小桥涵水文计算书
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。
最新小桥涵课程设计计算书
小桥涵课程设计计算书目录1.设计任务书 ............................................................................................................................ - 1 -1.1.设计时间及地点 (1)1.2.设计时间及地点 (1)1.3.设计资料 (1)1.4.设计任务 (2).. (2)1.5.设计纪律要求 (2)1.6.设计日期 (2)2.设计方案的拟定 .................................................................................................................... - 3 -2.1.选择涵洞类型 (3)2.2.进出水口形式 (3)3.涵洞水文、水力计算 ............................................................................................................ - 4 -3.1.涵洞水文计算 (4)3.2.涵洞水力计算 (5)4.几何设计 ................................................................................................................................ - 6 -4.1.尺寸拟定 (6)4.2.涵洞纵断面上有关尺寸和高程的计算 (6)4.3.涵洞平面图上有关几何尺寸计算 (8)4.4.半洞身和洞口立面图上有关尺寸计算 (9)4.5.局部剖面图的尺寸 (9)5.工程数量计算 ...................................................................................................................... - 12 -5.1.盖板 (12)5.2.涵洞计算 (12)5.3.八字墙计算 (12)5.4.截水墙 (13)5.5.洞口铺砌 (14)5.6.铺底 (14)5.7.铺底层 (14)参考文献........................................................................................................................................... - 15 -河南理工《公路小桥涵勘测设计》课程设计说明书课程名称: 《公路小桥涵勘测设计》题目: 钢筋混凝土盖板涵设计专业: 道路桥梁与渡河工程学生姓名: 那一瞬间学号: .指导教师: .设计教室: 10#B603 .课程设计成绩:指导教师签名:年月1. 设计任务书1.1. 设计时间及地点1、设计时间2012-2013学年第二学期第14周(6月3日~6月7日) 2、设计地点十号教学楼B601、B602、B603 1.2. 设计时间及地点1、设计目的本课程设计通过一个常用、典型的涵洞的设计(包括水文计算、水力计算、涵洞几何设计和结构计算等),让学生将所学到的理论知识与设计方法运用于具体的设计实践中,提高专业设计能力及创造性思维能力,使所学知识能够融会贯通。
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。
桥涵水文小桥和涵洞孔径计算
vc 2g H hT
Q A 2g H hT
3、压力式涵洞 为充分利用断面,达到缩小孔径的目的,压力式 涵洞一般采用进水口升高式的洞口建筑,使涵顶 与水流线形基本一致。基本公式为:
v 2 gH Liw i hT
Q A 2 g H Liw i hT
1 L B0 2m( ht h) 2
如果桥孔轴线与水流方向斜交,交角为a,则斜 交桥孔长度La为:
L L cos
根据计算得到的桥孔长度L选用标准跨径,两者 相差应小于或等于10%,否则,需根据确定采 用的桥孔长度反求桥下流速和临界水深,复核水 流图式。
3、确定桥前水深H 1)桥下为自由式出流时,桥前水深H按下式计算:
2 2 vk vH H hk 2 2g 2 g
H—桥前水深; —流速系数,见表9-2-2; vH—水深为H的桥前断面的行进流速。
2)桥下为淹没式出流是,桥前水深H按下式 计算:
v v H ht 2 2g 2 g
V—由采用的桥孔长度计算的桥下流速。
2
2 H
4、确定路基和桥面最低高程 按图9-2-6可得: 桥头路基最低高程=河床最低点高程+H+△
根据已知的设计流量和拟定的河床容许流速,计 算小桥孔径与桥前壅水高度的程序为: 1、判别桥下水流图式 1)确定河槽天然水深ht 河槽天然水深ht可根据已知设计流量及河槽特征, 用试算法确定。 先假定一个水深h,慎重选取河道的粗糙系数, 从河槽横断面图上求得过水面积A和水力半径R, 按公式计算相应流量。
第一节 小桥和涵洞勘测
一、小桥和涵洞勘测的主要任务 小桥和涵洞勘测包括外业勘测和内业设 计两部分。 通过对公路沿线的地形、地质、水文、气 象及农田水利设施等情况进行勘测和调查, 为桥涵设计以及水力计算提供必要的资料 和依据。
小桥涵水文计算
当汇水面积F<3平方公里时,也可用下式计算:
QS CSF
3
径流形成法资料收集
1)汇水区面积 (1)利用1/50000地形图求算 (2)实测 (3)实测与估算相结合的方法 假定汇水区面积为矩形,在汇水区范围内选择 有代表性的河沟平均横断面和纵断面,实测平均断 面的宽度B和平均长度L .
