桥涵洞水文计算书
桥涵洞水文计算书
省道202线泾川至渗水坡（甘陕界）段第二合同段桥涵水文计算深圳高速工程顾问有限公司二○○九年1、综述本项目所在地深居内陆，属高原性大陆气候，高寒湿润气候区。
其气候特点是高寒，冬季漫长、春秋季短促，无夏季；湿润，光照不足，降温频繁。
年平均气温 4.5℃，最热月7月，平均13.2℃，最冷月1月，平均-8.4℃。
降水量：年平均降水量499.7-634，年降水量的季节分配很不均匀，夏季最多，占年降水量的50%以上，次为春秋两季，分别占年降水量的22%和26%，冬季最少，只占年降水量的1.4%-2.0%。
蒸发量：项目区内降水量充沛，空气湿润，蒸发量不大，约为1200mm，一年中冬季蒸和春末夏初蒸发量小，7月份蒸发量大。
冻土：从11月下旬开始进入冻结期，大地开始封冻，随着温度不断下降，冻土深度逐渐加深。
最大冻土深度为146cm，次年4月下旬开始解冻。
风向：一年中盛行东风，东北风次之，平均风速1.6m/s。
在全国公路自然区划中属河源山原草甸区（Ⅶ3）。
沿线地下水较为发育，小溪纵横。
沿线地表水及地下水较为丰富，水质良好，对施工用水的开采非常有利，但由于路线所经的部分地段地下水埋藏较浅，对公路路基及构造物造成一定的不利影响，需采取有效的工程措施以降低地下水的影响。
本项目对全线小桥及涵洞进行水文计算，最后确定其孔径。
2、参阅文献及资料1、《公路工程水文勘测设计规范》（JTG C30-2002）2、《公路涵洞设计细则》(JTGTD65-04-2007)3、《公路桥位置勘测设计规范》4、《公路小桥涵设计示例》——刘培文等编。
5、《公路桥涵设计手册（涵洞）》6、《桥涵水文》——张学龄3、涵洞水文计算该项目水文计算共采用三种不同的方法进行水文计算，通过分析比较确定流量。
方法1：交通部公路科学研究所暴雨径流公式推算设计流量；方法2：交通部公路科学研究所暴雨推理公式推算设计流量；方法3：甘肃省地区经验公式；（1）、交通部公路科学研究所暴雨径流公式：βγδφ5423)(FzhQp-= (F≤30Km2)pQ——规定频率为p时的洪水设计流量（m3/s）φ——地貌系数，根据地形、汇水面积F、主河沟平均坡度决定h ——径流厚度（mm）Z ——被植被或坑洼滞留的径流厚度（mm）F ——汇水面积（Km2）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——湖泊或小水库调节作用影响洪峰流量的折减系数参数取值：F：根据1:10000地形图，在图上勾出汇水区。
桥涵水文桥渡课程设计计算书
（1）计算形态断面水位关系曲线，并画图。
形态断面处左滩、主槽、右滩的糙率系数分别为25、50、25，对于不同的水位标高H，首先根据R=计算水力半径，然后根据曼宁公式v=计算流速，从而求得对应的流量Q，具体计算结果见下表：表1—1左滩流量计算表）（表1—2主槽流量计算表）（表1—3右滩流量计算表）（表1—4水位关系表））（从而根据表1—4 绘制形态断面水位关系曲线图，如下：图1—1形态断面水位关系曲线图（2）计算设计流量，画出流量统计（P—Ⅲ曲线）图形。
认为流量超过10000 时为特大洪水，所给资料中有特大洪水资料4年，其中有2个特大洪水资料与连续观测资料重复。
特大洪水考证期N=T2 -T1 +1=48按下式计算 a 项特大洪水频率：P=(M=1,2，……，a) 按下式计算其余（n-l）项观测洪水频率：P=+（1-）（=l+1，l+2，……，n）其中n=18，l=2，a=4，计算结果如下表：表2—1经验频率计算表P=计算系列Q的平均值=（+）=5486.078计算系列Q的变异系数==0.7278在确定了平均值和变异系数后，利用适线法寻找一条与经验点配合的较好的理论频率曲线，确定设计流量。
表2—2理论频率曲线计算表将经验点群与理论频率曲线绘制在图中，如下：图2—1流量频率曲线图最终以=5486.078 ，=2.0的曲线2与经验点群吻合得较好，确定其为选定的理论频率曲线，该桥百年一遇的流量为19900。
（3）检算梁底水位(1)由形态断面水位关系曲线，得设计流量通过桥址时的水位标高为36.86m。
