小桥涵设计流量的计算方法探讨

小 桥 涵 设 计 流 量 的 计 算 方 法 探 讨
周 峰
摘 要 ： 工程 实践 中常用的 小桥涵设计 流量的计算方 法进 行 了简介 ， 对 对每 个公 式的 参数取 值进行 详尽 解释 ， 并指 出每
种 计 算 方 法 的 适 用 范 围 ， 计 算 方 法 概 念 清 楚 ， 数 取 值 明 确 ， 小桥 涵设 计 流 量 的 计 算 具 有 指 导 意 义 。 ４种 参 对
关键词 ： 小桥涵 ， 设计流量 ，ｒ 区， ｊ水 － 洪峰 流量
中 图分 类 号 ：４ ２ ５ Ｕ ４ ． 文 献 标 识 码 ： Ａ
１ 概 述
在工程 实践 中， 桥 涵是 最 常 见 的小 型 排 水 、 行 构 造 物 。 小 通
小 桥 涵 虽 然 单 个 工程 的 造 价 较 低 ， 其 在 公 路 、 路 中遍 布 全 线 ， 但 铁
第３ ７卷 第 １ ４期
２ ０ １ １ 年 ５ 月
山 西 建 筑
ＳＨＡＮＸＩ ＡＲＣＨＩ ＴＥＣＴＵＲＥ
Ｖ０ ． ７ Ｎｏ １ １３ ． ４
Ｍａ． ２ １ ｙ ０ １
・１ ７ ・ ５
文 章 编 号 ：０ ９ ６ ２ （ ０ ） ４ ０ ５ —２ １ ０ —８ ５ ２ １ １ — １７ ０ １
形 态 调 查 法 是 用 调 查 河 槽 形 态 与 历 史 洪 水 位 的 手 段 ， 得 河 取
槽某一 过水断面在该洪水位 下的过水 面积 、 均流速及 洪水 频率 平 资料 ， 据此 以推算 出桥涵处 的设计流量 的方 法 Ｊ 。 当形 态断面流速为 同一流 速时 ， 洪峰流 量可按下式计 算 ：
得； ，为汇水 面积 为洪峰传播影响的流量折减系数 ， 由涵洞 手册
表 ４ｌ 得 ； 为 汇 水 区 降 雨 不 均 匀 的 折 减 系 数 ， 涵 洞 手 册 表 一３查 由
４１ ．４查得 （ 汇水 面积 长度大于 ５ｋ ｍ时才考虑 ） 为水库 或湖泊影 ； 响的折 减系数 ， 如果 小桥涵上游有永久水库 时可按下式计算 ：
数 量很 多 Ｊ 。小桥 涵流量是确定孔径 及横 断面形式 的主要 依据 ，
因此 合 适 的计 算 方 法 对 小 桥 涵 的设 计 起 到 至 关 重 要 的 作 用 。 由 于 小 流 域 （ 水 面 积 小 于 １０ ｋ ） 水 面 积 小 ， 地 的 气 候 、 汇 ０ ｍ 汇 各 地 形 、 貌 、 质 、 文及植被条件 差异大 ， 般 无水 文观测 记 录 ， 地 地 水 一 因
６１（ × 。 ＝ １ 舌 －
其 中 ， 为溢洪流量对入库 流量 之 比值 ， Ｊ ｉ ｝ 一般 在 ０ ６—０ ９之 ． ．
间 为 水 库 控 制 的汇 水 面 积 。
此难 以找到一种普遍适 用 于 全国各 地 的计算 方法 Ｊ 。实 际工程
应 用 中 ， 用 的方 法 有 ： 流 形 成 法 、 态 调 查 法 、 接 类 比 法 以 常 径 形 直 及 暴 雨 推理 法 。 本 文 对 上 述 四种 方 法 进 行 简 介 ， 对 此 四种 方 法 并 的使 用 范 围 展 开 探 讨 。
Ｑ ＝ （ ×Ｆ丁× × × 。 ｈ— ） ６
位下 的断面平均流 速 ， 可用 均 与流公 式、 沉积 物粒径类 属 特 征估
算流 速 、 按河弯两侧 洪水 高差估算法等方法求得 。
以上形态断面处流 量 Ｑ 是相应 于所 调查 的历史 洪水位 的流 《 涵洞》 简称涵洞手册 ） ｈ为暴雨径流厚度 ， ； 由涵洞手册 ４ １ 查得 ； —１ 量， 并不是小桥涵断面的设计 流量 ， 需要进行折算 ， 可按下式折算 ： 。 为植 物 截 留 或 地 表 洼 地 滞 留 的 拦 蓄 厚 度 ， 涵 洞 手 册 表 ４１ 由 —２查 对涵顶 的作用 。
Ｑ ：Ｗ× ｏ Ｆ
当形态断面形成不同流速 ， …时 ， ： 洪峰流量可按下式计算 ：
当考虑洪 峰传播 、 降雨不均 匀 、 库湖泊 等 的影 响 时 ， 水 可按如 下公式计算 ：
３ ４
Ｑ ＝Ｅ ＝Ｗ ＋ ＋ Ｗ Ｗ …。
其 中 ， 为形态断 面处某 一洪水位 时的过水 面积 ； 为该 洪水
由公 式可见 ， 此种 方 法是考 虑汇 水 区的几 何 参数 、 面起 伏 地 坑洼情 况 、 径流及径 流厚度 、 主河沟 的特 征及粗糙 系数等 ， 方法 该 广泛应 用于小桥涵上游有水库 、 湖泊 的丘 陵地区。
２ 径 流 形成 法
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 、 地形 、 土壤 类型 ） 手 ， 出上述 因素 与设计 着 找 流量的函数 关系 ， 出设计 流量 的方 法。该方法 认为 小桥 涵 出 口 得
参考文献 ：
其 中 ， 为地貌系数 ， 由涵 洞手册 ４８查 得 （ 路桥 设计 手册 ＿ 公
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断 面 的最 大 洪 峰 量 流 量 是 暴 雨 在 一 定 流 域 内形 成 的 ， 定 暴 雨 强 假 度 和净 雨 强 度 在 径 流 形 成 过 程 中 在 流 域 内 均 匀 分 布 ， 时 假 定 暴 同 雨 的频 率及 形 成 洪 峰 流 量 的 频 率 相 同 。
３ 形态 调 查法