桥涵水文分析计算
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。
关于公路桥涵水文分析与计算方法的研究
研究内容与方法
研究内容
开展公路桥涵水文分析与计算方法的研究，包括水文数据的 采集和处理、水文分析、水文计算模型的建立和验证、模型 参数的确定等。
研究方法
对于某些计算方法和模型，需要进一步探讨其理论 基础和适用条件，以提高其精度和可靠性。
需要加强不同地区、不同水文情势下的公路桥涵 水文分析与计算方法的研究，以满足实际工程的
需要。
发展方向与建议
建议在今后的研究中，注重实际工程应用，加强理论与 实践的结合。
鼓励跨学科、跨领域合作，加强与相关领域专家学者的 交流与合作。
工程概况
01
02
03
地点
某地区高速公路桥梁工程
建设规模
桥长120米，桥宽12米， 设计速度100公里/小时
工程地质条件
地形起伏，地质条件复杂 ，存在不良地质问题
分析计算过程
水文资料收集
收集该地区多年的水文资料，包括 降雨量、蒸发量、径流量等。
洪水计算
根据当地水文资料，计算出设计洪 水流量及水位。
分析径流系数
通过实地观测或经验公式，计算径流系数，了解桥面径流量与降雨量之间的 关系。
桥涵水文计算模型
经验公式法
根据桥涵所在地的实际水文资 料，利用经验公式进行计算。
水力学模型法
通过建立水力学模型，模拟桥 涵水流运动状态，根据模型计
算桥涵水文数据。
数值模拟法
利用计算机数值模拟技术，建 立桥涵水文数值模型，进行桥
涵水文数据的计算。
水文计算参数确定
确定桥涵孔径
01
小桥涵水文分析计算
国家高速 公路 网 的项 目之 一 。本 项 目推荐 线设 置
涵洞 ９ ３道 ， 由于涵 洞众多 ， 又无 实测 流量 资料 ， 若
采用 传 统 的计算 方 法 ， 将 耗费 大量工 时 ， 因此采 用
地 区综合 经验 公式 。
表 １ Ｆ ＜１ ｋ ｍ Ｑ － ％经 验公 式 推 算 资 料
收稿 日期 ： ２ ０ １ ２ １ ２ ２ ７
２ ０ １ ３年第 ２小 桥 涵水 文分 析 计 算
１ ０ １
２ 计 算验 证
江水 利委 员会 水利 水 电规划 设计 科研 所 实际计 算
结果 对 比来 看 ， 地 区综 合经 验公 式是 合理 的 ， 可以 满 足工 程需 要 。个别 误 差较 大 的原 因是 由于地 形
式中： Ｑ为 设计 流量 ； Ｃ 为推 导 系数 ； Ｆ 为流 域 面 积； 为经验 系数 。 利 用 长江水 利委 员会水 利水 电规 划设计 流量 设计科 研所 为武 汉绕 城公 路东北 段 区域做 的水文 分析 结果 ， 推导 的 地 区综 合 经 验公 式 过 程 和结 果
见表 １ ～表 ３ 。
（ １ ）从 表 １ ～ ３地 区 经 验公 式计 算 结 果 与 长
１ 地 区经 验公 式推 导 武汉 至深圳 高速 公路 武汉段 （ 以下简称 “ 武深
地 区综合 经 验公式 （ 推导 过程 略） 的基 本形 式
为
Ｑ — Ｃ × Ｆ”
高速 武汉 段” ） 是 武 汉 一长 沙 一深 圳 高速 公 路 （ 以
下简 称“ 武深高 速” ） 的一 段 ， 武 深高 速是计 划 申报
ＱＰ一 ０ ． ２ ７ ８× Ａ５× Ｂ５× ＲＰ ／ ｔ ｏ× Ｆ
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。
桥涵水文计算基本方法 PPT
Y－786＝0.96×416／629×（X－1092）
整理得: Y= 0.63X+98.04 (本题为直线相关）
其中自变量 X为参证站（流量x）系列流量;y为分析站（流量y）系 列流量。上表括号内（流量y）为插补后分析站流量y的系列流量,插补
延长所得资料不宜用于第三站，可能引起较大误差。
4400 4000
6）过程线叠加法：利用两支流洪水过程线叠加得到合流后桥位处的设计流量。 示例 1， 两系列的相关分析法算例： 例：某河有甲、乙两相邻水文站，甲站(参证站:流量X)有24年观测资料，乙站 (分析