因为河道接近均匀稳定流，所以设计流量通过桥址断面的水位标高H p 36.86- 0.005⨯120 36.26 m(2)计算桥下河床断面（水位36.26m）桥址断面处左滩、主槽、右滩的糙率系数分别为25、40、25，桥下左滩：过水面积w 6.452+114.170 120.622湿周x 37.144m水力半径R 3.247m流速v 3.876m / s流量Q 467.563桥下主槽：过水面积w 1225.753湿周x 153.042m水力半径R 8.009m流速v 11.322m / s流量Q 13878.211桥下右滩：过水面积w 13.379湿周x 7.395m水力半径R 1.809m流速v 2.625 m / s流量Q 35.114(3)计算桥下壅水高度∆Z扣除墩台阻水面积后的桥下净面积为=-=1265.805桥下流速===15.721 m / s建桥前从桥孔部分通过的流量为=114.17 3.876+13878.211+35.114=14355.848s m w Q V om om om /608.10302.1353848.14355===因此482.1==om m V V R查图6-2，1.0=s K ，得桥前壅水高度()m V VR K Z omms m 939.111.022=--=∆取桥下壅水高度m Z 9695.0939.15.0=⨯=∆ (4)检算标高最高水位m L Z H H p s 500.3727.09695.026.36=++=∆+∆+= 桥下净空为负，因此梁底水位标高不满足要求。
涵洞水力计算书
涵洞水力计算书项目名称_____________日期_____________设计者_____________校对者_____________一、示意图：二、基本设计资料1．依据规范及参考书目：武汉大学水利水电学院《水力计算手册》（第二版）中国水利水电出版社《涵洞》（熊启钧编著）2．计算参数：计算目标: 已知设计流量、洞身高度、进、出口水深，确定洞身宽度。
进口型式: 八字墙。
设计流量Q = 40.000 m3/s洞身形状：矩形洞身高度D = 4.000m洞身长度L = 30.000m 纵坡i = 0.0020糙率n = 0.0140 上游行近流速V = 0.700m/s进口水深H = 4.050m出口水深h = 3.500m流量系数m = 0.360 侧收缩系数ε= 0.950进口损失系数ξ1 = 0.200 拦污栅损失系数ξ2 = 0.000闸门槽损失系数ξ3 = 0.000 出口损失系数ξ4 = 1.000进口渐变段损失系数ξ5 = 0.200 出口渐变段损失系数ξ6 = 0.300三、计算过程采用试算，拟定洞身宽度B = 3.460m进行流量计算。
1．判断流态：进口水深与洞高之比H/D = 4.050/4.000 = 1.013 < 1.2，同时因下游水深h = 3.500m < 洞高D = 4.000m，因此判定流态为无压流。
无压流洞身水面以上净空面积与洞身横断面面积的比值(D-h)/D = 0.125，不小于10%～30%，满足要求。
当洞高D>3.0m时，无压流洞身净空高度D-h = 0.500m ≥0.5m，满足要求。
洞长L = 30.00m < 8H = 8×4.05 = 32.40m，按无压流短洞计算。
2．计算公式无压流短洞流量计算公式:Q = σ×ε×m×B×(2g)0.5×Ho3/2<式1>3．流量计算<式1>中包括行近流速水头在内的进口水深Ho = H+α×V2/(2g)Ho = 4.050+1.05×0.7002/(2×9.81) = 4.076m进口内水深hs = h-i×L = 3.500-0.0020×30.00 = 3.440m当hs/Ho = 3.440/4.076 = 0.844 > 0.72时，<式1>中淹没系数σ计算公式如下: σ = 2.31×hs/Ho×(1-hs/Ho)0.4σ = 2.31×3.440/4.076×(1-3.440/4.076)0.4 = 0.927Q = 0.927×0.950×0.360×3.460×(2×9.81)0.5×4.0763/2= 40.003 m3/s4．计算成果分析无压流进口洞身水面以上净空面积与洞身横断面面积的比值(D-hs)/D = 0.140，不小于10%～30%，满足要求。
大桥水文计算书1
某大桥新建工程桥梁水文计算一、概况1.我们在外业测量期间,收集了以下资料1.1沿线地形图（1：10000和1：50000）；1.2计算流量所需的要的资料（如多年平均降雨量、与设计洪水频率相对应的24h 降雨量及雨力）；1.3地区性洪水计算方法、历史洪水资料、各河沟已经有洪水成果；1.4现有河流的设计断面、流量、水位；2.水文调查及勘测主要包含了以下主要内容2.1各汇水区内土壤类别、植被情况、蓄水工程分布及现状；2.2根据河沟两岸土壤类别、河床质，选定河沟糙率；2.3当桥涵位处于村庄附近时，通过走访村中的老同志或洪痕调查历史洪水位、常水位、河床冲淤及漂浮物等情况；2.4调查原有桥涵的现状、结构类型、基础埋深、冲刷变化、运营情况等；2.5测量河沟比降。
施测范围应以能求得桥（涵）区段河沟坡度为准。
平原区为水文断面上游不少于200m，下游不少于100m；山区水文断面上游不少于100m，下游不少于50m；2.6测量水文断面。
