能校正系数，一般取α=1.1；ξ——过水面积收缩系数，取ξ=0.85-0.95，本次取0.85；B ——无桥墩时水面宽；V ——建桥前断面平均流速；h ——建桥前断面平均水深；△Z ——最大壅水高度；∑b ——建桥后过水断面总宽（河宽减去桥墩总宽）。
该公式主要考虑了建桥前后过水断面宽度变化，而未考虑建桥后对天然河道过水断面减小的影响。
公式中水位壅高值采用迭代法计算。
公式（2）：铁路工程水文勘测设计规范公式)(202V V Z M -=∆η 式中：Z ∆——桥前最大壅水高度（m ）；η——阻水系数；M V ——桥下平均流速（m/s ）； 0V ——断面平均流速（m/s ）。
公式（3）：铁科院曹瑞章公式⎪⎭⎫ ⎝⎛-=∆2022.m V m V g K Z 式中：V m ——桥下平均流速，V m =K p Q p /A j ；Q p ——设计流量；A j ——桥下净过水面积；K p ——考虑冲刷引起的流速折减系数；K p =1/[1+A(p-1)]P ——冲刷系数，取P=1.0；A ——河床粒径系数，A=0.5×d 50-0.25;d 50——桥下河床中值粒径，mm ；V 0m ——天然状态下平均流速，V 0m =Q 0m /A 0m ；Q 0m ——天然状态下通过的设计流量；A 0m ——桥下过水面积；K ——壅水系数，K=2/(V m /V 0m -1)0.5；g ——重力加速度。
其它符号同公式（1），该公式考虑建桥后河道过水面积影响，并考虑了建桥后流速增加对河床冲刷的影响。
公式（4）：铁科院李付军公式()g V KV R Z OM M 21182.122--=∆式中：V m ——桥下平均流速，V m =Q/A J ；Q ——计算流量；A J ——扣除桥墩和桥台阻水面积后的桥下净过水面积；V 0m ——计算流量时建桥前桥孔部分天然状态下平均流速，V 0m =Q 0m /A 0m ； Q 0m ——计算流量时建桥前从桥孔部分通过的流量；A 0m ——计算流量时建桥前桥孔部分天然过水面积；R ——考虑桥墩和桥台影响的反映桥孔压缩程度的系数，R= V m / V 0m ； K ——考虑冲刷影响的流速（动能）折减系数，取K=0.9。
某高速公路桥梁跨河道壅水及行洪能力计算
《河南水利与南水北调》2023年第7期防汛抗旱某高速公路桥梁跨河道壅水及行洪能力计算赵从容（驻马店市河道管理局，河南驻马店463000）摘要：桥梁桥墩位于河槽内，作为阻水建筑物，必然缩小桥位断面处同水位下过水断面面积，在桥址上游形成壅水区。
壅水高度不仅决定桥梁高度，而且可能涉及两岸工程的高度和安全。
因此，需进行建桥后的壅水高度的分析计算。
关键词：桥梁；行洪能力；壅水；分析中图分类号：U442；TV882.3文献标识码：B文章编号：1673-8853（2023）07-0025-02Calculation of Backwater and Flood Discharge Capacity of a Highway Bridge Crossing aRiver ChanelZHAO Congrong（Zhumadian River Administration Bureau,Zhumadian 463000,China ）Abstract：The bridge pier is located in the river trough.As a water blocking building,it is necessary to reduce the area of the water section under the bridge section and the water level ，and form a backwater area in the upstream of the bridge site.The height of the backwater not only determines the height of the bridge,but also may involve the height and safety of the cross-strait project.Therefore,it is necessary to conduct an analysis and calculation of the waterlogging height after the bridge construction.Key words：bridge;flood discharge capacity;backwater;analysis作者简介：赵从容（1972—），女，正高级工程师，主要从事水利水电工程管理工作。
桥涵水文分析计算