站:流量Y)有14年，试应用甲站资料延长乙程式：
本次培训着重于以下内容：
一般情况水文分析计算
桥孔长度和桥孔布设
桥涵水文设计注意几点问题及探讨
第一节 水文勘测分析计算基本途径
桥涵水文计算、分析基本途径如下：
1、有水文观测资料—— —— 水文统计法 2、无水文观测资料—— --- 形态断面法 3、无水文观测资料（无居民)—经验公式法
有水文系列观测资料时水文统计法 （1）资料搜集和准备
其中：L---洪水传播距离(m) VS－－洪水传播速度(m/s) ，根据实测资料选其出现次数最多者
支流1
支流2
流 量
Q11 Q22 Q13,Q23
合 流
QQ2112
支流1
支流2
桥位
t1
t2
试比较：Q11+Q21,Q12+Q22,Q13+Q23组合结果的大小
洪水传播时间 t
3、历史洪水情况的调查、考证和排序
（1）历史洪水的调查与流量计算（与形态断面法相同） 1）调查河段的选择原则
✓ 最好靠近所选断面附近 ✓ 选择有居民、易于指认洪痕的河段 ✓ 所选河段顺直，断面规整，基线与桥位间无支流汇入
桥梁水文基础资料计算
3.1流域概况 桥址两端桥台地处山地丘陵，跨越水田和小路，沿丘陵坡角展布，地势起伏 不大，桥位区地面标高约291.6～309.1m，经计算水文断面汇水面积为0.993km2。 3.2 流量计算 3.2.1 全国水文分区经验公式 （1）、确定全国水文分区、计算参数： 本桥位通过查阅全国水文分区流量参数计算表，确定本桥位于全国水文分区
—洪水传播影响洪峰流量的折减系数，可查附录B表B-11；
—流域内降雨不均匀影响洪峰流量的折减系数，可查附录B表B-12； —湖泊或小水库调节作用影响洪峰流量的折减系数，可查附录B表B-13。 2.2 水位计算方法
式中： R —水力半径（m）；
n —糙率； i —洪水比降； Q 、Q —河槽与河滩的流量（m3/s）； A 、A —河槽与河滩过水断面面积（m2）； V 、V —河槽与河滩断面平均流速（m/s）。 2.3 桥长计算方法
式中： L —桥孔最小净长（m）； Q —设计流量（m3/s）； Q —河槽流量（m3/s）； B —河槽宽度（m）； K 、n —系数及指数根据规范取值。 2.4 冲刷计算方法 1、一般冲刷 对于河床，
对于河滩，
式中： h —桥下一般冲刷后的最大水深（m）； Q —河槽部分通过的设计流量（m3/s）； Q —天然状态下桥下河滩部分的设计流量（m3/s）； 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； 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； —水流侧向压缩系数，应按表7.3.1-1 确定； h —桥下河槽最大水深（m）； h —桥下河槽平均水深（m）； A —单宽流量集中系数；当A >1.8 时，可采用 1.8； H —造床流量下河槽的平均水深（m），对复式河床可取平滩水位时河槽 平均水深； E —与汛期含沙量有关的系数； d —河槽泥沙平均粒径（mm）； B —河滩部分桥孔净长（m）； h —桥下河滩最大水深（m）； h —桥下河滩平均水深（m）； v —河滩水深1m 时非黏性土不冲刷流速（m/s）； 2、墩台局部 利用65-2 公式计算墩台局部冲刷，公式介绍如下： 对于河床，
桥涵水文
一、用桥下过水面积计算桥孔长度（冲刷系数法）冲刷系数法原理：利用桥位断面的设计流量Qs和设计水位Hs，根据水力学的连续性原理(Q=Av),求出桥下顺利宣泄设计洪水时所需要的最小过水面积，用以确定桥孔的最小长度。
计算桥孔长度时，常采用天然河槽平均流速作为设计流速（即一般冲刷？完成后的桥下平均流速）。
一般冲刷：建桥后桥孔压缩了水流，桥下流速增大到一定数值时，桥下河槽开始冲刷即称为一般冲刷总过水面积：设计水位下过水总面积之和。
有效过水面积：扣除桥墩面积设计流速：天然河槽平均流速（不冲刷流速）冲刷系数定义p：桥下河床冲刷后过水面积与冲刷前过水面积之比值p。