当历史洪水位距桥（涵）位比较远，河沟断面有变化时，在历史洪水位附近，亦应布测水文断面，测量范围以满足水位、流量计算为准。
3.工程水文勘测计算依据3.1《公路工程水文勘测设计规范》JTG C30—2002；3.2《公路桥涵设计通用规范》JTG D60—2004；3.3《实用桥涵水力水文计算原理与习题法指南》叶镇国主编；3.4《公路小桥涵勘测设计示例》孙家驷主编；3.5《桥位勘测设计》（土木工程专业用）高冬光主编； 3.6《公路桥涵设计手册-桥位设计》高冬光主编。
二、设计流量计算（6×20米预应力混凝土空心板桥）在现场，通过走访附近年龄较大的村民（60岁以上）和现场所测洪痕得知，该桥位处的历史最高洪水位为71m(黄海高程)左右。
由于缺乏水文观测资料，利用交通部公路科学研究所1960年制定的暴雨径流简化公式进行计算设计流量。
从1:10000的地形图上，量的桥位以上流域的流域面积F=5km 2，利用交通部公路科学研究所1960年制定的暴雨径流简化公式进行计算。
放水涵洞水利计算说明书
放水涵洞水利计算说明书放水洞的水力计算1、闸孔出流计算根据闸孔出流公式计算闸门开度：Q =μ2gH 0式中：Q ——下泄流量，为2.0m 3/s；μ——闸孔出流流量系数，μ=ε2ϕ-ε2取0.62；b——闸孔宽度，为1.2m ； e——闸门开度；H0——闸前水头，为13.02m ；试算得闸门开度e=0.181m时，下泄流量为2.0 m3/s。
（1）涵洞临界底坡 q =3Q 2==1. 67mB 1. 2e其中ψ取0.95；ε2H 02*1. 67h k ==0. 669. 8x k =0. 66⨯2+1. 2=2. 52mA k =0. 66⨯1. 2=0. 79m 2R k =0. 79=0. 31m 2. 5211C k =⨯0. 36=54. 95m0. 01522=0. 0068 i k =220. 79⨯54. 95⨯0. 31i=0. 01>i k =0. 0068根据计算结果，涵洞纵坡大于临界底坡，涵洞为陡坡，按短洞考虑。
（2）涵洞正常水深涵洞正常水深计算公式如下：12(1++m h ) nQ ) h =(m b 1+h b22535oioitHoi涵洞的过水流量Q=2 m3/s,涵洞底板宽度b 本工程取1.2m 。
由以上已知条件可求得: h0=0.57m。
（3）闸孔收缩断面水深计算计算公式：hc=eε=0.62*0.18=0.12m式中：hc──闸孔收缩断面水深；e──闸门开度, 为0.18m ；ε——垂直收缩系数，0.62。
（4）涵洞水面线计算涵洞水面线计算按明渠水面线计算方法计算，采用分段求和法计算。
由于hc ＜h0＜hk ，故洞内水面线型式为c 2型壅水曲线。
因此水面线应从起始端开始向下游计算。
基本公式如下：计算结果见表4-9⎛v i 2⎛⎛v i 2+1⎛h i +⎛- h i +1+⎛ ⎛ 2g ⎛⎛2g ⎛⎛⎛=i -J =∆l（5）波动及掺气水深计算⎛v 2⎛∆ h +2g ⎛⎛⎛⎛∆l深孔闸后洞内无压流的流速很大，一般都要考虑因水流掺气而增加的水深，已得到设计涵洞的高度。
涵洞+通道水文计算程序
1-2x2.0 1.0
备注
2 K119+795.0 0.05 1.5 11 0.044 0.25 Ⅱ 0.9 110 260
#NAME? 1.00 1.00 #NAME? 涵洞
1-4x3.5 1.0 兼过人，洞内设计台阶
3 K120+087.0 0.06 1.5 27 0.113 0.24 Ⅱ 0.9 110 260
0.357
#NAME? 1.00 1.00 #NAME? 涵洞
1-2x2.0
#NAME? 1.00 1.00 #NAME? 分离式立交 1-16m
1.531 #NAME? 1.00 1.00 #NAME? 涵洞
1-4x3.5
1.0
3.5m宽的碎石路，外业初定为1-6x4.5的通道，由于大里程方
1.0 向水田与被交道的高差较大，该路、排水都比较困难，内业修
计算：
复核：
成安渝 高速公
涵洞水力计算表
第2页 共2页 图号：C15-14
0.439 0.449
0.255 0.253
#NAME? 1.00 1.00 #NAME?
1.730 1.645
1.102 1.053
#NAME? 1.00 1.00 #NAME? #NAME? 1.00 1.00 #NAME? #NAME? 1.00 1.00 #NAME? #NAME? 1.00 1.00 #NAME? #NAME? 1.00 1.00 #NAME? #NAME? 1.00 1.00 #NAME? #NAME? 1.00 1.00 #NAME?