桥涵水文分析与计算一、概述桥涵水文分析与计算，包括河流水文资料的调查搜集整理与计算，推求出我们桥涵所需要的设计水位和流量，拟定出桥长孔径、桥高和基础埋设深度。
由于桥位所处的地理位置不同以及其它复杂因素，包括天然的和人为因素如潮汐、泥石流、修水库、开挖渠道等。
我们调查搜集洪水流量的计算方法各有不同。
水文计算从大的方面来分：有水文（雨量）观测资料和无水文观测资料的水文计算。
从各河段特殊情况的不同又可分为，有水库的水文计算，倒灌河流的水文计算，平原或者山丘区的水文计算，还有潮汐河段、岩溶河段、泥石流河段等。
不同情况的河流我们要有针对性的调查，搜集有关资料调查搜集资料很辛苦，跑路多收效有时还很小，但工作必需要做，要有耐心。
需要调查搜集的资料综合起来有：水系图，县志和水利志、地形图、形态断面、水文站（气象站）资料水库资料，倒灌资料、河道演度、河床淤积、雨力资料、洪水调查及比降的测量，原有桥涵的调查等，通过调查为下步洪水设计流量提供有关参数。
另外还要进行地质地貌调查，有些设计流量的计算参数也和土的颗粒组成、土壤的分类、密实度吸水率熔洞泥石流等有关，有的与设计流量无关，但与桥的安全性有关如土体稳定性、山体滑坡、湿陷性黄土软土地基等，一般野外采用看挖钻的方法，下面介绍一下土壤分类的一般常识，分为三类：1.粘性土：塑性指数p I >1 亚砂土或轻亚粘土1<p I ≤7； 亚粘土 7<I ≤17； 粘土 p I ≥17；塑性指数p I =l W （液限）－p W （塑限）；而粘性土壤的状态用液性指数（即稠度系数）l I 分为四级，l I =pl p o w w w w --；o W —天然含水量；l I <0为坚硬半坚硬 标贯>3.5； 0≤l I <0.5为硬塑 标贯>－3.5； 0.5≤l I <1为软塑 标贯<－7；l I ≥1 为极软 标贯<2；淤泥是极软状态的粘性土，其含水量接近或大于液限，对于孔隙比大于1的轻亚粘土或亚粘土和孔隙比大于1.5的粘土均称淤泥。
壅水范围计算
壅水范围计算
好的，我猜你想了解的是桥梁壅水范围计算，下面为你介绍相关计算公式：
- 桥前壅水计算公式为：△ZM=η·（V1-V2），其中，△ZM为桥前最大壅水高度，η为系数，V1为断面平均流速，V2为桥下平均流速。
- 桥下壅水计算公式为：△ZM=0.5·△ZM，其中，△ZM为桥前最大壅水高度。
- 壅水曲线全长计算公式为：L=△ZM·S，其中，L为壅水曲线全长，△ZM为桥前最大壅水高度，S为桥址河段天然水面坡度。
上述公式可用于桥梁壅水范围的计算，但具体计算过程可能较为复杂，建议你参考专业书籍或咨询相关专业人士以获取更准确的结果。
山区河道水面线和管涵漫水桥壅水计算探讨
山区河道水面线和管涵漫水桥壅水计算探讨摘要：在防洪规划和咨询类项目中对山区河道水面线和管涵漫水桥壅水的精确计算一直是一个重点难点。
随着计算机技术的发展，人们在工程实践中对防洪规划工作的科学化、精细化要求越来越高，突出表现在面对一些比较复杂情况的水面线计算问题时提出了更高的精度要求。
山区天然河道设计水面线和对管涵漫水桥壅水计算是江河堤防工程设计的重要依据，直接关系到堤防工程的规模和安全。
关键词：山区；管涵；漫水桥；水面线；壅水一、山区天然河道水面线计算(一)计算方法山区天然河道水面线的计算，就是根据河道地形、断面资料、糙率、比降等资料，推求该河段某个断面处在某一流量下的水位，据此可连接出一条对应于该流量的水面曲线。
山区天然河道水面线计算一般采用恒定非均匀流能量方程计算，其公式为：式中：Zu、Zd分别为上、下游断面水位；Q为断面流量；△s为断面间距；Ku、Kd为上、下游断面流量模数，n为断面糙率，A为断面面积，R为水力半径；α为动能修正系数，与断面上流速的不均匀性有关，对流速不大的平原河道影响较小，一般取α=1；对流速较大的山区河流或急流险滩其α值应偏大，山区河流α=1.5～2.0；ξ为局部水头损失系数。
计算的常用方法为试算法和图解法，由于计算机的普及和计算技术的发展，适用于计算机编程的试算法应用普遍。
(二)参数确定水面线计算中参数确定很重要，关系到计算结果的准确性，如糙率、比降均沿流程都有变化，而要准确确定参数，就必须尽可能的收集水文、泥沙、断面及河道地形等基础资料，包括历史洪水调查资料。
(1)糙率确定。
河道糙率是反映河流阻力的一个综合性参数，也是衡量河流能量损失大小的一个特征量，是水面线计算中一个关键性参数，取值的变化将对水面线成果影响很大。
糙率与河流的水深、比降、河床质组成、断面几何形状、水流平面形态等诸多水力因素有关，同时河道沿程也在变化，同一河段水位不同也会变化。
在实际计算中，如计算河段有水文站，我们可以借用水文站多年实测糙率资料分析出各河段糙率与水位、糙率与流量的关系曲线。
基于HEC-RAS模型的克什米大桥防洪评价中的壅水计算
ＹＥ Ｐｅ ｉ ，Ｌ Ｉ Ｕ Ｘｉ ａ ｏ — ｂ ｉ ｎ ｇ，ＺＥＮＧ Ｙ０ ｎ ｇ － ｚ ｈ ｏ ｎ ｇ
