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3.942

km，沟长2.52km，平均比降5.550

00

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44mm

Z ——被植被或坑洼滞留的径流厚度（mm ）,取10mm

F ——汇水面积（km 2）,取3.94

β ——洪峰传播的流量折减系数，取1

γ ——汇水区降雨量不均匀的折减系数，取1

δ——湖泊或小水库调节作用影响洪峰流量的折减系数，取1

p 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 n

p 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/h

τ——汇流时间（h ）

采用公式2

3K 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 ）。

n ——暴雨递减指数

此处分区为I 区，取0.47。 μ——损失参数（mm/h ）

采用公式22P K S F λμβ-=，2K =0.51，2β=1.099，λ=0.437，为系数，μ=17.35

（mm/h ）。

F ——汇流面积3.94（2km ），

确定各个参数值带入公式3-2可得百年一遇洪峰流量

F S Q n

p p )(278.0μτ-==140.88（3/m s ） （3）贵州省简化公式

n p F K Q *= （3-3）

K ——径流模量取35.8

n ——地区指数取0.834

F ——汇流面积3.94（2km ）

确定各个参数值带入公式3-3可得百年一遇洪峰流量

n p F K Q *==112.27（3/m s ）

（4）贵州省经验公式

3P P Q CS F λβ= （3-4）

p Q ——频率为p 的设计流量（3/m s ）

p S ——暴雨力（/mm h ）取80/mm h

C=11.59，β=0.245，3λ=0.834，为系数

F ——汇流面积3.94（2km ）

确定各个参数值带入公式3-4可得百年一遇洪峰流量

3P P Q CS F λβ==114.97（3/m s ）

（5）Q P 取值：

采用方法一计算得1%Q =59.34m 3/s ；采用方法二计算得1%Q =140.88m 3/s ；采用方法三计算得1%Q =112.27m 3/s ；采用方法四计算得1%Q =114.97m 3/s 。本桥100年一遇洪水流量偏安全的取值，计算的结果1%Q =140.88m 3/s 作为设计流量。

四 设计水位

调查工程选址处的河流形态断面，根据河床的糙率，河面的坡率，设计流量，利用谢才曼宁公式可以求出洪水的设计水位。

谢才公式：

v = （4-1） C ——谢才系数，反映沿称阻力变化的系数；

R ——水力半径，A

R χ=，其中A 为过流断面面积，χ为断面中固体边界与

流体相接触部分的周长，称湿周；

J ——河面坡率。

曼宁公式：

1/61C R n

= （4-2） n ——粗糙系数；

R ——水力半径。

根据连续性方程可得流量关系：

Q Av = （4-3） A ——过水断面的面积；

v ——谢才公式计算的流量。

由于现实中河槽和滩的糙率不一致，我们常用的方法是把河滩和河槽区分对待，《公路工程水文勘测设计规范》5.3.1中介绍：

c c t t Q A V AV =+ （4-4）

2/31/21c c c

V R J n = （4-5） 2/31/21t t t V R J n =

（4-6） Q ——设计洪水流量（m 2/s ）;

c A 、t A ——河槽、河滩过水面积（m 2）;