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水文计算算例

n——暴雨递减指数.
0.278:单位换算系数.
4全国水文分区经验公式:
公式的基本形式: 。…………………………(4)
根据分区表查90区的对应值: 值按取0.72, 值取13.8,
5采用全国水文分区经验公式
, ………………………………(5)
根据分区表查90区的对应值。查得 , 则 , / =3.5,查得K1%=8.16,
432.2
237.2
499.4
131.5
499.4
2
K51+860.0
***大桥
20.12
8.8
0.0189
462.7
252.3
548.8
141.4
548.8
3
K52+060.0
***大桥
20.12
8.8
0.0189
462.7
252.3
548.8
141.4
548.8
2. 计算设计水位以及设计流速
计算采用桥位设计信息软件系统2.0版本,河床断面形态、河流比降根据现场测量数据输入软件,糙率结合现场实测情况,根据规范规定进行选取。
(5.3.1-3)
式中:R为水力半径(m)
m为河床粗糙系数
I为河床比降
河槽流速 = = 6.301(m/s)
3.5 计算流量
计算公式
Q = ω×V
式中:ω为过水面积(㎡)
V为流速(m/s)
河槽流量 Q2 = ω2×V2 =87.092×6.301 = 548.799(m³/s)
全断面流量 Qs = Q1 + Q2 + Q3 =0 + 548.799+0 = 548.799(m³/s)
流量计算结果
序号
断面位置
河名及桥名
汇水面积F
(Km²)
河沟长L
(Km)
河沟纵坡j
公式①
(m³/s)
公式②
(m³/s)
公式③
(m³/s)
公式④
(m³/s)
采用值
(m³/s)
1
K51+600.0
***大桥
18.2
创作编号:GB8878185555334563BT9125XW
创作者:凤呜大王*
8.5
0.0189
根据前文的流量计算,确定百年一遇的设计流量Q1%=277.3m³/s;河槽以黄土沙石为主,并根据从当地水利部门搜集的资料,确定糙率取1/n=35;根据现场实测以及相关资料,确定河床比降J=0.0156,利用计算软件可以求得:
1 桥梁基本信息
桥梁类型