1.5 35 0.292 0.12 Ⅱ 0.9 110 260 1.5 37 0.032 1.14 Ⅱ 0.9 110 260 1.5 68.6 0.037 1.83 Ⅱ 0.9 110 260 1.5 30 0.188 0.16 Ⅱ 0.9 110 260 1.5 35 0.250 0.14 Ⅱ 0.9 110 260 1.5 57 0.204 0.28 Ⅱ 0.9 110 260 1.5 67 0.137 0.49 Ⅱ 0.9 110 260 1.5 85 0.142 0.60 Ⅱ 0.9 110 260
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。
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。
3四川小桥涵水文计算书(李)
对以下桩位处涵洞为例给出详细过程，其它以表格形式给出桥涵位置：涵洞交角：α=90o一、流量计算:《涵洞》 第108页 公式4-8公式有关参数的确定0.12km 210‰0km 20.0912 区,土的类别Ⅱ30min 41mm 23mm 1.01.01.00则该设计流量为: =1.3m 3/s0.12km 2K=11.22 n'=0.73Cv=0.81Cs/Cv =2.003.763.26 =2.8m 3/s查表4-10 汇流时间 τ =K1+100.002、采用全国水文分区经验公式(桥位设计手册 第193页)Qp =1% =ψ·(h-z)3/2·F 4/5·β·γ·δ Q 1%=(K 1%/K 2%)·K·F n'汇水面积 F =主河沟平均坡度 Iz =查表4-11 径流厚度 h = 查表4-13 洪峰传播的流量折减系数 β =Q 1%=K 1%Q 2%/K 2%=K 1%*KF n'/K 2%查《桥位设计》表3-3-4 得P=2%时模比系数 K 2%=Qp=ψ·(h-z)3/2·F 4/5·β·γ·δ小桥涵水文计算书1、采用径流公式(公路科研所简化公式)查《桥位设计》表3-5-1公式有关参数的确定:汇水面积 F =查表4-12 滞留径流厚度 z =查《桥位设计》表3-5-1水库（湖泊)控制的汇水面积 f =查表4-8 地貌系数 ψ =95区查《桥位设计》表3-5-2查表4-14 降雨量不均折减系数 γ =查表4-7及4-9 本地区暴雨分区属第查《桥位设计》表3-5-3查《桥位设计》表3-3-4 得P=1%时模比系数 K 1%=查表4-15 湖泊(小水库)调节折减系数 δ=由《四川省中小流域暴雨洪水计算手册》提供的推理公式计算最大流量 Q=0.278·ψ·i·F=0.278·ψ·S/τn ·F 0.12km 20.22km 10‰流域特征系数 θ = 1.7192项目所在区域属于Ⅰ.盆地丘陵区汇流参数 m=0.4468根据《四川省中小流域暴雨洪水计算手册》，Cs=3.5Cv 由暴雨等值线图，查得暴雨特征值及变差系数：10分钟暴雨参数H 1/6=16 mm ; Cv=0.361小时暴雨参数H 1=40 mm ; Cv=0.436小时暴雨参数H 6=90 mm ; Cv=0.5524小时暴雨参数H 24=96 mm; Cv=0.6查皮尔逊Ⅲ型曲线得K1%值，并计算（N 年）一遇暴雨量如下：N=2010分钟暴雨参数K 1%=1.69; H 1/6=27.04 mm 1小时暴雨参数K 1%=1.84; H 1=73.60 mm 6小时暴雨参数K 1%=2.1; H 6=189.00 mm24小时暴雨参数K 1%=2.2; H 24=211.20 mm 计算暴雨公式指数n1、n2、n3及(N 年)一遇暴雨雨力S1%得：t=1/6~1小时范围内时： n 1=0.4412; S 1%=73.59 mm/h t=1~6小时范围内时： n 2=0.4737; S 1%=73.60 mm/h t=6~24小时范围内时： n 3=0.9199; S 1%=163.73 mm/h假定用n 2作初试计算：当ψ=1的流域汇流时间τ0=0.46 h 设计流域属于Ⅱ.盆地丘陵区，平均损失率 μ=7.181 mm/h 0.067根据《四川省中小流域暴雨洪水计算手册》P13页，可判别为全面汇流：ψ=0.926τ=0.47 h计算结果：τ值在n 2适用范围内；由推理公式计算最大流量： Q=0.278·ψ·i·F=0.278·ψ·S/τn ·F= 3.258m 3/sm'=0.4476m=0.4468桥址断面沿主河道至分水岭的长度 L =汇水面积 F =沿L 的平均坡度 J =公式有关参数的确定:3、采用四川省水文计算经验公式经校核，m’与m十分接近。
涵洞流量水文分析计算书(四川盆地)