冲刷的类型桥梁墩台冲刷是一个综合冲刷过程，可分为三部分：桥位河段因河床自然演变而引起河床的自然演变冲刷；因建桥压缩水流而引起桥下整个河床断面普遍存在的一般冲刷；由于桥墩台阻水而引起的河床局部冲刷。
其实桥梁墩台冲刷是受多种因素同时交叉影响产生的，但是为了便于研究和计算，我们把墩台周围总的冲刷深度，假定为这三种冲刷先后进行，分别计算，然后叠加。
二、绘制最大冲刷线1、全部冲刷完成后，墩柱最大冲刷水深包括三个部分,桥墩最低冲刷线高程为Hmin：Hmin=Hs-h-hp-hb-△h式中：Hmin——最低冲刷线高程（m）;Hs ——设计水位(m)h——计算墩柱处水深（m）hp——一般冲刷深度(m);hb——局部冲刷深度(m);△h——自然演变冲刷深度（m）；2、桥台最低冲刷线的标高：Hmin=Hs-hs-h -△h式中：Hs——桥位断面的设计水位（m）；hs—桥台所在位置的冲刷深度（m）。
h—桥台所在位置的平均水深（m）。
△h——自然演变冲刷深度（m）；2、桥梁各墩台基底最浅埋置标高HJM=Hmin-△(m)式中：HJM—墩台基底最浅埋置标高（m）；Hmin—墩台最大冲刷时的标高（m）；△—基底埋深安全值（m）。
小桥的孔径计算与大中桥的区别：大中桥：以冲刷系数作控制条件，容许桥下河床发生一定的冲刷，采用天然河槽断面平均流速作为桥孔设计流速，并按自由出流条件，由计算的过水面积推求桥孔长度。
滞洪区内河流桥涵水文分析与计算
滞洪区内河流桥涵水文分析与计算滞洪区是指在大雨水或洪水来临时，起到减缓洪峰流速、降低洪水水位、防止洪水泛滥的功能区域。
在滞洪区内，河流桥涵是常见的治理措施之一，它可以起到桥梁的作用，同时也可以用于暂时储存洪水。
水文分析与计算是评估和设计桥涵滞洪区的关键步骤，本文将从滞洪区水文特征的分析和桥涵计算的方法两个方面进行论述。
1.滞洪区水文特征的分析在进行桥涵水文分析之前，需要对滞洪区的水文特征进行详细的分析。
主要包括以下几个方面：（1）流域特征：包括流域面积、河道长度、坡度等。
这些参数对洪水的生成和传播有重要影响，对滞洪区桥涵的设计和计算至关重要。
（2）降雨特征：包括降雨量、持续时间、强度等。
根据历史降雨数据或气象站数据，可以分析河流流量过程和概率。
（3）洪水特性：包括洪峰流量、洪水过程的时程特征等。
通过收集历史洪水资料或者进行洪水模拟，可以估算洪水的极值和频率。
2.桥涵计算的方法滞洪区内的河流桥涵计算是建立在上述水文数据基础上的。
主要包括以下几个步骤：（1）确定设计洪水：根据滞洪区的水文特征和防洪标准，选择适当的设计洪水，如一百年一遇、百年一遇等。
这些设计洪水的选择要综合考虑滞洪区的水文特点和抗洪能力要求。
（2）计算径流过程：根据设计洪水的降雨特征和流域的水文特征，可以利用水文模型计算出径流过程。
常用的水文模型有单位线模型、线性水动力模型等。
（3）计算洪水水位和流量：根据计算的径流过程和滞洪区内河流的断面形状，可以利用水流力学公式计算出洪水水位和流量。
（4）确定桥涵的尺寸和几何形状：结合设计洪水的水位和流量，可以选择合适的桥涵尺寸和几何形状，以确保桥涵能够顺利通过设计洪水。
（5）计算桥涵的流量特性：根据桥涵的尺寸和几何形状，可以利用流量计算公式计算出桥涵的流量特性，如起点、终点流速、流量和水位。
（6）桥涵的稳定性分析：在计算桥涵流量特性的基础上，进行桥涵的稳定性分析，以确保桥涵能够承受设计洪水的冲击力和水动力效应。
桥涵水文计算2014-8-29
表 4 设计点雨量成果表 历时 （h） 1 6 24 72 参 Ht 63 135 230 330 Cvt 0.35 0.45 0.50 0.45 数 Cs/Cv 3.5 3.5 3.5 3.5 1 132.9 340.2 630.2 831.6 频率(%)与雨量(mm) 2 10/3 121.1 112.4 303.8 276.8 556.6 501.4 742.5 676.5 4 105.2 254.1 457.2 621.1
