三都至羊里公路桥涵水文计算(最终版本)
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。
桥涵水文分析报告与计算
桥涵水文分析与计算(技术讲座稿)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
桥涵流量水文计算(2016版)
桩号
汇水 面积
K0+655 K0+687 K0+785 K0+958 K1+382 K2+490 K2+687 K3+272 K3+708 K4+292 K5+980 K6+166 K6+302 K7+461 K7+969 K8+020 K8+186 K8+590 K8+865 K9+168 K9+480 K10+138 K10+373 K10+558 K11+363 K11+570 K11+700 K11+847 K12+460 K12+580 K12+784 K13+348 K13+637 K13+924 K14+224 K14+374 K14+688 K14+963 K16+017 K16+176 K16+540 K16+684 K17+076 K17+559 K17+880 K18+115 K18+300 K18+442 K18+918
2
/
16.79 1-3×3 1-3×3 钢筋砼盖板涵 3
/
2.24 1-2×2 1-2×2 钢筋砼盖板涵 2
/
2.73 1-2×2 1-2×2 钢筋砼盖板涵 2
12.97 21.42 1-4×3 2-4×4 机通兼涵
4
/
3.89 1-2×2 1-4×3 人通兼涵
2
/
《水文计算的案例2500字》
水文计算的案例综述1.1洪峰流量推求根据《四川省中小流域暴雨洪水计算手册》[3]，采用推理公式法计算最大流量。
推理公式的基本关系式如式3-1所示Q=0.278φsτnF（3-1）式中：Q-最大流量（m3s⁄）；φ-洪峰流量系数；s-暴雨雨力；（mmℎ⁄）n-暴雨公式指数；τ-流域汇流时间（h）（1）根据已知地形图测得坝址以上集雨面积（F）为 6.36km2，河道长(L)5.43km,河道平均坡降(J)2.57%。
表3-1时段均值c v c s cv⁄16⁄小时20 0.35 3.51小时50 0.4 3.56小时80 0.5 3.524小时100 0.55 3.5产流、汇流参数计算：根据《四川省中小流域暴雨洪水计算手册》，坝址位于川西南地区，故采用3-2、3-3计算产流参数和汇流参数。
产流参数：μ=3.6×F−0.19=3.6×6.36−0.19=2.533（3-2）汇流参数：当θ=1~30:m=0.221θ0.204当θ=30~300：m=0.025θ0.845（3-4）上述公式中参数θ是流域特征参数，可由式（3-5）计算得到：θ=LJ13⁄F14⁄= 5.432.57%13⁄×6.3614⁄=11.456（3-5）经计算，可得m=0.363 , 由于坝址区不在《四川省中小流域暴雨洪水计算手册》的地质不良区范围且无岩溶等地质不良条件，故无须对m进行系数K的修正。
（2）推求洪峰设计流量：由公式（3-6）、（3-7）、（3-8）可计算出衰减指数n1，n2，n3.n 1=1+1.285×lg [H 16p⁄H 1p ]=1+1.285×lg [2050]=0.487（3-6）n 2=1+1.285×lg [H 1p H 6p]=1+1.285×lg [5080]=0.733（3-7）n 3=1+1.285×lg [H1`p H 1d]=1+1.285×lg [50100]=0.613（3-8）查《四川省中小流域暴雨洪水计算手册》，可得出坝址所在地区一天暴雨量对应的变差系数C v1d =0.55 ，由倍比关系C s1d =3.5C v1d 可得出偏态系数为C s1d =1.8 ,根据C s1d 的值和P=2%,可通过《四川省中小流域暴雨洪水计算手册》查得得皮尔逊Ⅲ型曲线模比系数φp =2.82 ，由公式（3-9）和公式（3-10）计算暴雨雨力S ，其中a 为计算暴雨雨力参数之一。