式Q p=1.2KF n3/s）；4、参考《公路排水设计规范》3-0-1公式推算流量：Q p=16.67ψq p,t F3/s）；2；<10km2）涵洞水文分析计算书二、设计流量计算1、径流形成法是以暴雨资料为主推算小流域洪水流量的一种方法，目前公路部门普遍使用的一种计Q p=ψ(h-z)1.5F0.8βγδ3/s）；一、项目概况本项目路线起点（K0+000）位于保家镇场口接319国道（近重庆彭水工业园区），终点（K14+982.337）位于乔梓乡场口，路线长度14.975公里。
本项目无桥梁工程；有新建涵洞501米/52道，平均每公里3.47道。
算方法。
按《公路涵洞设计细则》6.2.2泾流成因简化公式推算流量：2；时）3/s）；2；Q p=CSF2/3；当汇水面积<3km2时,Q p=CSF——相应于设计洪水频率的一小时降雨量，可向当地雨量站了解；4.9m 3/s式1.9L 0=B= 1.9H 实=#####（m）h d =0.87H 实=1.20（m）#####（m）2）；由《公路涵洞设计细则》（JTG/T D65-04-2007）表4.3.7查得，无压力式涵洞净空高度h d （m）3/s）；选一孔H=L=深：（Q p /1.581/B）^2/3=参考公路桥涵设计手册《涵洞》第五章第四节第式5-28可得，涵洞进水口水深：从涵前水深H至进水口水深H'的降落系数取0.87；结论：MaxQ p =2；三、涵洞孔径选择（初步拟定尺寸）参考公路桥涵设计手册《涵洞》第五章第四节第5-33简化公式计算所需的涵洞净宽：B=Q p ×（1.581×H 1.5）-1临界流状态计算：则涵洞净高H 0≥H 实+h d =因此根据现场实际勘测、涵洞孔径选择计算、填土高度,初拟孔径涵洞尺寸满足要求。
四、涵洞孔径验算1、根据以上初拟孔径，按《公路涵洞设计细则》（JTG/T D65-04-2007）第7.2.1条进行涵洞孔径验算；本涵为无压力式涵洞，按下列公式验算涵内流速、水深、和涵前壅水位。
涵洞水文计算范文
涵洞水文计算范文涵洞是一种用于排除或稳定道路上积水的结构，在道路运输中起到了非常重要的作用。
本文将介绍涵洞的设计原理、水文计算方法和涵洞的维护管理。
涵洞的设计原理是基于流体力学的原理，通过合理地设计涵洞的尺寸和形状，使涵洞能够承受预计的流量，并确保涵洞内的流速和流量在安全范围内。
涵洞的设计流量是指在一定时间内通过涵洞的最大水流量，在设计涵洞时需要考虑的因素包括降雨频率、降雨强度、流域面积、地形等。
水文计算是确定设计流量的关键步骤，常用的计算方法有经验公式法和数值模拟法。
经验公式法根据实际经验和历史数据，以简化的计算公式来计算设计流量；数值模拟法则基于数学模型和计算机模拟技术，通过模拟涵洞中的水流变化来计算设计流量。
常用的数值模拟软件有HEC-RAS、MIKE等。
涵洞的水文计算主要包括两个方面：一是确定设计洪水位，即涵洞内水位与河流或道路高程之差，通常要求涵洞内水位不超过设计高程；二是确定涵洞的设计流量，即通过涵洞的最大水流量。
在进行水文计算时，需要考虑流域面积、流域降雨量、流域时间集中参数等因素，并根据设计准则和规范的要求进行合理选择。
涵洞的维护管理是确保涵洞正常运行和延长使用寿命的重要环节。
维护管理包括涵洞的巡检、清理、修复和改造等工作。
定期巡检可以及时发现涵洞存在的问题，确保涵洞的畅通和安全；清理工作主要包括清除涵洞内的积水、泥沙和垃圾等，以提高涵洞的排水能力；修复工作针对涵洞存在的破损、渗漏等问题进行修复和加固；改造工作则是对老旧涵洞进行改进和升级，以适应新的环境要求。
在涵洞的设计、水文计算和维护管理中，需要密切关注环境变化和道路使用情况的变化，及时进行调整和改进。
合理的涵洞设计和水文计算是确保涵洞正常运行和安全使用的基础，而科学的维护管理则是保障涵洞长期有效的关键。
通过不断的研究和实践，涵洞的设计、水文计算和维护管理将得到进一步的完善，并在实际应用中发挥更大的作用。
典型涵洞水文计算
一、基本情况
河道较顺直，汇水面积为25.0平方公里，主流长度L=3.20公里
斜交角度 θ =
0.00
度
二、流量计算
1.按暴雨推理法经验公式
汇水面积 F =
25.00
Km2
根据涵洞手册查表4-5
地貌系数 ψ = 0.035
根据涵洞手册查雨力图
频率为p的雨力 Sp = 10.000
根据涵洞手册查表4-2、4-3 采用北方地区 μ =K1Spβ 1 = 频率洪峰流量 Qp=ψ (Sp-μ )mFλ 2 = 2.按形态断面法计算设计流速
0.005
0.800
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
m
1.044
m3/s
5.000
m
计算通过
则初步拟定涵孔长度4m，涵洞拟定为1-4米钢筋混凝土盖板涵
5.014 5.117
K1 =
0.460 mm/h m3/s
河床糙率 m = 1/n =
25
水面宽度：
5
m
过水面积 ω =