表 5 流域单位线要素表 面积 F (km2) 39.85 河长 L (km) 7.11 坡降 J (%) 1.38 θ= L J1/3 m1 (h) 2.31 t (h) 1
29.64
⑤ 设计洪水过程 根据《广东省暴雨径流查算图表使用手册》 ，本工程应采用海南 区产流参数 F=39.85km2<100km2，平均后损率 f=5mm/h，三天平均损 失率 f3 天＝2.9mm/h，计算得逐时净雨过程。 工程采用广东省综合单位线Ⅰ号无因次单位线 ui～xi，相应的单 位线一阶原点矩νui 与其上涨历时t p 的比值 K=1.595。根据产流计算所 得的逐时净雨过程及时段单位线进行汇流计算， 即可获得流域设计洪 水过程。 ⑥ 设计洪水过程及洪量计算 根据产流计算所得的逐时净雨过程及时段单位线进行汇流计算，
三都至羊里公路桥涵水文计算(最终版本)
贵州省惠水县三都至罗甸县羊里公路改扩建工程桥涵水文计算1桥涵设计标准的v采用情况设计洪水频率：大、中桥采用1/100 ，小桥及涵洞均采用1/50 ;设计荷载：公路一I级桥面宽度：大中桥：K52+200~ K75+380 : （0.5+ 净一9+0.5）mK75+380~K102+600 : （0.5+ 净一7.5+0.5）m小桥涵宽度：与路基同宽。
地震基本烈度：路线所属地区地震动反应谱特征周期为0.35s,地震动峰值加速度小于0.05g。
地震烈度切。
2沿线桥梁、涵洞分布情况沿线桥梁、涵洞的分布情况见表6-1 ,本合同段K线路线长度51.4Km ,共设大、中、小桥梁15座，合计长1928.8m ,占路线总长度的 3.75%。
其中大桥7座，长1447.48 m ;中桥7座，长460.28m ;小桥1座，长21.04 m。
设涵洞211道，平均过水构造物每公里4.377处。
沿线构造物统计表表6-13沿线水系及水文概况3.1水系路线所经过地区均在罗甸县境内，罗甸全县河流均属珠江红水水系。
路线所经地区均属本水系中的濛江河干支流。
濛江河干支流濛江，发源于贵阳市花溪区党武乡对门寨附近。
流经青岩镇、惠水县，进入县境边阳区罗沙、巴沙、董王和油闹乡的打告村油然附近与格凸河汇合，此段河道称为涟江。
南流经交砚、冗翁、摆龙、木引、云里、罗里、罗化、逢亭、立亭、沟亭、所也、冗响、交广、凤亭、茂井、大亭乡，于班仁乡双江口注入红水河，此段河道称濛江。
在县境内流程129.5公里，流域面积1259.2平方公里，多年平均流量45〜88.8〜165立方米/秒，天然落差417米。
主要支流有坝王河、格凸河、八茂河、所也河、沟亭河、布讲河、逢亭河、拱里河、云里河专业.整理.坝王河干支流坝王河，发源于贵阳市花溪区批摆附近，流经惠水县摆金、平塘县克度区塘边乡河边寨伏流后于县境沫阳区董当乡大井村小井出流，经沫阳乡、龙坪镇，于八茂区茂井乡八达村蚂蚁寨注入濛江。
公路桥涵水文计算基本方法课件
水文模型则是基于水文学原理，通过流域的水文要素、气象资料等参数计算洪水流 量。
河流水文资料的分析与整理
01
河流水文资料的分析与整理是桥 涵洪水流量计算的基础工作，包 括对河流的水位、流量、流速、 泥沙含量等参数的测量和记录。
侧向浮力计算公式
根据桥涵的重量、水的密度和侧向浮力系数等参数，利用侧向浮力计算公式计算水流对桥涵的侧向浮 力。
05
桥涵水文计算实例分析
某公路桥涵水文计算实例
计算方法：流速面积法
计算过程：通过测量桥位处的河宽、水深、流速等参数，结合流速面积法公式计算桥涵的过 水能力。
实例结果：该桥涵的过水能力为200立方米/秒，能够满足设计要求。
02
对这些资料进行分析和整理，可 以了解河流的水文特性、水流运 动规律等信息，为桥涵洪水流量 计算提供依据。
水文统计的基本方法
水文统计是桥涵洪水流量计算的重要 手段之一，通过统计分析的方法，对 历史洪水流量资料进行整理和分析。
主要采用频率分析、回归分析等方法 ，推求设计洪水流量、设计水位等参 数，为桥涵设计提供依据。
公路桥涵水文计算基本方法课件
目 录
• 桥涵水文基础 • 桥涵洪水流量计算 • 桥涵水位与桥面高度的确定 • 桥涵水力荷载计算 • 桥涵水文计算实例分析