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。
广东某工程水文计算
一综述本项目所处地区为北江流域地区，位于亚热带，地处低纬度，面临广阔的珠江三角和海洋，水汽输送充沛，季风影响明显，属季风性气候。
夏季盛吹东南风和偏南风，冬季常吹强劲的北风和偏北风。
汛期锋面、低槽、热带气旋活动频繁，其中前汛期（4-6月）降雨主要是锋面、低槽天气形势所形成；后汛期（7-9月）降雨主要为热带气旋天气所形成。
加上地形变化复杂，因此，暴雨次数多，来势猛。
一年四季的气候特点是：春季阴雨连绵，雨日较多；夏季高温湿热，水汽含量大，暴雨集中；秋季常有热雷雨，南面常受热带气旋波及；冬季低温，北部常有短期霜冻，雨量稀少。
由于冬夏自然气候差别大，且地形复杂，所以往往带来灾害性天气。
由于地理、地势关系，常常受气团交替的锋面雨影响。
清远市以上流域多年平均降雨量1756mm。
地区分布大致自南向北递减，年平均降雨量为1300-2400mm。
南雄东北部和乐昌西北部为年雨量最小地区，坪石盆地为1300-1450mm。
区域属于高山重丘陵区，雨量充沛，植被茂盛，土质基本为亚粘土，有大片基岩外露。
本项目对全线汇水面积较大的几处小桥、涵洞进行水文计算，最后确定其孔径。
二参阅文献及资料：1、《公路工程水文勘测设计规程》（JTG C30-2002）2、《公路小桥涵设计示例》——刘培文等编。
3、《小汇水面积设计洪水计算方法》——广东省水利电力局4、《公路桥涵设计手册（涵洞）》5、《广东省水文图集》——广东省水利电力局6、《桥涵水文》——张学龄7、《公路桥位置勘测设计规范》三 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：根据暴雨资料推算设计流量；方法2：广东省经验公式；方法3：全国水文分区经验公式。
（1） 根据暴雨资料推算设计流量由《公路桥位勘测设计规范》暴雨径流计算，采用公路系统所制定的推理公式：F S Q pp )(278.0μτ-=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F——汇流面积pn p p H S 212424-=其中：p p K H H ∙=2424pH 24——频率为p 的24小时雨量24H ——多年最大24小时平均降雨量 pK ——皮尔逊Ⅲ型曲线模比系数p n 2=pn n 22∆-其中：pn 2 ——设计频率为p 的暴雨递减指数2n ——平均暴雨递减指数pn 2∆——折减值根据广东省水电局编制的《广东省水文图集》的暴雨等值线图，以及1：50000地形图，查得本流域中心有关数据及计算过程如下表所列：桥涵水文计算表（方法一） 表1续表Q 1%=453.06(m 3/s)（2） 广东省经验公式多年平均最大流量 n mF H C Q 24=设计洪水频率为P 时设计流量 Q K Q p p = C ——经验参数24H ——多年平均年最大24小时流域平均雨量F ——集雨面积 m 、n ——经验指数根据连州市水利局提供的资料知，在桥跨河位置处的水文参数为：流域面积 F=138Km 3。
内蒙古小桥涵水文计算程序
G7高速公路 序 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 中心桩号 K125+530.0 K126+460.0 K128+110.0 K128+705.0 K130+168.0 K131+010.0 K131+610.0 K132+047.0 K132+290.0 K132+430.0 K132+657.0 K133+266.0 K133+524.0 K134+010.0 K134+112.0 K134+559.5 K137+067.0 K137+242.0 K137+680.0 K137+902.0 K138+360.0 K139+700.0 K140+102.0 K140+306.0 K140+417.0 K140+649.0 K141+280.0 K142+203.0 K142+482.0 K142+841.0 结构类型 交角