4.00
m²
湿周 ρ =
5.83
m
水力半径R =ω /ρ =
0.686
m
流速 V = mR2/3i1/2 = 1.305
m/s
流量 Q =ω V =
5.2
m3/s
由于 (Q-Qp)/Qp =
0.020
<
0.050
三、孔径计算
1、计算涵洞净宽
涵前允许的最大水深 H =
1.000
m
最小涵洞净宽 B = Q/(1.581*H3/2) =
3.295
m
m= mm/h
β 1=
桥涵水文计算书
16.70 m
3.65-2式计算桥墩局部冲刷 d 5 mm
第 3 页
桥涵水文大作业计算书
v0 0.28(d 0.7)0.5 0.67
m/s BC=
QC = λ = hCM=
vc
A=
Q2 = μ= B2 =
hc
BC A0.1 Q2 v 1.04 Qc (1 ) B 2
k
0.1
1.3 1326 m3/s 0.934 127 m 2.08 m
0.34
130 1326 0.067 3.12 4.91
m
m3/s
m m/s
h 3 cm vc 6.70 hc
2
m/s B1= 2m
1
1
0.55
v0 0.12(d 0.5)
'
0.31 m/s n ' 0.15 v v0 * 因为v>v0为动床冲刷，由式 hb K * K 2 * B10.6 * hp 计算 v0 0.23 0.19 * lg d 0.363 0.23 0.19*lg d v n1 0 0.433
* hCM
4.54 m
2.64-1修正公式计算河槽一般冲刷
A= μ= Bc = E=
'
1.3 0.934 121 m 0.66
3
Q2 = hCM=
hc
1326 m3/s 3.122 m 2.079 m 0.005 m
dc
5 5 3 A Q2 hCM ' BC hc hp 1 6 Ed c
v
涵洞水文计算书
涵洞水文计算书根据《公路涵洞设计细则》（JTG/T D65-04—2007），四级公路涵洞设计洪水频率二十五年一遇（1/25），新建涵洞应采用无压力式涵洞，根据暴雨推理法相关公式，并结合现场实际情况，计算求得相应洪峰流量，从而选择合适的盖板涵尺寸以满足过洪要求。
1、暴雨推理公式F S Q npP μ）-=τ(278.0 （1-1）式中：Q P ——规定频率为P%的洪峰流量（m ³/s ）；S p ——频率为P%的雨力(rnm/h)，查附录B 各省(区)雨力等值线图(图B-1~图B-3)；τ——汇流时间(h)；汇流时间二按下式计算：北方可采用13(ατ）ZI L K = (1-2) 南方可采用324(βατ-=P ZS I L K ） (1-3) 43K K 、——系数，查附录B 表B-1；L ——主河沟长度（km ）； I Z ——主河沟平均坡度(0.001)；321βαα、、——系数，查附录B 表B-1；n ——暴雨递减指数；查附录B 各省(区)暴雨递减指数n 值分区图（图B-4）和表B-2，表中n 1、n 2、n 3由τ值分查；μ——损失参数(mm/h)；损失参数μ按下式计算：北方可采用11βμP S K = (1-4)南方可采用122λβμ-=F S K P(1-5) 21K K 、——系数，查附录B 表B-3，表中土壤植被分类，查附录B 表B-4；121λββ、、——指数，查附录B 表B-3； F ——汇水面积（km 2）。
2、推理公式中各参数的取值计算（1）流域特征值F ，L ，I ZF 、L 为计算流域的汇水面积及主沟长度，在Google Earth 地形图上勾画出流域范围后，直接量算得出；I Z 为主沟道纵坡，采用加权平均法计算得出。
有关流域特征参数计算结果见表2-1。
表2-1 流域特征值F 、J 、I Z（2）暴雨雨力S P根据设计洪水频率1/25，查《公路涵洞设计细则》JTG/T D65-04—2007附录B （图B-3）得暴雨雨力Sp 见表2-2。
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省道202线泾川至渗水坡（甘陕界）段第二合同段桥涵水文计算深圳高速工程顾问有限公司二○○九年1、综述本项目所在地深居内陆，属高原性大陆气候，高寒湿润气候区。
其气候特点是高寒，冬季漫长、春秋季短促，无夏季；湿润，光照不足，降温频繁。
年平均气温 4.5℃，最热月7月，平均13.2℃，最冷月1月，平均-8.4℃。
降水量：年平均降水量499.7-634，年降水量的季节分配很不均匀，夏季最多，占年降水量的50%以上，次为春秋两季，分别占年降水量的22%和26%，冬季最少，只占年降水量的1.4%-2.0%。
蒸发量：项目区内降水量充沛，空气湿润，蒸发量不大，约为1200mm，一年中冬季蒸和春末夏初蒸发量小，7月份蒸发量大。
冻土：从11月下旬开始进入冻结期，大地开始封冻，随着温度不断下降，冻土深度逐渐加深。