01
桥涵水文基础
水文学基础知识
01
02
03
水文学定义
水文学是研究地球上水循 环的学科，包括水分布、 运动和变化规律。
水文循环
水文循环是描述水从蒸发 、降水、地表径流、地下 水、植物吸收等环节不断 循环的过程。
某河流桥涵水文计算实例
桥涵水文计算方法分析
桥涵水文计算方法分析道桥1401:张颖达前言桥梁水文属于工程河川水文学范畴，并独具专业性应用特点。
水文现象（河流的流量、水位、降雨量等的统称）发生的数值大小及其发生的时间，会受到众多因素的影响，因而都具有一定的随机性。
因此，它主要依靠实地调查勘测的河川水文资料，应用数理统计分析方法，从中选择设计值，通过水力计算解决工程有关问题，并以此预估桥涵工程可能遭遇的未来水文情势。
1公路桥涵水文计算的基本要求和计算内容公路工程桥涵的水文调查和勘测内容包括了水文、水力计算等等。
水文调查和勘测应根据公路桥涵的设计要求和所在地区的区域条件，然后有针对性地采取最适合的方法收集和调查资料并做出可靠的评价，勘测的精度必须符合相关规范、规程的规定。
还要对水文、计算成果和水力分析做出合理性论证。
对于通航要求等级较高或者水文条件复杂的特殊公路桥梁，就应该进行水力模型和水文测验，以保证公路桥涵水文调查、分析、比较和论证后的最终结果更加接近实际、更加合理。
2公路桥涵水文相关资料的收集首先需要收集公路路线范围内水系且包含全部汇水面积的小比例地形图，并根据要求测量各桥涵位置的流域宽度、长度、坡度、汇水面积等特征值。
其次是收集项目的防洪影响评价报告和公路桥梁所在地区的有关雨、风、流冰、气温等气象资料，以及收集地区水文手册、水文水位站资料。
比如:在桥位附近是否有与已知水文站相关的其他水文站，该水文站的水文系列情况和地质报告中河床构造颗粒分析和塑、液限试验成果表。
3水文调查及测量3.1对于公路桥梁的修筑位置的调查需建公路桥涵地区的主要河流分布、特征，以及水利规划和河道整治方案，各河流关于主要跨河工程的分布情况、运用情况及对桥位河段流向、流量、冲淤变化情况的影响因素，考察桥位旁是否有水文站或者水位站距各桥位距离的相关数据;有无水库、滞洪区和分洪区，与公路桥梁项目有关系的桥址及距离;桥梁选址地区地貌、地形、土壤类型、植被情况、地质等特征。
形态断面选择在河岸稳定、洪痕分布较多、泛滥宽度较小、冲淤不大、无回流和死水、断面比较规则顺直的河段上，断面应该与流向垂直。
桥涵水文调查与计算分析
流速。
水流压缩系数 （2）桥下供给面积 SG 根据计算所需桥长在顺桩断面上两桥台所截取的累计 面积差而得： SG ＝ S2－ S1 。 （3）冲刷系数：
µ P= SX/ SG SX －冲刷终止时桥下需要过水面积 SG －冲刷前桥下提供过水面积
该冲刷系数一般在 1.2～1.4之间 （4）桥位的布设 ① 桥下供给面积 SG 应该扣除锥坡、桥墩所占的过水 面积。 ② 桥位的具体布设应根据河槽的滩、槽具体分布情况 据实布设，最后得到最终桥位，同时获得最终桥下 下供给面积 SG 。
2、项目区有无水文站或水位站及距各桥位的距离。
3、项目区有无水库、分洪区和滞洪区,与之有关系的桥址及距离。
4、桥址区地形、地貌、植被情况、土壤类型等特征。
桥涵水文调查与计算分析
1.2水文调查及测量
5、形态断面选择在洪痕分布较多、河岸稳定、冲淤不大、泛滥宽 度较小、无死水和回流、断面比较规则顺直河段上,宜与流向垂直。 调查历史洪水情况时，应细心访问沿岸居民，查明历史洪水痕迹以 及发生的时间(包括年月日)、大小和频遇程度，洪水痕迹是在历史 洪水位处的标志。同一次洪水至少在两岸上下游调查3~5个可靠的、 有代表性的洪痕点，并应考虑壅水及波浪的影响，以作必要的修正。 对于每个洪水位，均应在现场标记编号，测定其位置和高程，并根 据调查情况详细描述，作出可靠性评价。历史洪水位相应的洪水流 量,可按明渠均匀流的方法进行计算. 6、水文断面应在桥位上下游格测绘一个；对河面不宽的中桥,可只
3、汇水面积较大时,最好用多种方法相互验证.