复核：
取消 挖方11.5m 兼通道 兼通道 兼通道 兼通道
105 135 90 90 90 60 90 90 105 90 90 60 105 90 90 75 75 45 90 105 90 105 90 90 90 135 135 90 90 90
0.35 0.15 0.2 0.2 0.15 0.18 0.3 0.2 0.1 0.1 0.2 0.15 0.15 0.3 0.18 0.15 0.15 0.2 0.08 0.25 0.4 0.25 0.08 0.06 0.05 0.18 0.1 0.2 0.15 0.3
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
公路桥涵水文计算基本方法
水文系列回归分析计算表
序号
年代
流量x
K1
K1²
K1´
K1´²
流量y
K2
K2²
K1´ K2
1
1950
473
0.32
0.10
（396）
（0.39）
（0.15）
2
51Leabharlann 61704.2017.64
（3985）
（3.86）
（15.13）
3
52
1000
0.68
0.46
（728）
（0.71）
（0.50）
4
53
3030
桥位
支流1
支流2
支流1
支流2
洪水传播时间 t
流量
Q11
Q21
Q22
Q12
Q13,Q23
试比较：Q11+Q21,Q12+Q22,Q13+Q23组合结果的大小
合流
t1
t2
(二)，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 （1），最好靠近所选断面附近 （2），选择有居民、易于指认洪痕的河段 （3），所选河段顺直，断面规整，基线与桥位间无支流汇入 2），洪水发生年份的调查及方法 （1），联系历史以便确认记忆 （2），引导群众以民间事件为突破点恢复当年的记忆 （3），由民谚、刻字、碑文、报刊、历史文献、日记查得 3) ，指认并确定洪痕 2，历史洪水分析 1），洪水大、小的判断。其方法主要如下： （1),根据洪水淹没深度来判断 （2）根据建筑物破坏程度来判断 （3）从诗文、叙事来判断 （4）根据受灾范围、河流决口、漫溢的上下游位置来判断
惠罗公路水淹抢险段施工总结
贵州省惠罗公路水淹抢险段施工总结惠水至罗甸羊里公路改扩建工程水淹抢险段工程位于贵州省的南部，属黔南州。
该项目是《贵州省骨架公路规划》“三纵三横八联八支”的第三横线中的一段，是黔南州骨架公路网的重要组成部分。
该水淹抢险段由贵州省桥梁工程总公司施工，由贵州省通力达监理公司担任监理工作。
根据罗甸绕城水淹抢险段工程施工总承包合同协议书，要求在2008年6月底之前实现基本通车，7月底以前路基全面贯通的情况下开始施工，整个工程于2007年3月开始进场施工，2010年1月完成，历时三年，工程总造价59225277元。
一、工程概况1.1地理位置惠水县三都至罗甸县羊里公路改扩建工程罗甸县绕城线水淹抢险段，位于黔南州罗甸县城东面，系原贵州省省道312线独山至罗甸公路改建工程龙滩水库淹没段，其桩号为K134+599~K141+068.7，全长6.4697公里。
因受龙滩水库(设计最高洪水位400m)关闸蓄水期限要求，该段宜在蓄水淹没原有老路前完工，固水淹段按一次定测设计，并按抢险工程特殊性，提前进入一期施工。
1.2设计情况路基工程该项目为二级公路，本施工段路基总长6248.64米，最低点在K138+702~+893，设计高程400.980，最高点在K134+599，设计高程457.939。