（ Ｘ ｉ Ｈ ｕ ａ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ，Ｃ ｈ ｅ ｎ ｇ ｄ ｕ ，Ｓ ｗ ｈ ｕ ａ ｎ ６ １ ０ ０ ３ ９ ，Ｃ ｈ ／ ｎ ａ ）
面积及水流 流速 。通过对 Ｈ Ｅ Ｃ—Ｒ Ａ Ｓ模拟结果与 Ｙ ａ ｒ ｎ ｅ ｌ ｌ 经验公式 计算结果 进行 比较 ， 发 现水位 壅高值
相差不 大。因此 ， Ｈ Ｅ Ｃ—Ｒ Ａ Ｓ 模型对 于桥梁 阻水 壅高 的计算可靠 ， 便于分析 ， 可在设计 工作 中推广应 用。
关 键词 ： 克什米大桥 ； Ｈ Ｅ Ｃ —Ｒ Ａ Ｓ 模型 ； 壅水 ； 河道水面线 中图分 类号 ： Ｔ ｖ ８ ７ ７ 文献标识码 ： Ａ 文章 编号 ： １ ６ ７ ２ 一ｌ １ ４ ４ （ ２ ｏ １ ４ ） ０ ６ ＿ ＿ ０ ０ ０ ９ —ｏ ５
ｈｅ ｔ ｂ ａ ｃ ｋ ｗ ａ ｔ ｅ ｒ ｈ ｅ ｉ ｈｔ ｇ ｉ ｓ ｆ ａ ｉ ｒ ｌ ｙ ｒ ｅ ｌ ｉ ａ ｂ ｌ ｅ ， ｎｄ ａ ｈｅ ｔ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｏ ｂ ｔ ｉ ａ ｎ ｅ ｄ ｈｒ ｔ ｏ ｕ ｇ ｈ ｔ ｈ ｉ ｓ ｓ ｏ ｆ ｔ ｗ ａ ｒ ｅ ｃ ａ ｎ ｂ ｅ ｎａ ａ ｌ ｙ ｚ ｅ ｄ ｅ ａ ｓ ｉ ｌ ｙ ，ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｆ ｏ ｒ ｅ ｉ ｔ
１ ０ ０ ｙ ｅ ａ ｒ ｓ ｎｄ ａ １ ０ ｙ ｅ ａ ｒ ｓ ．Ｂｙ ｕ ｓ ｉ ｎ ｇ ｈｅ ｔ ｂ ａ ｓ ｉ ｃ ｐ ｉｎ ｒ ｃ ｉ ｐ ｌ ｅ ｓ ｎｄ ａ ｈｅ ｔ ｍａ ｉ ｎ ｍｅ ｈｏ ｔ ｄ ｓ ｏ ｆ ＨＥＣ—ＲＡＳ ｍｏ ｄｅ ｌ ，ｔ ｈｅ ｂ ａ ｃ ｋ ｗａ ｔ ｅ ｒ ｈ ｅ ｉ ｇ ｈ ｔ ，
桥梁防洪评价壅水计算方法浅析
式中：Δz— ——桥前最大壅水高度，m；
参数较多，一般难以满足，故防洪评价计算中要慎用；
K— ——壅水系数；
对于矩形过水断面的小桥涵可采用式（2）；对于资料
V軍0M2 — ——天然状态下桥下平均流速，m/s； V軍M2 — ——桥下平均流速，m/s。
比较齐全的工程可采用式（3）；对于资料不全、精度要 求不是很高的工程可采用式（4）。上述桥梁壅水计算 公式主要适用于缓坡河道，陡坡河道一般不会出现很
规则的天然河床断面计算相当复杂。所以式（2）多用
于影响不大且过水断面为矩形的小桥涵壅水计算。
3.3 《桥位设计》公式之一
Δz=
K 2g
（V軍M2
-V軍0M2）.
（3）
V軍M2 — ——桥下平均流速，m/s； V軍02 — ——断面平均流速，m/s。 该计算方法的优点是：需要的已知参数较少，计 算过程简单；缺点是计算精度不高。虽然该计算方法 的精度不太高，但完全能够满足一般工程的要求，因 此该公式在防洪评价的壅水计算中应用较多。 4 结语 通过对以上四种壅水计算公式的分析可知：在推 求整个河道水面曲线计算中，对最高壅水位与桥墩的 准确距离等要求不是很高，所以部分因素可以忽略， 此时采用水面曲线计算公式较为简单，但对于防洪评 价中的桥梁壅水计算，精度要求相对较高，若采用该 公式进行计算，不仅计算过程复杂，而且要求的计算
山西水利
防灾减灾·2010 年第 11 期
桥梁防洪评价壅水计算方法浅析
李江海
（吕梁市横泉水库建设管理局，山西 吕梁市 033000）
［摘要］阐述了防洪评价中壅水计算的作用，针对目前防洪评价壅水计算方法不统一、计算结果差距较大的情
况，通过对常用公式的优缺点分析，提出了各公式的适用条件。
桥梁阻水壅高值计算方法分析
表 １ 路 溪河 桥 位 各 级 频 率 洪 水 成 果
角 约为 １０ ， 长度为 １６ 跨 径 组 合 为 ６ ×２ ｍ 预 １。总 ２ ｍ， ｍ ０
应 力砼简 支空心 板 ， 下部构 造均 采用 圆柱墩 配钻 孑 灌 注 Ｌ 桩基 础 ， 台采用 肋 式 台配桩 基 础 。共 布 置 ５排 桥 墩 ， 桥 承 台埋入河 床 以下 。桥位 处 河 段 由于受 两 岸 低 丘控 制
路溪河二桥
６２ ８
６．９ ５８
６７ ０
６．０ ５５
５７ ０
４ ９ ６．３
３ 桥 梁 阻水 壅 高值计 算 桥 梁阻水 壅高 值计 算 的 目的 是推 算 桥 梁 阻水 引起
的水位 壅高 变化 。本 次分 别 采 用 经验 公 式 法 与水 动 力
收 稿 日期 ：０ ０— ３～１ ： ２１ ０ ０
修 回 日期 ：００— ３— ７ ２ １ ０ ２
作者简介 ： 秦蓓蕾 （９ １ ， ， １８ 一） 女 硕士 ， 工程 师， 主要从 事水资源与环评水 保工作。