通航标准
II
设计洪水频率(%)
1
桥梁中心桩号
凌汛要求
3.6 计算全断面流速
Vs = Qs / ωs = 548.799 / 87.092 = 6.301(m/s)
4 计算结果列表
4.1 全断面数据
断面平均流速(m/s)
6.301
断面设计流量(m³/s)
548.799
4.2河槽数据
河槽设计流速(m/s)
6.301
河槽设计流量(m³/s)
548.799
河槽平均水深(m)
创作者:凤呜大王*
0.278:单位换算系数.
4全国水文分区经验公式:
公式的基本形式: 。…………………………(4)
根据分区表查90区的对应值: 值按取0.72, 值取13.8,
5采用全国水文分区经验公式
, ………………………………(5)
根据分区表查90区的对应值。查得 , 则 , / =3.5,查得K1%=8.16,
n、KN——为重现期为N的经验参数
F——流域面积(平方公里).
2综合参数法:
………………………………………(2)
其中:QmN——某频率的洪峰流量(米3/秒).
N——设计重现期(年).
——流域形状系数,
L.——主沟长度
H3N——设计重现期为N的3小时面雨量(毫米).
C、α、β、γ、η——分区综合经验参数指数.
—桥下断面天然河槽宽度, B=28.1m
创作编号:GB8878185555334563BT9125XW
创作者:凤呜大王*
—计算断面桥下河槽最大水深, hmax=5.3
—单宽流量集中系数:
—设计水位下,桥墩阻水总面积与桥下过水面积的比值;对于天然宽线河槽,近似用一个墩宽中心距离之比;
—桥梁压缩系数: μ=0.88
C、α、β、γ、η——分区综合经验参数指数.
式中参数的定:
3原交通部公路科学研究所推理公式法:
…………………………………(3)
式中:Qp——某频率洪峰流量(米3/秒).
SP——某一频率雨力即最大1小时暴雨强度(毫米/小时).
τ——流域汇流时间(小时).
μ——损失参数(毫米/小时).
F——流域面积(平方公里).
0
跨河位置
河湾
2 河流资料
2.1 基本资料
河流名称
***
设计洪水流量(m³/s)
548.8
计算断面名称
51860
河床比降(‰)
18.9
创作编号:GB8878185555334563BT9125XW
创作者:凤呜大王*
左分界桩号(m)
0
右分界桩号(m)
71
左滩粗糙度m1
13
河槽粗糙度m2
40
右滩粗糙度m3
0
877
24
871
35
866
38
865
44
869
61
878
74
883
3 计算过程
3.1 计算设计水位
根据几何方法计算得:
经过多次几何方法计算,确定设计洪水流量Qs=277.3(m3/s)对应的设计洪水位为870.125(m),即
H=870.125(m)
3.2 计算河床各部分的过水面积和水面宽度
根据几何方法计算得:
—冲刷层内泥沙平均粒径,
—墩前行近流速;
由于一般冲刷采用64-2简化公式进行计算,因此,墩前行进流速 采用下式计算:
=4.12
—床沙启动速度;
—墩前泥沙启动速度;
—指数
当 时, =1
当 时,
所以:
2用65-1修正式计算河槽中桥墩的局部冲刷:
清水冲刷 :
动床冲刷 :
式中:
、 、 、 、 、 意义同65-2。
所以
=6.24m
即 =6.24m,扣除原来水深5.3m,实际冲刷深度为 。
2桥墩的局部冲刷计算
1用65-2修正式计算河槽中桥墩的局部冲刷:
式中:
—桥墩局部冲刷深度,从一般冲刷后床面算起;
—墩型系数;查表6-3-1得: =1
—河床粒径影响系数;
—桥墩计算宽度;查表6-3-1得: =1.4
—墩前行近水流深度,以一般冲刷后水深 代入;
13
2.2 断面桩号及标高数据列表
桩号(m)
标高(m)
0
1016
12
1010
17
1008
18
1006
20
1000
21
998
23
996.44
27
996.44
33
998
40
1000
48
1002
64
1010
71
1016
3 计算过程
3.1 计算设计水位
根据几何方法计算得:
经过多次几何方法计算,确定设计洪水流量Qs=548.8(m³/s)对应的设计洪水位为1001.704(m),即
河槽水力半径 R2=ω2/B2=64.87/74=0.877(m)
3.4 计算流速
计算公式
按照《公路工程水文勘测设计规程》(JTG C30-2002)
(5.3.1-3)
式中:R为水力半径(m)
m为河床粗糙系数
I为河床比降 河槽流速 = = 4.275(m/s)
3.5 计算流量
计算公式
Q = ω×V
式中:ω为过水面积(㎡)
式中:
—计算断面的天然河槽流量
—桥下河槽部分通过的设计流量。根据调查资料以及两岸河滩情况判断,桥下河槽不可能扩宽到全桥,所以
—设计流量;根据计算, =548.8 (m³/s)
—天然河槽流量:根据计算, =548.8 (m³/s)
—天然状态下河滩部分流量, =0
所以, =548.8(m³/s)
—计算断面天然河槽宽度, B=28.1m

水流与桥轴线的夹角
0
跨河位置
K80+250
2 河流资料
2.1 基本资料
河流名称
蔡家沟
设计洪水流量(m3/s)
277.3
计算断面名称
80270
河床比降(‰)
15.6
左分界桩号(m)
0
右分界桩号(m)
74
左滩粗糙度m1
13
河槽粗糙度m2
33
右滩粗糙度m3
13
2.2 断面桩号及标高数据列表
桩号(m)
标高(m)
创作编号:GB8878185555334563BT9125XW
创作者:凤呜大王*
(1)
水文计算的基本步骤:
-对有水文资料的河流收集水文资料
-确定桥位在地形图上的位置
-确定主流-勾绘汇水面积(五万分之一地形图)
-计算流量
-各水文参数计算
***大桥水文计算
(1). 设计流量计算
1洪峰流量汇水面积相关法公式
左滩过水面积ω1=0(㎡)
河槽过水面积ω2=64.87(㎡)
右滩过水面积ω3=0(㎡)
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