防护工程采用片石砼及浆砌片块石两种结构，排水工程采用浆砌片块石结构，涵洞为钢筋砼盖板涵。
路基各项技术指标如下：设计速度： 40Km/h；路基宽度： 10m；最小平曲线半径： 51.81m；最小竖曲线半径： 900m；最大纵坡： 7.9%；桥梁工程本项目有桥梁一座（即水坝王大桥），全桥长221.06m，起点桩号K136+306.940，标高为420.496m，终点桩号K136+528.000,标高为423.646，纵坡为1.4%。
桩基设计为挖孔灌注桩，墩柱为双柱式圆柱墩，桥台为重力式U型桥台，上部结构为7×30m先简支后桥面连续预应力砼“T型”梁。
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。
小桥涵水文计算
二．形态调查法计算公式
1 形态断面处的洪峰流量Qx
当形态断面流速为同一流速时，洪峰流量： Qx=ω v 当河槽断面因粗糙系数、断面水深不同(即复式河床 断面时 ) 而形成不同流速，则应分段按各相应面积计算后 相加。
2 形态断面处流速的确定
(
1)
用均匀流公式计算:
宽浅河床：
B 10 H
R=Hp
2) 按沉积物粒径或土的类属特征估算流速 对于山区河沟，可在形态断面附近浅滩上找3—5个最 大石块，求其平均粒径，然后按下式估算v
QS (h z) F
3 2
4 5
暴雨径流厚度h：由以下四因数查附表3-12
(1) 暴雨分区，附表3-7； (2) 公路洪水频率，表1-6； （3）汇水区吸水类型；附表3-9或3-10 （4）汇水时间，附表3-11
考虑洪峰传播、降雨不均匀、水库湖泊等影响
QS (h z) F
v
hRg B
△h ——同一断面上两岸洪水位之高差(m)； R——河弯的曲率半径，凸凹岸曲率半径平均值(m)； g——重力加速度； B——河沟的宽度(m)。
3 频率计算 Qx 是形态断面相应于所调查的历史洪水位的 流量，并不是小桥涵规定的设计频率的流量，还 必须换算。 (1)按流量模比系数换算
Q XS KP QX Kn
7)湖泊折减系数δ： ： δ=1-(1-k)f/F =1-(1-0.7)8.2/12 =0.8
8）洪峰传播折减系数β：由汇水面积重心至桥涵位 置距离L0=4km，附表3-14 β=0.95 9）汇水区降雨不均匀系数γ：由于汇水面积较小， 查涵洞手册附表3-15，降雨不均匀系数近似γ=1.
是 确定地貌系数 的依据之一。 (1) 当有地形图可利用时，根据等高地形图作出构造物至分分水 岭沿河沟的纵断面图，然后依其等面积切割 的坡度即 F1 ， F2 I2 主河沟平均坡度
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
桥梁工程水文计算
2、水文计算基本资料：桥位于此稳定河段，设计流量31%5500/S Q Q m s ==，设计水位457.00S H m =，河槽流速 3.11/s c v m =，河槽流量3C Q =4722m /s ，河槽宽度c B 159.98m =，河槽平均水深c h 9.49m =，天然桥下平均流速0 3.00/M v m s =,断面平均流速=2.61m/s υ，水面宽度B=180m ，河岸凹凸岸曲率半径的平均值R=430m ，桥下河槽最大水深12.39mc h m =。
2.1桥孔长度根据我国公路桥梁最小桥孔净长度Lj 公式计算。
该桥在稳定河段，查表知K=0.84，n=0.90。
有明显的河槽宽度Bc ，则有：n0.90j s c c L =K (Q /Q )B =0.84(55004722)159.98=154.16m ⨯÷⨯换算成平面半径R=1500的圆曲线上最小桥孔净长度为154.23m 。
2.2桥孔布置图根据河床断面形态，将左岸桥台桩号布置在K52+325.00。