２１ ００年 ４月
第 ４期
秦 蓓 蕾 ： 梁 阻 水 壅 高值 计 算 方 法 分 析 桥 表 ３ 路溪河一桥 、 二桥 桥 墩 阻水 壅高 值 计 算 成 果
形成 天然 峡 口， 位 处 两 岸 低 丘 坡 脚 之 间间 距 仅 约 为 桥
路溪河一桥 ６２ ８ ６．６ ５８ ６７ ０ ６．６ ５４ ５７ ０ ６ ０ ４９
６ ｍ， ５ 主河槽 宽约 为 ２ ｍ， 溪 河 一 桥 １ ４ 桥 墩 布 置 ０ 路 ～ 涉及路 溪水 两岸边 坡 。 路溪 河二 桥桥 梁轴 线 方 向 与 主河 槽 水 流方 向 的夹 角约 为 １６ ， 溪 河 二 桥 位 于 路 溪 河 一 桥 上 游 约 为 ４。路
桥梁行洪论证的计算与注意要点
桥梁行洪论证的计算与注意要点摘要：近年来，随着社会经济建设加快发展，涉河工程越来越多，如修建河堤，临河建筑物等，此类项目的行洪论证，只需要分析项目是否满足防洪标准及对上下游的行洪影响，而跨河桥梁的行洪考虑的因素较多，不仅分析项目建成后的行洪影响还要分析桥梁建成后自身是否安全。
本文重点分析桥梁建成后产生的壅水、桥梁冲刷深度、桥面中心最低高程等特性，并分析桥梁行洪论证过程中需要注意的要点。
关键词：桥梁行洪；壅水高度引言桥梁构筑物目前是人类克服自然水体阻隔、扩大人类活动范围的最经济、最有效的方法。
建桥后，桥孔对水流压缩，从桥位上游相当远处水面就开始壅高，在桥前某一断面达到最大壅水高度，壅水河段水位升高，流速降低，河床发生淤积；接近桥孔时，水流急剧收缩而呈“漏斗”状，形成收缩段，收缩段的水流流速变大，对河床产生严重的冲刷；由于水流的分离现象，在桥位上下游两侧又形成回水区，所以建桥后使得桥位河段的水沙运动及河床演变变得非常复杂。
为了建桥后不对两岸河堤、农田、村镇造成威胁，建设大、中型桥梁时，有必要进行拟建对桥梁行洪论证进行分析，以便水利部门采取有效措施对河道堤防保护和管理。
1.壅水计算1.1壅水计算方法涉河桥梁修建后，断面形状、糙率系数及河道底坡沿程都有变化，其水力因素十分复杂。
壅水计算思路为先通过水文分析计算出桥梁下游控制断面的各频率设计洪水位，再以该断面为起算位置，分别推算项目建设前后评价河段各断面的水面线，从而求得该工程建设后对各断面行洪影响的壅水高度。
水面线计算采用天然河道水位沿程变化的伯努利能量方程式：式中：等式左边两项为上断面的势能和动能；z1、z2分别代表下、上断面水位；a为流速分布系数；g 为重力加速度；hf沿程水头损失；hj局部水头损失；v断面平均流速；对于沿程损失项，目前一般采用下述公式求解：式中： R上上断面水力半径，R下下断面水力半径，A上上断面面积，A下下断面面积，Q河道流量，L上下断面间距，n上下断面间河道平均糙率，为局部水头损失系数。
桥梁壅水计算
桥梁壅水计算我多次参加桥梁防洪评价评审工作，对桥梁壅水计算使用的经验公式多种多样，究竟哪个合适，评审无所是从。
水利部发布的《洪水影响评价报告编制导则》LS520－2014附录A给出了答案，A.2.2.3 “桥梁等阻水建筑物壅水高度及壅水曲线长度的计算，应参照TB10017和JTG C30进行。
”其中TB10017即《铁路工程水文勘测设计规范》TB10017－99，现将规范的计算公式介绍如下：3.5.1桥前壅水可按下式计算：△ZM =η（22vv M ）（3.5.1）式中：△ZM—桥前最大壅水高度（m）；η—系数，应按表3.5.1的规定取值；v—断面平均流速，为设计流量被全河过水断面（包括边滩和河滩）除得之商（m/s）；Mv—桥下平均流速，应按表3.5.1－2规定计算求得（m/s）。
3.5.2桥下壅水高度可采用桥前最大壅水高度的一半。
对于山区和山前河流，洪水涨落急骤，历时短促，且河床质坚实不易冲刷时，桥下壅水高度可采用桥前最大壅水值。
对于平原洪水涨落很缓慢的河流，且河床质松软，易于造成冲刷时，桥下壅水可不计。
（见下页）表3.5.1－2 桥下平均流速表3.5.1－2中： P —冲刷系数； gxP ωω=g ω—桥下供给过水断面积（m 2），当桥址上、下游有阻水山包或其他挡水建筑物时，桥下供给过水断面积应扣除其影响部分；x ω—桥下需要过水断面积（m 2）； x ω=αcos p Pv Qp v —设计流速（m/s ），对河滩较小、压缩不多的河段，可采用通过设计流量时河槽（包括边滩）的天然平均流速；当河滩很大时，可按经验确定；渠道或运河上的桥，可采用设计渠道或运河的设计流速；p Q —设计流量（m 3/s ）；α—水流方向与桥梁轴线之法线间的夹角（º）。
3.5.3 壅水曲线全长可按下列公式估算： 02I Z L My ∆= 式中： y L —壅水曲线全长（m ）；I—桥址河段天然水面坡度。
桥梁壅水的数值算法探讨