桥涵水文调查与计算分析 2.2.2形态断面法
2.2无资料地区
所谓形态调查法即实地考察历史上发生过的洪痕，并通过河道地形， 纵，横断面，洪痕高程及位置等形态资料的测量，在按水力学方法推 算历史洪峰流量。目前，主要通过建立形态断面，并绘制形态断面图，
公路桥涵水文与计算方法
公路桥涵水文与计算方法关于公路桥涵水文分析与计算方法的研究摘要:桥涵建设是公路工程建设的重要组成部分和重点施工环节，桥涵水文分析工作在一定程度上影响着总体桥涵跨境方案实施和公路工程建设的进程，合理桥涵规划不仅能够有效保证公路建设和交通运行安全，还可以节省公路工程建设造价成本支出。
本文针对当前公路工程建设现状，对桥涵水文进行详细的分析和阐述，提出了针对不同形式的计算方法，以适应不同类型的水文条件。
0.引言在基础桥涵设计过程中，科学合理的桥涵水文分析不仅可以为后续工程水文计算提供相应的基础，也可对桥涵布局合理性和桥涵设计结构准确性作出全面判断，关键点就是要计算出相关孔跨长度，并以此为依据进行工程数量计算，设定工程勘测设计合理方案。
在经过上述复杂流程后即可为工程建筑施工提供桥涵数位信息和计算结果数据。
1.桥涵水文计算内容与方法的探究随着科技水平不断提高，各种形式的水文计算方法层出不穷，不同的专业部门有着不同的桥涵水文计算方法和计算公式。
当前较为常用的桥涵水文计算结构体系是以实际工程建筑桥涵水文信息资料观测为主，包括桥涵水文形态断面法和桥涵水文公式计算法等，对供水流量进行准确推算。
需要注意的是，此处洪水流量值是相关洪水频率之下的基础流量值，而此时计算法则是以测流断面计算法为主。
然后用频率断面计算法进行流量计算并得出流量计算方案和流量计算法则，根据计算所得出的流量数值可进行出桥孔最小净值推断，也可计算出工程建筑所设计水位标准数值。
1.1洪水频率选择和流量选择设计方案要点探究以拟建桥涵公路等级和对应桥涵类别为例，对其中的供水频率进行科学合理选取。
在进行桥涵水文分析时，应加大设计流量推算力度和加强准确性计算，因为设计流量具体数值推算关系到桥涵水文分析最终结果的实验分析质量，较为合理的做法是利用水文站中实际测量基础资料或是运用形态断面法进行设计流量推算。
此外，还可以通过公式详细推理和运用公式法等科学策略进行最佳设计流量数值推算。
关于公路桥涵水文分析与计算方法的
定性。
评估河床演变
03
预测河床在长时间水流作用下的变形和演变，为桥梁和涵洞的
设计使用年限提供依据。
本讲义的内容概述
水文分析方法：阐述如何收集和 处理水文数据，进行洪水频率分 析、径流计算等。
工程实例分析：结合具体公路桥 梁和涵洞工程实例，展示水文分 析和计算方法的实际应用。
水文基础知识：介绍水文循环、 河流类型、洪水频率等基本概念 。
定提供依据。
水文气象方法
运用水文气象方法，结合降水、蒸 发、地形等因素，推算桥涵设计洪 水位。
水动力学模型
建立水动力学模型，模拟洪水在桥 涵区域的运动过程，计算设计洪水 位。
桥涵洪水过程线的绘制与分析
1 2 3
洪水过程线绘制
根据桥涵设计洪水位和洪水资料，绘制洪水过程 线，直观展示洪水在时间和空间上的变化过程。
总结词
多学科融合。前沿技术方法还强调多学科之间的融合与交叉，如水利工程学、环境科学、计算机科学等 ，通过跨学科的合作与交流，推动公路桥涵水文分析领域的创新与发展。
未来发展方向展望
总结词
总结词
总结词
智能化发展。未来公路桥涵水 文分析将更加注重智能化发展 ，通过引入人工智能、深度学 习等技术，实现自动化、智能 化的分析与计算，提高工作效 率和准确性。
精细化研究。随着数据获取技 术的不断提升，未来公路桥涵 水文分析将更加注重精细化研 究，深入探究水文过程的机理 和规律，为工程设计提供更加 精细化的参数和支持。
综合化管理。未来公路桥涵水 文分析还将更加注重综合化管 理，将分析结果与工程设计、 运营管理等方面进行综合考虑 ，实现全生命周期的综合化管 理和优化。
关于公路桥涵水文分析 与计算方法的
一级路工程桥涵水文计算
XX一级路工程桥涵水文计算书XX 一级路工程水文计算1. 设计流量计算1.1无定堂大桥（朝凯沟）由于该河无水文站资料，且为季节性河流，测量时河流干涸，故利用暴雨资料推算洪峰流量，计算中采用交通部公路科学研究所推理公式及经验公式计算。
（1）交通部公路科学研究所推理公式F S Q n ⎪⎭⎫⎝⎛-=μτ%1%1278.0=778.5m 3/s其中27.241%11==γμS K ，（K 1=1.03，S 1%=45，γ1=0.83） 17.12=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=βτj L K ，（K 2=0.237，j =1.5%，L =30.25，β=0.29） F =177.6Km 2，n =0.74（2）交通部公路科学研究所经验公式1）()1%1%1λμφF S Q m-==749.0m 3/s其中φ=0.473，m =1.2，λ1=0.72，余同上 2）22%1%1λγF CS Q ==734.4 m 3/s 其中C =0.183，γ2=1.2，λ2=0.72，余同上三种计算方法结果相近，取平均值754m 3/s 作为设计流量。