取4孔40m 预应力混凝土T 形梁为上部结构；钻孔灌注桩双柱式桥墩，桩径为1.6m ，墩径取1.4m ；各墩位置和桩号如图1所示；右桥台桩号为K52+485.00；该桥孔布置方案的桥孔净长度为155.80m 大于桥孔净长度154.23m ，故此桥孔布置方案是合理的。
2.3桥面最低高程河槽弗汝德系数Fr= 223.119.809.49=0.104c c vgh ⨯=＜1.0。
即，设计流量为缓流。
桥前出现壅水而不出现桥墩迎水面的急流冲击高度。
2.3.1桥前壅水高度∆Z 和桥下壅水高度∆Zq冲刷前桥下流速'm υ=55003.72/1609.493 1.49.49Q s m s Aj==⨯-⨯⨯天然桥下平均流速v om =3.00m/s自然淤积孔隙率n 为0.4，则天然空隙比e 取0.67，查表知d 50=3mm 冲刷前桥下流速：mυ=0.250.2550' 3.723.29' 3.7210.5(1)10.53(1)3.11mm cv v d v -==+-+⨯⨯-m/s系数6.43Ky=0.50.50.530.10.1==-桥前最大壅水高度：∆Z=22226.430.53()(3.29 3.00)0.32229.8momK nK y vvg⨯-=-=⨯m桥下壅水高度取洪水和河床条件为一般情况，则：∆Zq=12∆Z=0.16m2.3.2浪高∆h 2计算风速为21.53m/s ，浪程内平均水深取河床平均水深8.60m ，汛期顺风向到达桥位断面形成的最大水面风距为1450m 。
公路桥涵水文计算方法
2012年第11卷第6期公路桥涵水文计算方法探讨□杜江宇【摘要】科学合理的进行桥涵水文计算是确保公路桥梁安全性与适用性的一项重要措施。
本文从桥梁形态断面、设计流量以及洪水位、大中桥孔径和河床冲刷深度四个方面，探讨了水文计算方法的具体应用。
【关键词】公路桥梁；水文计算；计算方法【作者单位】杜江宇，中铁二院工程集团有限责任公司为了确保公路桥梁能够取得良好的经济效益必须确保其安全性以及适用性，其中水文计算是公路桥梁设计施工中的一个关键环节。
水文计算主要包括形态断面、洪水水位、设计洪水流量、桥孔设计以及河床的冲刷深度等方面的计算。
本文结合笔者多年工作经验，就公路桥涵水文计算方法进行了深入探讨。
一、正确计算形态断面（一）选择科学合理的形态断面。
一是在接近均匀流的河段上，通常对于河道的要求顺直，确保水流通畅，河床相对稳定，河滩比较小，河滩和河槽的洪水流的方向相同，并且不存在河湾、河汊以及沙洲等阻塞水流等这些问题。
二是尽可能接近调查的历史洪水位，然而距离桥位也不能太远。
在形态和桥位断面之间，不能有支流汇入，也不能有分流或者壅水问题存在。
三是形态断面一定要和洪水流的方向垂直，形态断面的形状尽可能与出现洪水时候的实际状况相符合。
（二）计算水文断面的流速、流量以及平均流速，可以利用谢才－满宁公式进行计算：槡v =c Ri ；c =1nR 16其中：ν表示断面平均流速（单位为米/秒），针对复式断面，必须单独计算河槽和河滩断面的平均流速；n 表示粗糙系数；R 表示水力半径（单位为米）；i 表示洪水比降。
二、计算设计流量以及洪水位（一）计算设计流量的主要方法。
推算桥涵设计流量应当根据《公路桥位勘察设计规范》中的相关规定，按照所掌握的有关资料，采取正确的方法进行计算。
当前，针对大、中河流，假如实测流量资料较为充足，通常采取数理统计法，也就是水文统计法，反之，则普遍采取间接方法或者利用经验公式进行计算，如果掌握了的实测暴雨资料较为充足，也能够根据暴雨资料利用成因分析来计算。
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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—Ⅰ级桥面宽度：大中桥：K52+200~ K75+380：(0.5+净—9+0.5)mK75+380~K102+600：(0.5+净—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Ⅵ。