桥梁壅水的数值算法探讨【摘要】：主要论述了跨河桥梁压缩后对壅水的数值计算方法，通过实际例子分析了数值计算方法的精度，认为数值计算在解决工程水力学问题中具有很大的发展潜力。
【关键词】：壅水河道压缩数值计算一、桥梁壅水研究的背景桥梁压缩河道后，桥址上游水流变缓，水流动能转换为势能，客观表现为水流的壅高，河道压缩前后同一位置水位差称为这一位置的壅水高度。
影响桥梁壅水的因素有很多，如河道压缩程度，河床底坡，桥址断面形状等等。
在平原宽浅河流上建桥，从水流通过能力和工程造价两方面考虑，一般不可能在全部泛滥宽度（包括不经常浸水的河滩）都布设桥孔，穿过河滩的路堤往往压缩较多的汛期过流断面，致使大桥上游产生壅水。
从18世纪后期就开始有学者从事壅水研究工作[1]。
二、研究方法（一）对三维N-S方程中的水力要素沿水深平均，各水力要素应用雷诺假设，即各水力要素可以表示为时均值和脉动值两部分，且各水力要素用上述表示后依然适用原方程，并假定沿水深方向的动水压强分布符合静水压强分布，使模型简化为平面二维水流数学模型，模型按定床模型计算；（二）模型在简化过程中，雷诺应力的化简采用布辛涅斯克的假设；（三）控制方程的离散用有限体积法；（四）进行网格划分，处理边界条件；（五）用FLUENT软件对平面二维水流模型进行求解；（六）通过实验数据，对模型及程序进行验证。
三、FLUENT计算模型验证（一）实桥模型概述验证资料取自文献[2]，实际桥址横断面如图1所示，桥梁从59.7m处开始，到913m处结束，全长853.3m。
（二）实桥模型简化由于河滩部分的流速较小，对于壅水的贡献较小，所以只考虑河槽部分断面，河滩部分流量作为压缩流量简化[3]。
由于河滩路堤阻挡的流量为河流断面总流量51.6％，且桥梁长度为853.3m，所以简化为平面二维模型后，河宽为1763m，河流上游平均流速为1.34m/s。
由于流量Q=21300m3/s，可以计算出河流平均水深为8.98m。
桥梁壅水数值模拟计算
誊 ｌ
－ ０
桥 梁 壅 水 数 值 模 拟 计 算
维普资讯
２ 数 学模型
２１ 型 方程 ．模
桥 梁河道水流一 般为非恒 定 的 渐变流 ，表征非恒定 渐变流 断面水 力要 素随时间和空 间变化 的函数 关 系式 是圣维南方 程组 ，由非恒定 流 河道情 况 ，采用平面 二维浅水方 程
． ． ． …
●
●
●一 ●
● ’ ◆ ＾
ｉ
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连续方程 和运动方程所 组成 。根 据 垛 作为实际应用 的控制方程组 ：
ａｖ ） （ｈ
：
ｒ
ｆ
． ．
Ｏ０ ５０５０５００ ㈣ ５ｍ胁ｍ晒舵肼ｍ－ ０旧 — 连续方程 ： ０ ０ Ｏ
０ 厂 一、
断 面号
６ ０ ０ ＋４ ０
左 岸 壅水 右 岸 壅 水
ｆ ） 【 】
备 注
ＣＳ ３ １０
ＣＳ ３１ ｌ
６ ００ ＋５ ０
６十５ ０ ５
『 １
（（】 ）１１ 【
０
－ｏ ０ ２ ．０
ＣＳ ３ １２
ＣＳ ３ １３ ＣＳ ３ １４
范围， 还要考虑河道内建筑物的影响 以及模型进 口边界稳定 所需的河道范围。 剖分网格 ：计算 网格 的大小应满足建中 ｘＹ 、 为水平 坐标轴 ；、 为 ｘＹ 向流 速 ；为时 ｕｖ 、轴 ｔ
问变量 ； ｇ为重力加速度 ； ｈ为水 深 ；ｏ ｃ 为河 床泥面 高程 ； ｚ ｐ
对计算精 度的要求 。模 型计算 网格 由三角形六结点 和四边
形八 结点 相结合的等参数 网格单 元构 成 ，桥墩位 置局部采
用 网格 加 密 技 术 ． ．
常用桥梁壅水计算经验公式
道不松公式：?Z=η(V M2−V02)式中：?Z──最大壅水高度（m）；η──与河段特征及河滩路堤阻挡流量和设计流量的比值有关的系数, 根据《公路桥位勘测设计规范》，η取值见表1；表1η值表V M──桥下断面平均流速（m/s）；V0──桥前断面平均流速（m/s）。
实用水力学公式：?Z=αV22g[(Bξ∑b)2−(ℎℎ+?Z)2]式中：α──动能校正系数，一般取；ξ──过水面积收缩系数，取～；B──河宽（m）；V──建桥前断面平均流速（m/s）；h──建桥前断面平均水深（m）；?Z──最大壅水高度（m）；∑b──建桥后过水断面总宽，河宽减去桥墩总宽（m）。
Henderson公式：?Z=(1+η)V222g−V122g式中：η──与桥墩形状有关的系数，矩形墩取，圆形墩取；V1、V2──桥位断面和河道断面的平均流速（m/s）。