I2 2)主河沟平均坡度
3 2
4 5
汇水面积较小(一般平原区F<1.0平方公里 山岭区F<0.5平方公里) 按简化公式进行计算,结果偏差较大。
这时还应用下式计算比较,选其较小者:
2 径流流量 经验公式
(1)在汇水面积小于10平方公里 时
QS KF
(2) 当有降雨资料时
n
K——径流模数,附表3——17 n——地区指数,附表3——18
损失参数 : (mm/h)
北方
K1 S P
1 2
南方:
K2SP A
K1、K2 ———附表3-3
1, 2 , ———附表3-3
2 经验公式
QP ( S P ) A
m
2
QP CS P A
3
地貌系数,附表3-5 m, 2 指数,附表3-5 C, , 3 系数,指数,附表3-6
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
小桥涵设计、计算书
题目: 盖板涵设计指导老师:学生姓名:所属院系:专业:土班级:完成日期:目录1、设计任务书...................................................................2、设计说明...................................................................3、小桥涵勘测调查记录.................................................4、结构尺寸及计算书............................................................5、工程数量表....................................................................6、设计图........................................................................新疆大学建筑工程学院小桥涵课程设计任务书小桥涵课程设计任务书一、设计荷载公路—Ⅱ级二、设计洪水频率及最大冰冻深度设计洪水频率:1/100最大冰冻深度:1.0 米三、地震烈度8度四、地质资料详见工程地质纵剖面图五、设计要求及应完成的内容本课程设计要求每位学生根据所给定的设计资料,独立完成一道盖板涵或拱涵,进出口形式(八字墙、锥坡)自定,图幅采1倍数加长,全套设计图主要内容有:用三号图,长度不足可按81、涵洞布置图(三视图);2、结构配筋图及细部构造图;3、进出口结构尺寸及计算书;4、工程数量表及计算说明书;5、设计说明。
六、装订顺序及完成时间1、课程设计装订要求:设计资料应将《任务书》放在本章第一页,设计说明第二页,《小桥涵调查资料》在第三、第四页,以后为计算书及设计图。
设计图幅均按A3。
哈工大桥涵水文第九章2(小桥涵)
H + Q hc
α 0 v 02
2g = ψ hk
= h c + (α
c
v c2 v c2 + ζ ) = hc + 2g 2 gϕ
2
v c = v max = 通常取: ∴ H = hk A 0 = f (H
ψ α0 =ψ =1
2
vk
2 v max + 2 gϕ
)
Q 2 − 2 gA 02
第八章
第八章
小桥和涵洞孔径计算
②淹没式出流: 淹没式出流: 桥下河槽被下游水流淹没,桥下过水断面的水深为ht, 桥下河槽被下游水流淹没,桥下过水断面的水深为ht,则桥下过水断面的平均 ht 宽度( ht处 宽度(即1/2ht处)为:
QS B0 = + Nd ε ⋅ ht ⋅ vbc
当桥孔断面为矩形,则桥孔长度L=B 当桥孔断面为矩形,则桥孔长度L=B0; 当桥孔断面为梯形,则桥孔长度L=B ht+Δh); 当桥孔断面为梯形,则桥孔长度L=B0+2m(1/2ht+Δh);
对于矩形断面的桥孔,桥下的临界水深等于平均临界水深; 对于矩形断面的桥孔,桥下的临界水深等于平均临界水深; 对于宽浅的梯形断面,桥下的临界水深可近似等于平均临界水深; 对于宽浅的梯形断面,桥下的临界水深可近似等于平均临界水深; 对于窄而深的梯形断面,桥下的临界水深可按过水面积相等的关系近似求得; 对于窄而深的梯形断面,桥下的临界水深可按过水面积相等的关系近似求得;
1 Q = A⋅ ⋅R n
2 3
⋅i
1 2