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。
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。
县境内河道长44公里，流域面积789.7平方公里，多年平均流量7.41～63.6立方米/秒，天然落差137米。
主要支流有干里河、纳羊河、仿里河、边阳河。
按路线前进方向，沿线所经主要河流为边阳河、布讲河、三叉河、所也河、涟江、打郎河、沟亭河等。
边阳河，发源于边阳区巴沙乡巴沙村大坡，经边阳镇、栗木乡栗木村播团南部落水洞伏流。
河道长18.8公里，流域面积91.03平方公里，多年平均流量1.50立方米/秒，天然落差95米。
布讲河，发源于城关区板庚乡园林村上高坡，于立亭乡顶访村注入濛江。
河道长11公里，流域面积23.01平方公里，多年平均流量0.49立方米/秒，天然落差189米。
所也河，发源于边阳区兴隆乡老猫坡脚，经打讲村茅草坪伏流后于城关板庚村冲头出流，于所也乡金星村把炳福星桥注入濛江。
河道长40公里，流域面积117.49平方公里，多年平均流量2.40立方米/秒，天然落差335米。
沟亭河，发源于罗捆区平艾乡上绕村，经罗捆于沟亭乡边外河口注入濛江。
河道长10.67公里，流域面积72.67平方公里，多年平均流量2.30立方米/秒，天然落差360米。
沿线水电站、水库等水利设施较多，对河流有不同程度的调洪作用。
3.2 水文降水：据资料统计路线所经区域多年平均降水为1150.1mm，年最大降水量1623.4mm（1976年），年最小降水781.2mm(1960年)，年内降水分布不均，全年降水主要集中在夏季，占全年降水量的68%，雨季多集中在7份，平均降雨量为183mm。
地表径流：据资料统计路线所经区域多年平均径流深度530～620mm之间，多年平均径流系数0.37～0.42 。
径流深度的分布趋势与降水量的分布趋势基本一致，面平均径流量为576mm，面平均系数为0.38。
径流量年内分布不均集中在5～8月，占全年径流量的67.09%。
通航：根据罗甸县交通局、海事办回文，全线所经河流除涟江为Ⅴ级航道、沟亭河为等外级，其它均无通航要求。
在本次外业勘测阶段，项目组对沿线河流、沟渠的分布情况及其水文特征进行了实地调查，其中重点调查了三岔河、下落脚河、涟江、沟亭河等河流的河床形态、岸壁及植被情况、河岸及滩槽的稳定程度、水流情况等，收集了红屯水库、中暮水库及边阳水库的相关资料和贵州省罗甸县地方志编纂委员会所编辑的《罗甸县志》。
在此基础之上，完成了全线桥梁断面测量、涵洞所跨越沟渠的丈量、调查的历史洪水位高程的测量。
4 水文分析本项目所经河流无水文观测站，基本无水文观测资料。
根据《公路工程水文勘测设计规范》（JTGC30-2002）中的有关内容，结合调查、收集的资料，本次计算主要采用勾绘汇水面积采用贵州省暴雨洪水计算简化公式法设计流量。
再根据现场调查的洪痕点和实测的形态断面，采用形态断面法计算相应流量，比较计算结果和现场调查资料选取可信的设计流量和设计水位，根据设计流量和河床断面计算桥长，再根据计算桥长选取桥型和跨径，根据设计水位等计算最小桥面高以及计算桥下一般冲刷和墩台局部冲刷。
全线小桥涵的汇水面积均小于30Km2，设计流量的计算采用径流简化公式法。
大中小桥的水文计算成果见表1本合同段水文计算成果表表14.1 K53+617.5边阳中桥水文计算一、河流概述：边阳河，发源于边阳区巴沙乡巴沙村大坡，经边阳镇、栗木乡栗木村播团南部落水洞伏流。
河道长18.8公里，流域面积91.03平方公里，多年平均流量1.50立方米/秒，天然落差95米。
桥址位于边阳镇把摆村和野猫冲之间的水田里，下游6.8Km处即为栗木乡栗木村播团南部落水洞伏流入口，上游 3.0Km为边阳水库，河道已经人工渠化，成为边阳水库的泻洪道。