铁科院陆浩公式：?Z=K N?K V V q2−V0q22g式中：V q──桥下断面平均流速，V q=K p Q S/ωj(m/s）；V0q──桥前断面平均流速，V0q=Q S/ωG（m/s）；K N、K V──系数，计算公式为：K N=√V qV0q−1.0，K V=0.5V q√g−0.1K N──定床壅水系数，与建桥前后桥下断面流速变化有关；K V──与建桥后桥下水流流态有关的系数；Q S──设计流量（m3/s）；ωG──有限过水面积（m2）K p──反映桥下流速随河床冲刷断面增大而减小的系数，K p=1/[1+A(p−1)]，对于岩石河床取（A──河床粒径系数，A=0.5×d50−0.25；d50──中值粒径（mm）；p──冲刷系数）；ωj──冲刷前桥下净过水面积（m2）。
铁科院曹瑞章公式：?Z=K(V m2−V0m2)式中：V m──桥下平均流速, V m=K p Q p/A j,( m/s)；Q p──设计流量（m3/s）；A j──桥下净过水面积（m2）；K p──反映桥下流速随河床冲刷断面增大而减小的系数，K p=1/[1+A(p+1)]，对于岩石河床取（A──河床粒径系数，A=0.5×d500.25；d50──中值粒径（mm）；p──冲刷系数）；V0m──天然状态下平均流速（m/s）；K──壅水系数，K=2/（V m−1）0.5；V0mg──重力加速度。
涉河桥梁壅水计算经验公式法优缺点分析
涉河桥梁壅水计算经验公式法优缺点分析摘要：桥梁建成后，桥孔对水流压缩，桥址上游水流流速变缓、桥下流速增大，上游水位壅高的同时，桥位河段的水沙运动及河床演变变得非常复杂。
本文旨对现行主流经验公式法的优缺点进行研究，实现壅水计算的规范、准确。
关键词：桥梁壅水；经验公式1、研究背景桥梁构筑物目前是人类克服自然水体阻隔、扩大人类活动范围的最经济、最有效的方法。
但桥梁建设后，桥孔对水流压缩，上游水位壅高。
同时由于桥孔约束水流，桥下流速增大，使原来水流与河床泥沙相对运动平衡状态遭受破坏，桥位河段的水沙运动及河床演变变得非常复杂，导致桥址断面发生一般冲刷和桥墩桥台附近的局部冲刷，影响两岸防洪安全及桥梁自身的设防安全。
因此，需加强涉河桥梁壅水计算方法的理论研究，制定更为规范的计算方法。
2、桥梁壅水经验公式法介绍现行的经验公式法主要分为能量公式、动量公式和试验公式三类。
能量公式是根据能量转化原理或能量守恒定律建立起来的壅水计算公式，是守恒缓变非均匀水流的伯努利方程的应用。
最初的壅水公式就是能量公式推导出的，其中最具有代表性的是道不松（D’Aubuioson）公式。
动量公式是依据动量守恒原理建立起来的，其中具有代表性的是拉笛申科夫公式（1959年）。
试验公式是建立在物理模型试验的基础上得到的经验公式，其中最著名的是Yarnell公式，该式在美国工程界和HEC-2，HEC-RAS及MIKE11等行业软件中获得广泛应用。
3、经验公式法优缺点对比分析桥梁的壅水计算按照解决问题的途径和求解方法可分为经验公式法、数值模拟法和物理模型试验法。
国内外，常用的经验公式主要如下：1、D’Aubuioson公式∆Z=ηVm2-V2式中，∆Z—桥前最大壅水高度，m；η—与河段特征及河滩路堤阻挡流量和设计流量的比值有关的系数；Vm2—桥下平均流速，m/s，为设计流量被全河过水断面除得之商。
公式形式简单，参数容易选择，考虑因素较多，适用于各类河流，阻力系数的η值的取值标准和桥下平均流速计算方法过于粗略，参数取值的随意性和不确定性大，会造成壅水计算结果的不稳定。
常用桥梁壅水计算经验公式
常用桥梁壅水计算经验公式The final revision was on November 23, 2020道不松公式：Z=η(V M2−V02)式中：Z──最大壅水高度（m）；η──与河段特征及河滩路堤阻挡流量和设计流量的比值有关的系数, 根据《公路桥位勘测设计规范》，η取值见表1；V M──桥下断面平均流速（m/s）；V0──桥前断面平均流速（m/s）。
实用水力学公式：Z=αV22g[(Bξ∑b)2−(ℎℎ+Z)2]式中：α──动能校正系数，一般取；ξ──过水面积收缩系数，取～；B──河宽（m）；V──建桥前断面平均流速（m/s）；h──建桥前断面平均水深（m）；Z──最大壅水高度（m）；∑b──建桥后过水断面总宽，河宽减去桥墩总宽（m）。
Henderson公式：Z=(1+η)V222g−V122g式中：η──与桥墩形状有关的系数，矩形墩取，圆形墩取；V1、V2──桥位断面和河道断面的平均流速（m/s）。
铁科院陆浩公式：Z=K N K V V q2−V0q22g式中：V q──桥下断面平均流速，V q=K p Q S/ωj(m/s）；V0q──桥前断面平均流速，V0q=Q S/ωG（m/s）；K N、K V──系数，计算公式为：K N=√V qV0q−1.0，K V=0.5V q√g−0.1K N──定床壅水系数，与建桥前后桥下断面流速变化有关；K V──与建桥后桥下水流流态有关的系数；Q S──设计流量（m3/s）；ωG──有限过水面积（m2）K p──反映桥下流速随河床冲刷断面增大而减小的系数，K p= 1/[1+A(p−1)]，对于岩石河床取（A──河床粒径系数，A=0.5×d50−0.25；d50──中值粒径（mm）；p──冲刷系数）；ωj──冲刷前桥下净过水面积（m2）。