若计算的Q值与设计流量相差一般不超过± 应用计算机计算不超过± 若计算的Q值与设计流量相差一般不超过±5%、应用计算机计算不超过±1%, 则假定的水深可作为天然水深。 则假定的水深可作为天然水深。
《公路小桥涵勘测设计》课程设计计算书(林)
《公路小桥涵勘测设计》公路小桥涵课程设计1. 设计方案的拟定1.1. 选择涵洞类型由设计任务书可知需要在某三级公路上拟建一道交通涵洞,该地区为第 12暴雨分区,由地形图可确定汇水面积为 A 0.85km 2,汇水区表土为黏土,主河沟 平均纵坡I z 2.0%,汇水区内主要为山区水稻田,汇水面积重心与桥涵位置距离为0.56km 。
涵洞类型有石拱涵、石盖板涵、钢筋混凝土盖板涵、钢筋混凝土 圆管涵、钢筋混凝土箱涵、倒虹吸管涵波纹管涵、砖拱涵。
这些涵洞类型中,石 拱涵、石盖板涵、钢筋混凝土圆管涵都只适用于设计流量在10m 3/s 以下的河流,有后面计算可知这些涵洞的泄水能力不能满足本次设计;而倒虹吸管涵是用于灌溉的因此也不符合;而砖拱涵的承载能力很低,因此也不符合本次设计需求。
结 合各类型涵洞特点和设计需求以及达到总造价最低的原则,本次设计需用钢筋混 凝土盖板涵。
1.2. 进出水口形式八字式洞口构造简单,建筑结构美观,施工简单造价较低。
常用于河沟平坦 顺直、无明显沟槽,且沟底与涵底高差变化不大的情况。
结合以上各洞口类型特 点和设计资料,本次设计涵洞进出口形式选用八字式洞口。
2. 涵洞水文、水力计算2.1. 涵洞水文计算本设计采用径流形成法法计算涵洞的设计流量。
2.1.1.确定计算参数 根据公路技术等级确定设计洪水频率P 25 ;依据A 0.85km2,I z 2.0%,查附表求得地貌系数0.09 ;根据汇水面积A 0.85km 2,查表得汇流时间130min;根据土壤黏土,确定吸水类属为"类;由设计洪水频率P W30min 、n 类土、暴雨分区为 2.1.2. 设计洪水量计算(h13.64(m 3/s)比较,取其中较小者。
Q s 0.56 41 0.85 19.52(m 3/s)0.09 (4140.855 1 112, 查表得径流厚度h 41mm 。
Q s由于汇水面积较小,按简化公式计算时偏差较大,用公式Q s 0.56hA( m 3/ s)计算故取Q s 13.64(m 3/s)2.2.涵洞水力计算Q 假设涵洞净空高度: h d2.5m ;进水口和壅水降落系数: 0.87;进口涵洞净空高度: 0.5m;则涵前水深: h d2^2.3m;0.87盖板涵的涵洞净宽: Q s31.575H 至钢筋混凝土盖板涵泄水能力及水力计算表确定所选跨径: L 3.00m;净跨径: L 。
桥梁计算书(含水文、荷载、桩长、挡墙的计算)
年河桥梁计算书(含水文、荷载、桩长、挡墙的计算)**本计算书中包括桥涵水文的计算、恒荷载计算、活荷载计算桩长、以及挡墙的计算。
荷载标准:公路Ⅱ级乘0.8的系数桥面宽度:净4.5+2×0.5m跨度:13孔×13m1、工程存在问题年河桥位于长江下游1000m处,建于1982年,为钢筋砼双排架式桥墩,预制拼装型板梁桥面,17孔,每跨8.85m。
总长150.45m,宽5.3m。
该桥运行20多年,根据***省水利建设工程质量监测站检验测试报告检测结果如下:(1)桥墩A.桥墩基础桥墩基础为抛石砼,设计强度等级为150#,钻芯法检测砼现有强度代表值为16.4MPa。
B.排架立柱及联系梁立柱设计强度等级为200#,超声回弹综合法检测砼现有强度代表值为14.0~18.3MPa。
联系梁设计强度等级为200#,超声回弹综合法检测砼现有强度代表值为14.7MPa。
立柱外观质量总体较差,局部区域麻面较重。
立柱砼碳化深度最大值为31mm,最小值为5mm,平均值为14mm。
立柱钢筋保护层实测厚度为20mm,钢筋目前未锈,但碳化深度平均值已接近钢筋保护层厚度。
通过普查,全桥64根立柱中有12根35处箍筋锈胀外露,有6处联系梁主筋外露。
C.盖梁盖梁设计强度等级为200#,超声回弹综合法检测砼现有强度代表值为17.4~21.5MPa。
盖梁外观质量一般,梁体砼总体感觉较疏松。
盖梁砼碳化深度最大值为24mm,最小值为9mm,平均值为18mm。
,盖梁主筋侧保护层实测厚度为9~13mm,底保护层实测厚度29~42mm,砼碳化深度已超过钢筋侧保护层厚度,盖梁主筋已开始锈蚀。