桥址上游控制流域面积76.5Km2，河道长度12Km,但桥位处大部分流域面积被边阳水库控制，水库以下流域面积较小。
由于人工渠化，岸线稳定，变形速度缓慢，河岸为抗冲刷较强的浆砌片石，河岸整齐，无汊流，河槽顺直，断面呈U型。
二、洪水调查2006年8月28日，桥涵组在测量边阳河形态断面、桥轴断面的同时，也进行了桥位附近洪水位调查，2004年发生了多年来的特大洪水，在桥位下游约40m处据一53岁女性村民介绍：2004年洪水最大水位曾漫过此处一座1—10m板桥的桥面10cm左右，作为洪1，用水平仪测其高程为831.11m；在桥位上游约1km处，N比较线也跨此渠，据附近田边一56岁男性村民介绍：2004年洪水最大水位到一田埂处，作为洪2，用水平仪测其高程为832.11m。
调查洪水位高程如下表：得2004年洪水比降：832.21 – 831.11J = ------------------------- = 1.06‰1040三、形态断面选取：桥位处河岸整齐，河底平整，无汊流，河槽顺直、稳定，高、低水位时，流向一致，无明显冲刷坍塌现象，河床两岸为水田，可选作形态断面，取河槽渠道糙率系数n =0.014。
四、地区暴雨经验公式根据《贵州省暴雨洪水计算手册》简化公式：Q p=0.131[C’×Sp]1.143×F0.89式中：C’、Sp为经验参数和指数；C’—洪峰径流系数（查表取值0.86）；Sp—最大1小时设计雨量（查表取值98.2）；F—流域面积（Km2）；Q p—洪峰流量（m 3 /s）2、确定设计流域特征F、L、J及其他基础资料等：（1）汇水面积F：桥位处控制流域面积76.5Km2，主河道长L = 12 Km。
洪水比降J = 2.02‰。
（2）设计洪水频率：P = 1 %3、计算Q pQ1％＝0.131×(0.86×98.2)1.143×76.50.89=990.5 m 3 /s由于上游 3.0Km为边阳水库，桥位处大部分流域面积被边阳水库控制，水库以下流六、设计流量选取：采用《贵州省暴雨洪水计算手册》简化公式计算边阳河百年一遇设计流量为990.5m3/s，采用形态断面法推求洪水流量为115.51m3/s，两种方法计算结果相差较大，根据本地区暴雨强度大的特点以及本桥位的特殊情况（根据现场调查在边阳水库和河道渠化前，河流两侧水田年年被淹，而经过水利部门整修后两侧水田基本没有被淹过），由于上游边阳水库的调节作用，形态断面法计算的洪水流量与边阳水库的泄洪流量155.8 m3/s基本吻合，因此本次采用实际调查洪水流量，取百年一遇设计流量155.8 m3/s。
七、利用形态断面计算设计水位：1、糙率选择：如上所述，取河槽糙率系数n = 0.014。
2、假定水位H时，由公式Q = W×V及V = m R 2/3 I 1/2计算流速、流量，计算结果如下：由计算知，当水位H = 831.5 m时，计算流量Q =158.29 m3/s与设计流量Qs = 155.8m3/s相差较少，故断面通过设计洪峰流量时，洪水位标高H =831.5 m时，最大水深4.12 m，主槽流速Vc = 3.5 m/s。
3、桥轴断面处设计水位、设计流速：由于形态断面在桥轴断面附近，故桥轴断面处设计水位、设计流速同形态断面处设计水位、设计流速，即最大水深4.12 m，主槽流速Vc = 3.5m/s。
八、桥长计算：1、基本数据：桥位设计流量为：Q P = 155.8 m3/s。
设计水位：Hs = 831.5 m设计流速：Vc = 3.5 m/s河槽宽度：Bc = 20 m河槽流量为：Qc = 155.8m3/s。
河槽过水面积为：Wc = 45.28 m2。