铁科院曹瑞章公式：Z=K(V m2−V0m2)式中：V m──桥下平均流速, V m=K p Q p/A j,( m/s)；Q p──设计流量（m3/s）；A j──桥下净过水面积（m2）；K p──反映桥下流速随河床冲刷断面增大而减小的系数，K p= 1/[1+A(p+1)]，对于岩石河床取（A──河床粒径系数，A=0.5×d500.25；d50──中值粒径（mm）；p──冲刷系数）；V0m──天然状态下平均流速（m/s）；K──壅水系数，K=2/（V m−1）0.5；V0mg──重力加速度。
桥下壅水计算方法的理论分析
桥下壅水计算方法的理论分析
桥下壅水是指桥梁和桥下水面之间的水位差，它是桥梁及其两端的水位的差值。
它的计算方法是根据桥梁和桥下水面的高度差以及桥梁的梁宽和桥墩宽来计算的。
一般情况下，桥下壅水的计算公式可以表示为：桥下壅水=桥梁高度差×梁宽/桥墩宽。
其中，桥梁高度差是指桥梁和桥
下水面的高度差，梁宽是指梁的宽度，桥墩宽是指桥墩的宽度。
桥梁高度差和梁宽是桥下壅水计算中最重要的两个参数，桥梁高度差是指桥梁和桥下水面的高度差，是桥下壅水的直接影响因素。
梁宽是指梁的宽度，是桥下壅水的间接影响因素。
桥下壅水的计算也可以进一步细化，将桥梁高度差分为桥梁上部和桥梁下部，分别计算桥梁上部和桥梁下部的高度差，并将其相加，再乘以梁宽除以桥墩宽，即可得出桥下壅水。
要精确计算桥下壅水，还要考虑不同的水位变化情况，如桥梁上下水位的变化等。
以上就是桥下壅水计算方法的理论分析。
桥下壅水的计算方法不仅可以用于桥梁的设计，也可以用于桥梁的维修和检测。
通过正确的计算，可以有效防止桥梁损坏，提高桥梁的安全性和使用寿命。
复式河道的桥梁壅水计算
摘要：本文应用复式河道的桥梁壅水实验资料对拱桥法进行了验证，发现拱桥法计算值往往过高。
提出了可用于复式河道的边滩等价河宽的概念和计算方法，并与实测资料进行了对比。
关键词：复式河道桥梁壅水1 前言所谓复式河道是指有河漫滩的河道，在洪水期，河漫滩将会被淹没。
由于主槽和滩地有不同的水深和糙率，水位流量关系将和单道有所不同。
当水流漫滩时，由于主槽水流与滩地水流的相互作用，断面过水能力通常会降低。
特别是水流刚刚漫滩时，由于断面形状的突变，加上滩地糙率一般与主槽不一样，使估算过水能力变得非常困难。
然而正确的估计给定水位下的流量以及已知流量如何确定水位等问题对于洪水预报、防洪规划又是必不可少的。
为了系统地研究复式河道的水力学问题，增进合作、交流、避免重复研究，由英国科学与工程研究委员会资助，在英国瓦灵弗水力学研究所（Hydraulics Research Limited Wallingford， UK）建成了洪水河道设施(Flood Channel Facility，简称FCF)。
FCF 自1986年开放以来，主要进行了三个系列的实验：1987～1989年的顺直和歪斜河道实验：1990～1994年的弯曲河道实验；1995～1997的固定河岸、可动河床实验。
目前正在进行自形成河道实验。
到1999年，已有80篇以上的论文是基于FCF 实验数据的。
在1995年国际水力学研究协会第26届大会上被选定为检验数学模型的基准资料。
1999年，Knight[1]对复式河道的水力学研究作了系统总结。
由于桥梁的修建减小了断面过流面积，水流流线在桥梁的上游形成收缩，下游形成扩散，加上桥体本身的阻力等因素，使河流的局部阻力增大，造成局部水头损失，形成桥梁上下游的水位差（称为桥梁壅水）。
河道桥梁壅水在流量小时并不明显，而在洪水期较为显著。
桥梁壅水抬高了桥梁上游水位，增大了淹没面积，滞蓄了洪水，从而增大洪水灾害。
如果流量过大，使洪水漫过桥梁，甚至冲毁桥梁，将造成更大的灾害。
桥梁防洪评价壅水计算方法浅析
．．．．．．．一
无底 坎宽 顶堰 公式计 算公式 为 ：
３２ ／
（） ４
Ｑ ｏ ｂ ／ｇ ＝＇ ｘ２ ｍ
式 中 ： —— 过桥 流量 ， ３ ； ９ ｍ／ ｓ 淹 没系数 ；
，
．
（） ２
式 中： ——桥前最大壅水高度， ｍ；
来看 ， 大部分防洪评价计算都有较成熟和统一的计算 方 法 ， 桥 梁 的 壅水 分 析计 算 方 法 种 类 繁 多 ， 算 结 但 计 果差 距较 大 ， 因此 有必 要 提 出较 为合 理 的壅水 计算 方
法 。常用 的 壅水计 算公 式 主要 有水 面 曲线公 式 、 无底 坎 宽顶 堰 公 式 和公 路 桥 涵设 计 手册 《 桥位 设 计 》 中的 两个 壅水计 算 公式 ， 面着 重分 析 上述 四种方 法 的优 下