通过普查,全桥32根盖梁中共有14根15处主筋锈蚀膨胀,表层砼脱落,主筋外露,长度15~70cm;有28处箍筋锈胀外露。
(2)T型梁T型梁设计强度等级为200#,每跨中间两根T型外观较好,两边T型梁外观较差。
T型梁砼碳化深度最大值为20mm,最小值为7mm,平均值为14mm。
桥梁水文计算实例
桥梁⽔⽂计算实例⽔⽂计算书ZKX+XXX XXX⼤桥KX+XXX XXX⼤桥⽔⽂计算书⼀概况该处为XXX⼤桥,属于蒙江⽔系,蜿蜒曲折,河道⾃然坡降⼤,径流补给以⾬⽔为主,桥址处覆盖层为粉质粘⼟,较厚,基层为泥灰岩夹页岩。
此沟汇⽔。
⾯积3.942km,沟长2.52km,平均⽐降5.55000⼆参阅⽂献及资料1、《公路⼯程⽔⽂勘测设计规范》(JTG C30-2015)2、《公路桥位勘测设计规范》3、《公路⼩桥涵设计⽰例》——刘培⽂等编4、《公路桥涵设计⼿册(涵洞)》5、《桥涵⽔⽂》——⾼冬光6、《公路涵洞设计细则》(D65-04-2007)7、《贵州省⼩桥涵设计暴⾬洪峰流量研究报告》——贵州省交通规划勘察设计院三⽔⽂计算该项⽬⽔⽂计算共采⽤四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:简化公式;⽅法4:贵州省交通⾬洪法(H 法)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 -= (3-1)φ ——地貌系数,根据地形、汇⽔⾯积F 、主河沟平均坡度决定,取0.1 h ——径流厚度(mm ),取44mmZ ——被植被或坑洼滞留的径流厚度(mm ),取10mmF ——汇⽔⾯积(km 2),取3.94β ——洪峰传播的流量折减系数,取1γ ——汇⽔区降⾬量不均匀的折减系数,取1δ——湖泊或⼩⽔库调节作⽤影响洪峰流量的折减系数,取1p Q ——规定频率为p 时的洪⽔设计流量(m 3/s )将各参数带⼊公式3-1,可得βγδφ5423)(F z h Q p -==59.34(m 3/s )(2)交通部公路科学研究所暴⾬推理公式:F S Q np p )(278.0µτ-= (3-2) p Q ——频率为p 的设计流量(3/m s )p S ——暴⾬⼒(/mm h )查暴⾬等值线图(p =1%),得01.0S =80mm/hτ——汇流时间(h )采⽤公式23K ατ??=,L 为河沟长度 2.52(km ),z I 为主河沟平均坡度5.55(000),3K =0.193,2α=0.713,τ=0.55(h )。
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。
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。
4_小桥涵水文计算
A ——汇水面积(km2)
23
暴雨推理法的资料收集
① 汇水区汇水面积测量 ② 主河沟长度及平均坡度测量
③ 土壤植被种类调查
④ 主河沟河床地质调查
24
算例
P61
25
4-3 径流形成法
一、径流的形成
原理:径流形成法是从分析汇水区形成和影响地面径流的因 素(如暴雨强度、汇水面积、土壤类型、地形等)着手,建 立这些因素与设计流量的函数关系,求得设计流量。 为便于研究,通常将降雨过程分为流域蓄渗、坡面漫流、河 槽集流及消退四个阶段。 在一次降雨过程中,并非全部降雨都流入桥涵,而有一部分 水流消耗于植物截留、填洼、土壤入渗及蒸发等,这部分消 耗的雨量称为损失,损失后剩余的雨量称为净雨。 净雨在流域内形成的地表水流称为地面径流。 地面径流的大小用径流厚度(mm)表示,它与降雨强度的量 纲相同。 吸入土壤中的水流,遇到不透水的地层,可形成地下径流。
31
三、径流形成法计算公式
1. 经验公式:根据实践经验建立径流流量与径流因素函
数关系的公式
2. 成因推理公式:根据径流形成的因素和条件,通过
分析、推理而建立的径流流量与径流因素函数关系的公 式
径流成因推理公式计算繁杂,实用性差,生产上一般多用 径流成因简化公式和经验公式。
径流形成法计算公式主要适用于汇水面积A≤30km2的小流 域
1 , 2 , 查附表1-3
21
汇流时间
L 1 ) 北方多采用: =K 3 ( Iz L 2 3 南方多采用: =K 4 ( ) Sp Iz
其中: ——汇流时间(h)