2、桥长计算：按《公路工程水文勘测设计规范》按开阔、顺直微弯河段考虑，计算公式：Q P nLj = K q（-------）B cQ c式中：Lj ---- 桥孔最小净长( m )Q P---- 设计流量( m3/ s )Qc ---- 河槽流量( m3/ s )Bc ---- 河槽宽度(m)K q、n----- 系数及指数，对于开阔、顺直微弯河段，K q= 0.84，n=0.90故Q P nLj = K q（-------）B cQ c= 23.0 m根据以上计算桥孔最小净长23.3 m，边阳中桥与河道斜交较小达到150°，故采用3×20 m预应力砼空心板，斜桥正做，下构采用直径1.1 m柱式墩。
九、桥前壅水及浪高：1、桥前不计壅水高度2、浪高计算：取波浪高度H 0 = 0.2 m十、桥面设计高程计算：按设计水位计算桥面最低高程，参照《公路工程水文勘测设计规范》有以下公式：H min = H s + △h + △ho + △hj= 831.5+ 0.2 + 0.5 + 1.2 = 833.4 ( m )十一、冲刷计算1、一般冲刷计算：按《公路工程水文勘测设计规范》中非粘性河床考虑一般冲刷有以下公式：Q20.9 B cg 0.66h P= 1.04（A d -------）（-------------------------）h cmQ c （1—λ）μB zA d=（----------）H z式中：h P---- 桥下一般冲刷后最大水深( m )；Q2---- 桥下河槽部分通过的设计流量( m3/ s ) ；取155.8m3/ sQ C---- 河槽流量( m3/ s )；取155.8 m3/ sB cg---- 桥长范围内河槽宽度( m )；取20 mB z---- 造床流量下的河槽宽度( m )；取20 mH z---- 造床流量下的河槽平均水深( m )；取2.0mλ---- 设计水位下，桥墩阻水总面积与过水面积的比值；取0.027μ----- 桥墩水流侧向压缩系数；按规范取0.93h cm ----- 河槽最大水深( m )；取4.12mA d ----- 单宽流量集中系数；经计算取0.956经计算得：h P = 4.368 m2、局部冲刷计算：按《公路工程水文勘测设计规范》中非粘性河床考虑局部冲刷有以下公式：V – V，o n20.60.15h b = KξKη2 B1h p（---------------）V O0.0023Kη2= ---------- + 0.375 d0.24V O= 0.28（d + 0.7）0.5V，o= 0.12（d + 0.5）0.55V O0.23+0.19lgdn2= （-------）VV d0.1Q20.1B c h cm2/3V = ---------（------）[-----------------------]（------）V c1.04 Q cμ（1—λ）B cg h c式中：h b---- 桥墩局部冲刷深度深( m )；Kξ---- 墩形系数；按规范取1.00B1----- 桥墩计算宽度( m )；取1.1 mh P----- 桥下一般冲刷后最大水深( m )；取4.12 md ------ 河床泥沙平均粒径( mm )；取5 mmKη2 ------ 河床颗粒影响系数；经计算取值0.552V ------ 一般冲刷后墩前行近流速( m / s )；经计算取值2.56 m / s V O ------ 河床泥沙起动流速( m / s )；经计算取值0.668 m / sV，o ------ 墩前泥沙起冲流速( m / s )；经计算取值0.306 m / sn2------- 指数；经计算取值0.287V C ------ 河槽平均流速( m / s )；取值3.5 m / sh c ------ 河槽平均水深( m )；取值2 m式中其余参数同“1”中取值经计算得：h b = 1.034 m3、冲刷总深度：h = h b +（h P –h cm）= 1.192 m-4.2 K75+350三岔河中桥水文计算一、河流概述：所也河，发源于边阳区兴隆乡老猫坡脚，经打讲村茅草坪伏流后于城关板庚村冲头出流，于所也乡金星村把炳福星桥注入濛江。