水文计算算例

（一）全线典型大中桥水文计算分析

L.――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 (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）

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：

3% = 140mm

由表二查得：K^ 0.65, 1=0.98

u = Q S P1 = 1.3 300.83二82.44mm/h

由表三查得：K^ 0.334, =0.16

④ 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 i% =

I.I8Q 2%

⑤ 采用全国水文分区经验公式

Q i % - Q o (1 ■ C v K i%)

根据分区表查90区的对应值。查得C =6.1 , n = 0.65则Q o

= 1.55 C s /C v =3.5，查得 K1%=8.16，Q 1% =13.648Q °

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

(m3/s)

公式②

(m 3/s)

公式③

(m3/s)

公式④

(m 3/s)

采用值

(m 3/s)

1

K51+600.

0 ***大桥

18.2

8.5

0.0189

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.

***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。

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 ,

二 6.1F

C v 0.65

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

2.2断面桩号及标高数据列表

3

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 3/s)对应的设计洪水位为1001.704(m),即

H=1001.704(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)

计算公式

Q = 3刃

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 3/s)

全断面流量Qs = Q1 + Q2 + Q3 =0 + 548.799+0

=548.799(m 3⑸

3.6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

4.1全断面数据

4.2河槽数据

5

3) •桥长计算

河槽宽度计算公式

(Qp节

L j =K p B c

Q

c

式中：

设计流量Qp=548.8 (m 3/s)

设计洪水河槽流量Q c=548.8 (m 3/s)

河槽宽度Bc=28.1m

系数K和指数n3，该河段属于稳定河段，K = 0.84, n3 = 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 >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:

Q i

—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 2二Qc

Q s

Q 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 3/s)

Qt

"—天然状态下河滩部分流量，Qt

" =0

所以，Q 2 二 Qc

Q s =548.8(m 3/s)

Qc0"

B c —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=28.1m

h max —计算断面桥下河槽最大水深，

hmax=5.3

砾，因此采用64-2简化公式计算河槽一般冲刷:

丄

090

丄

.0.66

h

max

h p = 1.04 A

Q 2

Q c

B c

£ -册 B 2