最大冻土深度为146cm，次年4月下旬开始解冻。
风向：一年中盛行东风，东北风次之，平均风速1.6m/s。
在全国公路自然区划中属河源山原草甸区（Ⅶ3）。
沿线地下水较为发育，小溪纵横。
沿线地表水及地下水较为丰富，水质良好，对施工用水的开采非常有利，但由于路线所经的部分地段地下水埋藏较浅，对公路路基及构造物造成一定的不利影响，需采取有效的工程措施以降低地下水的影响。
本项目对全线小桥及涵洞进行水文计算，最后确定其孔径。
2、参阅文献及资料1、《公路工程水文勘测设计规范》（JTG C30-2002）2、《公路涵洞设计细则》(JTGTD65-04-2007)3、《公路桥位置勘测设计规范》4、《公路小桥涵设计示例》——刘培文等编。
5、《公路桥涵设计手册（涵洞）》6、《桥涵水文》——张学龄3、涵洞水文计算该项目水文计算共采用三种不同的方法进行水文计算，通过分析比较确定流量。
方法1：交通部公路科学研究所暴雨径流公式推算设计流量；方法2：交通部公路科学研究所暴雨推理公式推算设计流量；方法3：甘肃省地区经验公式；（1）、交通部公路科学研究所暴雨径流公式：βγδφ5423)(FzhQp-= (F≤30Km2)pQ——规定频率为p时的洪水设计流量（m3/s）φ——地貌系数，根据地形、汇水面积F、主河沟平均坡度决定h ——径流厚度（mm）Z ——被植被或坑洼滞留的径流厚度（mm）F ——汇水面积（Km2）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——湖泊或小水库调节作用影响洪峰流量的折减系数参数取值：F：根据1:10000地形图，在图上勾出汇水区。
φ：计算主河沟平均坡度，根据涵洞所处地形以及汇水面积查阅资料5得到φ。
h：甘肃省属于暴雨分区的第13区。
土的吸水类属为Ⅲ类。
查资料5可得h。
Z：地貌特征为灌木丛或桉树林。
查资料5: Z=5。
Β：查资料洪峰传播的流量折减系数表β=1。
γ：查汇水区降雨量不均匀的折减系数表γ=0.9。
δ：上游无水库，水库调节作用影响洪峰流量的折减系数δ=1。
计算50年一遇洪峰流量将查得的数据带入下列公式可得50年一遇的洪峰设计流量：4352%()pQ h z Fφβγδ=- (F≤30Km2)（2）、交通部公路科学研究所暴雨推理公式：由《公路桥位勘测设计规范》暴雨径流计算，交通部公路科学研究所暴雨推理公式：FSQnpp)(278.0μτ-=(30Km2≤F≤100Km2) %pQ——频率为p%的设计流量p S ——暴雨力（毫米/小时）τ—— 汇流时间μ——损失参数（毫米/小时）n —— 暴雨递减指数F ——汇流面积 参数取值：暴雨力——p S查暴雨等值线图（p ＝2％），得2%S ＝34.4mm/s汇流时间——τ 采用公式1)(3ατZI L K = 查表可得：K 3=0.39 α1＝0.71根据河沟的长度与平均坡度代入计算公式可得汇流时间τ。
暴雨递减指数——n项目所处地区为甘肃省，查暴雨递减指数n 值分区表， n ＝0.77 损失参数——μ采用公式11βμpS K = 查损失参数分区和系数指数表，得，K 1＝0.75，β1＝0.84将数值代入公式得：11βμpS K =＝21.53（mm/h ） 计算50年一遇洪峰流量将查得的数据带入下列公式可得50年一遇的洪峰设计流量：F S Q npp )(278.0μτ-= (30Km 2≤F ≤100Km 2)（3）、地区经验公式:np Q K F =⨯K ——径流模量 n ——地区指数F ——汇水面积查《甘肃省水文图集》经验参数K=12.63，n =0.8。
F ：根据1:10000地形图，在图上勾出汇水区。
计算50年一遇洪峰流量将查得的数据带入下列公式可得50年一遇的洪峰设计流量：n p Q K F =⨯（4）、Q P 取值：采用方法一,方法二,方法三分别计算得到50年一遇洪峰流量，综合分析上述三种流量计算方法的结果根据项目所在地的实际情况，取暴雨径流法计算得到的洪峰流量作为设计流量。
（5）、孔径计算对于盖板涵B=Q P /（1.575* H 3/2）Q P ——意义同前 B ——涵洞净宽（m ）H ——涵前水深（m ）；H=（h d -△）/β h 进——洞口处水流深度（m ）。
h d ——涵洞净高β——进水口壅水降落曲线，β=0.87△——进水口涵洞净空高度。
查资料2。
取△=0.5m 。
先假定一个h d ，根据上述公式由试算法可得到涵洞的孔径与净高。
4、桥梁水文计算该项目水文计算共采用三种不同的方法进行水文计算，通过分析比较确定流量。
方法1：交通部公路科学研究所暴雨径流公式推算设计流量； 方法2：交通部公路科学研究所暴雨推理公式推算设计流量； 方法3：甘肃省地区经验公式。