L ——主河沟长度(km) I z ——主河沟平均坡度
S p ——频率为P时的雨力(mm/h)
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
小桥涵水文计算
QS (h z) F
3 2
4 5
确定计算参数
1)频率P: 三级公路小桥涵 (表1-6) P=
2)地貌系数ψ:依据F=12,I=20‰,查附表3—8,ψ=
3)径流深度h : 根据A 查附表3-11,得知汇流时间τ= 4) 根据土壤为粘土,附表3-9,定吸水类属为Ⅱ类 5)第12暴雨分区,附表3-12,径流深度h= 6)植物洼地拦蓄厚度z :附表3-13,山地水稻田z=
(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 的坡度即主河沟平均坡度 。
(2)当无地形图可利用时,当主河沟长度大于 500米,以河沟形成处与桥涵处高差除以其水平距 离。
3)汇水区平均宽度B及横向平均坡度 利用地形图,先勾绘出汇水区范围线,近似求 出汇水面积的形心c,垂直主河沟作一直线, 交汇水区边界的a,b两点,取此两点间距离即 为汇水区平均宽度B。 确定系数降雨不均匀系数。
第四章 小桥涵水文计算
第一节 小流域水文计算概要 小流域:指汇水面积小于100平方公里的流域。 一、特征: 1 洪水暴涨暴落; 2 缺少观测资料; 3 流量小,历时短; 4 暴雨是形成洪峰流量的主要原因。
汇水面积小,洪峰流量淹没范围小,洪水历时短,没 有水文观测资料,难以找到一种普遍适用于全国的计算 方法和公式。 通常采用的方法有:暴雨推理法、径流形成法、形态调 查法、直接类比法以及暴雨推理法。
损失参数 : (mm/h)
北方
K1 S P
1 2
南方:
K2SP A
K1、K2 ———附表3-3
1, 2 , ———附表3-3
4_小桥涵水文计算解读
16
4-2 暴雨推理法
在采用暴雨资料推求设计流量 时,通常都假定暴雨与其形成 的洪峰流量是同一频率的。形 成洪峰流量的暴雨量,是该次 暴雨强度过程的核心部分,如 图中的阴影部分。 交通部公路科研所在经过单站分析和地区综合平衡的基础上, 进行了全国汇总、拼图和协调,提出了 雨力SP(P=1%、2%、4%)全国等值线图 暴雨递减系数n值全国分区图 计算洪峰流量的推理公式和经验公式 各省不同分区的参数值
9. 雨量:在一段时间内从大气降落到地面的液态降水量, 通常用雨量计或通过观测测定。 10. 设计流量:与设计洪水频率相应的流量。
9
水文计算方法
1. 根据流量观测资料推算设计流量
适用于有实测的流量观测资料时,一般按水文统计的频率 分析方法来确定设计流量。
2. 无流量观测资料时推算设计流量
适用于无实测的流量观测资料时,可利用调查的反映或影 响洪峰流量的各种因素,建立计算公式,推算设计流量。
10
根据流量观测资料推算设计流量
当有实测的流量观测资料时,一般按水文统计的频率分析 方法来确定设计流量。
其基本原理和一般步骤是:
(1)分析整理观测的水文资料,绘制经验频率曲线。
(2)计算水文参数:流量均值(Q)、变差系数(Cv)、 偏差系数(Cs)的初值。 (3)用适线法选定水文参数,作理论频率曲线和经验频率 曲线,相比较后,反复调整参数值(主要是Cs值),直到 两曲线吻合为止。
一、原理及步骤
1. 原理 运用成因分析与经验推断相结合的方法,从实 测的暴雨资料入手,应用地区综合分析方法来分析 暴雨资料和地区特征关系,从而间接地推求设计流 量,它是一种半理论半经验的计算方法。
15
4-2 暴雨推理法
一次暴雨降雨量在满足了植物滞留、洼地蓄水和表土储存后, 当后续降雨强度超过入渗能力时,超渗的雨量将沿着坡面汇 流进入河网。 决定小流域洪峰流量大小的主要因素一般有降雨量、降雨强 度、降雨的时空分布和下垫面(如植物滞留、洼地蓄水、土 壤蒸发、入渗、汇水区的大小、形状、坡度)等。 暴雨推理法把汇水区上的产、汇流条件概括简化,并引入一 些假定,从而建立起主要因素和洪峰流量之间的推理关系或 经验关系,通过统计分析,定量其参数,最后得到实用计算 公式。
公路小桥涵勘测设计课程设计计算书