1.2巴拉贡大桥（巴拉贡沟）由于该河无水文站资料，且为季节性河流，测量时河流干涸，故利用暴雨资料推算洪峰流量，计算中采用交通部公路科学研究所推理公式及经验公式计算。
（1）交通部公路科学研究所推理公式F S Q n ⎪⎭⎫⎝⎛-=μτ%1%1278.0=307.7m 3/s其中27.241%11==γμS K ，（K 1=1.03，S 1%=45，γ1=0.83） 17.12=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=βτj L K ，（K 2=0.237，j =1.2%，L =27.2，β=0.29） F =70.4Km 2，n =0.74（2）交通部公路科学研究所经验公式1）()1%1%1λμφF S Q m-==384.7m 3/s其中φ=0.473，m =1.2，λ1=0.72，余同上 2）22%1%1λγF CS Q ==377.2 m 3/s 其中C =0.183，γ2=1.2，λ2=0.72，余同上三种计算方法经验公式结果相近，偏保守的取其平均值380m 3/s 作为设计流量。
- 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)。
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。
2.砂性土：塑性指数p I ≤1砾砂：粒径>20mm 的颗粒干燥时重量占全部重量25～50%； 粗砂：粒径>0.5mm 的颗粒干燥时重量占全部重量超过50%； 中砂：粒径>0.25mm 的颗粒干燥时重量占全部重量超过50%； 细砂：粒径>0.1mm 的颗粒干燥时重量占全部重量超过75%； 粉土：粒径>0.1mm 的颗粒干燥时重量占全部重量少于75%； 3.碎石卵石类土:碎石、卵石粒径大于20mm 的颗粒干燥时的重量占全部重量超过50%； 角砾、园砾粒径大于2mm 的颗粒干燥时的重量占全部重量超过50%；二 洪水流量的计算（一）1.小流域山丘区设计洪水流量的计算：首先要找水文分区图 1.1推理公式：Q p =0.278(npS τ－μ)F (m 3 /s)；S p —设计频率暴雨雨力 (mm/小时)； τ—汇流时间 (小时)； n —暴雨递减指数μ—损失系数(或损失率) (mm/小时)； S p 由汇水面积中心和设计频率查附图1频率等值线； n 由桥涵所在地及汇流时间查图2； μ=KS pβK 、β—地区特征参数，由桥涵所在地查附图3找出水文分区，然后查表1； F —汇水面积平方公里，由地形图勾绘；τ=m()JL aL —主河沟长 由地形图量取；J —主河沟比降 由地形图量取,加权平均计算‰；J=2012211102)()()(L LZ Z Z L Z Z L Z Z n n -++++++-m 、α—为地区特征参数，桥涵所在地查附图3水文分区，再查表2。
Q p =CS n F λρC 、λ、n —地区特征参数由水文分区查表4Q p =φ（S p －μ）m F nφ、m 、n —地区特征参数查表3我省07211工程，管道口—长水公路，中周峪桥地处黄河流域属水文分Ⅳ区，F=10.9Km 2，主河沟长L=1.7Km ，主河沟平均比降J=21.8%。
推理公式：μ=KS pβ其中查表1： K=0.8， β =0.51S 2%=80mm/小时 μ=0.8×800.51=7.94mm/小时 τ=m （L/α)J =0.8(2.0)10008.217.1 =1.3小时 其中：表2 m=0.8，а=0.2查图2 n=0.75Q 2%=0.278()48.73.18075.0-×10.9=174m 3/s简化公式：Q p =φ（S p -μ）m F n查表3φ=0.28 m=1.07 n=0.81Q 2%=0.28(80－7.48)1.07×10.90.81=190m 3/s经验公式：Q =CS n F λρ查表4查得 C=0.48 λ=0.95 n=0.8Q 2%= CS λρn F =0.48×800.95×10.90.8=209m 3/s2. 迳流形式法2.1公路科学研究所的简化公式：全国划分18暴雨分区： 考虑洪峰削减： Q p=ψ（h-z ）3/2F 4/5δγβ⋅⋅不考虑洪峰削减：Q p=ψ（h-z）3/2F4/5ψ—地貌系数根据F，Ｉ（比降）地形查表；n—迳流厚度（mm）按暴雨分区（河南大部分属4区），土壤吸水类属（河南一级Ⅱ、Ⅲ区，且西部黄土属Ⅳ区）汇流时间如20<F≤30为80min暴雨Ⅲ区，土壤类别Ⅲ设计频率1%查有关表n=90，查有关表；Z—被植物或坑洼滞留的迳流厚度，有表查；β—洪峰传播的流量折减系数平原山区不一样依据汇水面积中心至桥位距离查表；γ—汇水区降雨量不均匀系数依据汇水时间，汇水面积长度查表；∂—湖泊水库影响折减系数查表；2.