（1）、交通部公路科学研究所暴雨径流公式：βγδφ5423)(F z h Q p -= (F ≤30Km 2)p Q ——规定频率为p 时的洪水设计流量（m 3/s ）φ ——地貌系数，根据地形、汇水面积F 、主河沟平均坡度决定 h ——径流厚度（mm ）Z ——被植被或坑洼滞留的径流厚度（mm ） F ——汇水面积（Km 2）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——湖泊或小水库调节作用影响洪峰流量的折减系数参数取值：F ： 根据1:10000地形图，在图上勾出汇水区。
φ：计算主河沟平均坡度，根据小桥所处地形以及汇水面积查阅资料5得到φ。
h ： 甘肃省属于暴雨分区的第13区。
土的吸水类属为Ⅲ类。
查资料5可得h 。
Z ： 地貌特征为灌木丛或桉树林。
查资料5: Z=5。
Β：查资料洪峰传播的流量折减系数表β=1。
γ：查汇水区降雨量不均匀的折减系数表γ=0.9。
δ：上游无水库，水库调节作用影响洪峰流量的折减系数δ=1。
计算50年一遇洪峰流量将查得的数据带入下列公式可得50年一遇的洪峰设计流量：4352%()p Q h z F φβγδ=- (F ≤30Km 2)（2）、交通部公路科学研究所暴雨推理公式：由《公路桥位勘测设计规范》暴雨径流计算，交通部公路科学研究所暴雨推理公式：F S Q npp )(278.0μτ-= (30Km 2≤F ≤100Km 2)%p Q ——频率为p%的设计流量 p S ——暴雨力（毫米/小时）τ—— 汇流时间μ——损失参数（毫米/小时）n —— 暴雨递减指数F ——汇流面积 参数取值：暴雨力——p S查暴雨等值线图（p ＝2％），得2%S ＝34.4mm/s 汇流时间——τ 采用公式1)(3ατZI L K = 查表可得：K 3=0.39 α1＝0.71根据河沟的长度与平均坡度代入计算公式可得汇流时间τ。
暴雨递减指数——n项目所处地区为甘肃省，查暴雨递减指数n 值分区表， n ＝0.77 损失参数——μ采用公式11βμpS K = 查损失参数分区和系数指数表，得，K 1＝0.75，β1＝0.84将数值代入公式得：11βμpS K =＝21.53（mm/h ） 计算50年一遇洪峰流量将查得的数据带入下列公式可得50年一遇的洪峰设计流量：F S Q npp )(278.0μτ-= (30Km 2≤F ≤100Km 2)（3）、地区经验公式:n p Q K F =⨯K ——径流模量 n ——地区指数 F ——汇水面积查《甘肃省水文图集》得经验参数K=12.63，n=0.8。
F ：根据1:10000地形图，在图上勾出汇水区。
计算50年一遇洪峰流量将查得的数据带入下列公式可得50年一遇的洪峰设计流量：n p Q K F =⨯（4）、Q P 取值：采用方法一,方法二,方法三分别计算得到50年一遇洪峰流量，综合分析上述三种流量计算方法的结果，取相应值作为设计流量。
（5）、孔径计算：用经验公式计算运用试算法。
先假定平均水深h ，用公式)1(2132i R nA AV Q ==求得的设计流量与已经计算出的流量Q p ％相差10％以内时，即确定h 。
则设计标高可由下式计算得出：H 设＝H 底+h ＋H 壅水+H 波浪+ H 净空桥孔最小净长按下列公式计算3()n j q p c c L K Q Q B =L j ——桥孔最小净长度(m) Q p ——设计流量(m 3/s) Q c ——河槽流量(m 3/s) B c ——河槽宽度(m) K q 、n 3——系数和指数全线桥梁桥孔最小净长表（6）、冲刷计算：桥下一般冲刷cm 66.0cgc 9.0c 2dp h )B )1(B ()Q Q A (04.1h •μλ-= 15.0zz d )H B (A = 式中：h p ——桥下一般冲刷后的最大水深 Q p ——频率为P ％的设计流量（m 3／s ）Q 2——桥下河槽部分通过的设计流量（m 3／s ）， Q c ——天然状态下河槽部分设计流量（m 3／s ）Q t1——天然状态下桥下河滩部分设计流量（m 3／s ），桥梁未压缩河槽，取Q t1＝0(m 3/s) B cg ——桥长范围内的河槽宽度（m ） B z ——造床流量下的河槽宽度（m ）λ——设计水位下，在B cg 宽度范围内，桥墩阻水总面积与过水面积的比值。
μ——桥墩水流侧向压缩系数h cm ——河槽最大水深（m ） A d ——单宽流量集中系数，H z ——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的河槽平均水深。
则15.015.0)5.12.19()(==zz d H B A cm 66.0cgc 9.0c 2dp h )B )1(B ()Q Q A (04.1h •μλ-= 冲刷深度 H= h p -h cm全线小桥涵设计流量与孔径计算见附表《小桥涵水文计算设计流量一览表》。