山 水利詈 西 鲁
桥 梁 防 洪 评 价 壅 水 计 算 方 法 浅 析
李 江 海
（ 吕梁市横泉水库建设管理局 ， 山西 吕梁市 ０３０ ） ３ ００
［ 要］ 摘 阐述 了防 洪 评 价 中壅 水计 算的 作 用 ， 对 目前 防 洪 评 价 壅水计 算 方 法 不统 一 、 算 结 果 差 距 较 大的 情 针 计
１ 问题 的提 出
对 于 比较顺 直 的河 道采 用 明渠 均 匀流 公式 ， 而绝 大 多
根据 《 中华 人 民共 和 国 防洪法 》 有关 规 定 ， 河 等 跨 道修 建桥 梁等 建筑 物 时 ， 就 洪水 对 建设 项 目可 能 产 应
生 的影 响 和 建设 项 目对 防 洪可 能 产 生 的影 响 作 出评
况 ， 过 对 常 用公 式 的优 缺 点 分 析 ， 出 了各 公 式 的适 用条 件 。 通 提
常用桥梁壅水计算经验公式
常用桥梁壅水计算经验公式在工程领域中，桥梁壅水计算是一个重要的设计环节。
当河流水位上涨，超过桥梁设计标高时，就会发生桥梁壅水。
壅水计算的目的是确定发生壅水时的水位，以及对桥梁的影响。
常用的桥梁壅水计算经验公式主要有以下几种：1.蔡文姬公式：该公式适用于较小跨度的砼墩涵道桥。
公式如下：H=h-0.5D+0.4W其中，H为壅水高度，h为暴洪水位，D为桥梁护洪墙高度，W为桥梁两侧最大洪水位之差。
2.红河公式：该公式适用于中小型河流的较矮桥梁。
公式如下：H=h+0.5(C-A)-0.5D其中，H为壅水高度，h为洪水位，C为取为桥梁洪水位与主河道设计洪水位之差的值，A为桥面标高或者桥洞底标高，D为桥梁护洪墙高度。
3.侯爱国公式：该公式适用于大跨度铁路桥梁，可计算不同铁路线路性质、桥长、桥宽等参数的壅水高度。
公式如下：H=h+Hm+Hs+Ha其中，H为壅水高度，h为洪水位，Hm为桥墩顶板以上洪水位至闸门封顶以上水位（如果设置闸门），Hs为闸门封顶以上水位至护洪墙顶水位（如果设置护洪墙），Ha为护洪墙顶水位至桥面标高或者桥洞顶标高。
这些公式仅代表了桥梁壅水计算中的一部分经验公式，其适用范围、准确度和实用性需要根据具体情况进行评估和选择。
对于大型桥梁或者复杂的壅水情况，可能需要采用更为准确的数值计算方法，如数值模型或者物理模型。
除了经验公式，壅水计算还需要考虑洪水过程的统计分析、洪水频率分析、泥沙输移等因素，以便更全面地评估桥梁在洪水条件下的安全性能。
总之，桥梁壅水计算是一个复杂的工程问题，需要综合考虑多种因素。
在实际工程中，应根据具体情况选择合适的经验公式或数值模型进行计算，以确保桥梁的安全运行。
hec-ras在跨河桥梁建筑物阻水壅高计算方法
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公式（1）：能量型公式
式中：
α——动能校正系数，一般取α=1.1；
ξ——过水面积收缩系数，取ξ=0.85-0.95，本次取0.85；
B——无桥墩时水面宽；
V——建桥前断面平均流速；
h——建桥前断面平均水深；
△Z——最大壅水高度；
∑b——建桥后过水断面总宽（河宽减去桥墩总宽）。
该公式主要考虑了建桥前后过水断面宽度变化，而未考虑建桥后对天然河道过水断面减小的影响。
公式中水位壅高值采用迭代法计算。
公式（2）：铁路工程水文勘测设计规范公式
式中：
∆——桥前最大壅水高度（m）；
Z
η——阻水系数；
V——桥下平均流速（m/s）；
M
V——断面平均流速（m/s）。
公式（3）：铁科院曹瑞章公式
式中：
V m——桥下平均流速，V m =K p Q p/A j；
Q p——设计流量；
A j——桥下净过水面积；
K p——考虑冲刷引起的流速折减系数；
K p=1/[1+A(p-1)]
P——冲刷系数，取P=1.0；
A——河床粒径系数，A=0.5×d50-0.25;
d50——桥下河床中值粒径，mm；
V0m——天然状态下平均流速，V0m =Q0m/A0m；
Q0m——天然状态下通过的设计流量；
A0m——桥下过水面积；
K——壅水系数，K=2/(V m/V0m-1)0.5；
g——重力加速度。
其它符号同公式（1），该公式考虑建桥后河道过水面积影响，并考虑了建桥后流速增加对河床冲刷的影响。
公式（4）：铁科院李付军公式
式中：
V m——桥下平均流速，V m =Q/A J；
Q——计算流量；
A J——扣除桥墩和桥台阻水面积后的桥下净过水面积；
V0m——计算流量时建桥前桥孔部分天然状态下平均流速，V0m =Q0m/A0m；
Q0m——计算流量时建桥前从桥孔部分通过的流量；
A0m——计算流量时建桥前桥孔部分天然过水面积；
R——考虑桥墩和桥台影响的反映桥孔压缩程度的系数，R= V m/ V0m；
K——考虑冲刷影响的流速（动能）折减系数，取K=0.9。