1.设计方案的拟定 ....................................................... - 1 -1.1.选择涵洞类型.......................................................................... - 1 -1.2.进出水口形式.......................................................................... - 1 -2.涵洞水文、水力计算................................................. - 1 -2.1.涵洞水文计算.......................................................................... - 1 -2.1.1.确定计算参数 .................................................................. - 1 -2.1.2.设计洪水量计算............................................................... - 1 -2.2.涵洞水力计算Q...................................................................... - 1 -3.几何设计.................................................................. - 2 -3.1.尺寸拟定................................................................................. - 2 -3.1.1.拟定常规尺寸 .................................................................. - 2 -3.1.2.本涵洞经拟定的尺寸 ........................................................ - 3 -4.2.涵洞纵断面上有关尺寸和高程的计算 ....................................... - 3 -4.2.1.洞身部分的高程和尺寸..................................................... - 3 -4.2.2.涵长计算 ......................................................................... - 4 -4.2.3.进出水口八字翼墙计算尺寸.............................................. - 4 -4.3.涵洞平面图上有关几何尺寸计算 .............................................. - 5 -L......................................................................... - 5 -4.3.1.净跨径4.3.2.涵台半剖面和平面图上的有关尺寸 ................................... - 5 -4.4.半洞身和洞口立面图上有关尺寸计算 ....................................... - 5 -4.4.1安全带尺寸 ........................................................................... - 5 -4.4.3台帽厚度.............................................................................. - 5 -4.4.4设计板厚.............................................................................. - 5 -4.4.5桥面铺装 .............................................................................. - 5 - 4.4.6涵台基础尺寸 ....................................................................... - 5 - 4.5.