经验公式：①Q p=KF n其中：K—迳流模量，华北华中K2%=23.4，有表查n—指数华北华中为0.75，有表查此公式适于F<10Km2②当有降雨资料时Q p=CSF2/3其中:S—为设计频率一小时降雨量；C—系数根据不同地貌查表1③当F<3Km2时Q p=CSF 符号同上(二)大流域平原区山丘区洪水流量计算1. 分区法例：洛阳洛河大桥求Q1%F=11，581平方公里属黄河流域Q2%=7.3F0.73=7.3×11，5810.73=10790m3/sQ1%=10790×1.2=12947m3/s2. 分区法：Q o=CF0.6①先由汇水面积中心查河南省C值等值线图(图7)；②再查“河南省C v等值线图（图8）根据分区C v/C s求出C s③再查皮Ⅲ曲线模比系数求得K p；则Q o=CF0.6Q p=Q o K p例息县淮河大桥F=9000Km2汇水面积中心位置东径114º12′,北纬32º14′求50年一遇Q。
①查“河南省C等值线图C=13.6Q o=CF0.6=13.6×90000.6=3207m3/s②查:河南省C v等值线图C v=0.8③查分区经验公式表C s=2.5C v查皮Ⅲ模比系数K2%=3.33④Q2%=Q o×K p=3207×3.33=10678m3/秒，如果我们按分区法计算：Q2%=145F0.48=145×90000.48=11466m3/s(三) 形态法:这是最普通又是最常用的方法1 首先选择形态断面一般1～2个，应选在人口房屋多的有洪水调查资料的河段上，要求断面上下游顺直，河岸稳定冲淤变化不大，洪水泛滥宽度小，不受壅水和死水影响，断面垂直水流，形态断面测量范围为历史最高洪水位0.5m。
2 洪水调查的方法：2.1 访问群众年岁要注意，洪痕有几个群众指点为最有效。
还要了解河道变化冲刷情况。
2.2 向水利部门、水位站了解搜集。
2.3 现场洪痕调查：寺庙老房墙上洪水痕迹，岩石河岸，水工建筑反复冲刷，青苔覆盖痕迹，其上缘一般为5年一遇，沿岸大树干上成束残余漂流物（小草、小树枝、淤泥等），附近岸缝中泥砂淤泥这些洪痕一般频率为10～20年一遇。
2.4 多年平均洪水位调查：岩石河岸受水流长期反复冲刷所遗留的条带痕迹，岩石青苔覆盖物的条带痕迹下缘，平坦河滩植物分界线或水草颜色分界线，自然岸坡涂 1：1～1：2与1：5～1：10的分界线都为平均洪水位，这些是经验，可做为参考，最好还要结合其它调查资料或计算。
3 调查洪水频率的确定：一般采用维泊尔公式：1001⨯+n m，以%计，举例：2004年去某河调查一老人，年岁70岁即1934年生，该老人19岁生儿，第二年发生大洪水，这次洪水频率多大。
1934+20=1954年这是发洪水年份2004-1954=50年，p=1001501⨯+≈2% 相当50年一遇洪水如果过4年又是洪水则是1954+4=1958年该年洪水频率为≈⨯+10015024% 相当25年一遇4 洪水比降的测绘根据调查的洪水点测出距离和标高进行洪水比降的绘制。
如果调查时无水可测河床比降，有水也可测水面比降，一般这些比降要比洪水比降为小。
5 流速的确定：5.1 一般用曼宁公式计算：V=mR 2/3Ｉ1/2，其中：m —糙率系数，Ｉ—比降，R —水力半径5.2 按沉积物粒径或土的类属特估算流速5.2.1 山区河流在形态断面附近，平时高出常水位的浅滩上，找出3～5个最大石块（应是洪水冲下，而不是山坡滚下来，河岸受冲刷坍下来的）。
V=5.5D D —最大石块的平均直径(m)6.1 一般为Q =VW w —断面积6.2 Q p =Q j K p其中：Q j —多年平均流量， K p —设计频率模比系数 6.3 如已知某一频率Q p1推求更高频设计流量Q p ， Q p =11p p p Q K K6.4 关于C v 、C s 及K p 值的确定我国有关科研单位提出F ≤30Km 2，流量按土的吸水类属确定变差系数C v 平均值，一般Ⅱ类(粘土)C v =0.56 ，Ⅲ类(亚粘土)C v =0.63。
小流域涵洞手册有表可查，有了C v 就可查得K p 。
6.5 也可用简单的换算系数推求规定的周期流量。
当然比较近似，也是缺C v 、C s 情况才使用方法：举例：已知Q 10%求Q 2%。
Q 2%=Q 10%×2.66 （四）特定情况下的水文分析与流量计算：1. 直接类比法：桥址上下游已有桥涵，对原有桥涵历史洪水泄流情况的调查来推求洪水流量。
由于桥头路堤及墩台的压束水流，使桥前产生雍水，入口处形成水面降落。
其水力图式与宽顶堰差不多，具体水力图式有二种当桥下游天然水深h t ≤1.3h k 时，水面二次降落，桥下为自由式出流。
当桥下游天然水深h t >1.3 h k 时，进桥水流推不开下游水面顶托影响，流速降低而成为自由出流。