局部剖面图的尺寸 ................................................................... - 5 -4.5.1. 翼墙根部和端部断面背坡0n ............................................. - 6 - 4.5.2. 翼墙墙身根部断面与基础顶面的交线的垂线间夹角 ........ - 6 - 4.5.3. 上下游洞口根部断面总高度 .............................................. - 6 - 4.5.4. 翼墙墙身根部与端部断面墙顶,顺端墙方向平面投影宽度 . - 6 - 4.5.5. 翼墙洞口正投影长度 ........................................................ - 7 - 4.5.6. 翼墙基础襟边顺洞墙端部断面的平面投影长度1e 和2e ........ - 7 - 4.5.7. 八字翼墙的总口大小B ..................................................... - 7 - 4.5.8.翼墙基础平面尺寸计算..................................................... - 7 -参考文献 ............................................................................ - 9 -1. 设计方案的拟定1.1. 选择涵洞类型由地形图可知需要在某三级公路上拟建一道交通涵洞,假设地区为第3暴雨分区,由地形图可确定汇水面积为A=0.13km 2,汇水区表土为黏土,主河沟平均纵坡I z =1.5%,汇水区主要为山区水稻田。
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m m p252 m /s
3
hc/0.9
管内充水程度hk/d Q= (Q /gd *g*d ) 孔径满足排水要求 ②、确定hk、hc、Vk、Vc Qs2/gd5= 涵洞手册表5-18
2 5 5 0.5
Q /gd (涵洞手册表5-18) = =
பைடு நூலகம்
0 hk/d= kk/kd= wk/wd= 0.48 0.4636 0.9828 p251 p252 p252
hk= kk= wk= ik=
0.72 32.804336 39.282516 (Q/kd*(kk/kd))2= 0 m kc/kd= wc/wd= 0.00 m/s ‰
③、计算临界坡度ik 临界流速vk= hc=0.9hk= 0.648 hc/d= 0.432 涵洞手册表5-18 kc= wc= ic= vc= 27.002016 37.443896 0 ‰ m/s 0.648 w/wd= h/hd= w/wd= m 0 0.25 0.697 p252 p252
1 1.5 1.5 0.025 9
1:圆管涵;2:矩形涵;3拱涵. m m ‰
0 m/s m/s 0.0 ‰ > 46.52416108 ‰ #REF! ik
二、涵洞孔径计算:
①、选定涵洞类型及孔径 涵洞类型: 1 孔径: 1.5 净高: 1.5 糙率: 0.025 涵底纵坡: 9 设计流量 H= 1.29 hc= 0.57H hk=
2 5
1:圆管涵;2:矩形涵;3拱涵. m(垂直净跨径) m o ‰ m3/s m = = =
0.74 0.82 0.55 0.08 2.38
0.3816 0.9368
p252 p252
0 涵前水深H= vmax=6m/s最大纵坡 涵洞手册表5-18
h= imax= V实=
0.375 46.52416108 0
m ‰
数据输入 涵洞类型 孔径: 净高: 糙率 涵底纵坡: 计算结果 孔径满足排水要求 v实= vy= ik= 现敷设的涵底纵坡i= imax= 6