第二章 水文计算
把已有流量资料（从1895年开始），按大小递减顺序排列，见表2-1，并计算经验频率,采用不连续系列计算的第一种方法。
表格1
（一）、确定经验频率以后，目估绘出经验频率曲线.
然后采用三点适线法绘制理论频率曲线。
在经验频率曲线上，以频率P1-2-3=5-50-95%，读取三点的流量值：
Q1=3640m3/s, Q2=500m3/s, Q3=32m3/s
由S=312231QQQQQ=3236405002323640=0.741
由S=0.741，
得CS=2.7,取Cs=2.85
由CS=2.85，P1-2-3=5-50-95%，得：φ1=2.01，φ2=-0.385，φ3=-0.7，
Q=311331QQ=7.001.236407.03201.2=964m3/s,
CV=133131QQQQ=3640710.03201.2323640=1.381， 新孟公路武温段沁河特大桥水文计算
1
1 取Q=1068,
由QP=（φ×CV+1）×Q计算如表2-2
表2-2
(p%) 1 2 5 10 20 50 75 90 95
φ 3.99 3.12 2.01 1.21 0.45 -0.385 -0.635 -0.691 -0.7
QP 6953 5670 4033 2485 1732 500 131 49 32
取QS=6953立方米/秒。
(二)武陟站到桥位处暴雨径流计算
由地形图上勾绘出武陟水文站到桥位处的汇水面积，由于沁河属于地面河，大堤两边均低于大堤内，故汇水面积只有大堤内，F=21平方公里。
由《河南省中小流域设计暴雨图集》中的《河南省百年一遇（P=1%）年最大1小时点雨量图》（图15）上查得汇水面积处设计雨力SP=120毫米/小时。
由地形图上量得干流长度L=15.5公里;
洪水比降为j=0.0003，
θ=4/13/1FjL=4/13/1210003.05.15=108.161
由《河南省中小流域设计暴雨图集》中图26-《推理公式汇流参数地区θ∽m综合关系图》查得：m=3.3(从《河南省山丘区水文分区图》中查得桥位处新孟公路武温段沁河特大桥水文计算
2
2 属于Ⅺ区，因θ大于100，故采用θ等于100的m值).
则：洪峰汇流时间τ=0.278×m=0.278×
3.3161.108=9.112(小时)
由《河南省中小流域设计暴雨图集》中P5《μ值分区数值表》查得：平均入渗率μ=5
由规范7.3.3-1公式QP=0.278×（SP/τ-μ）×F得：
QP=0.278×（120/9.112-5）×21=48(m3/s)
所以，设计流量 QP=6953+48=7001(m3/s)。
第三章 桥孔径计算
用电子表格计算。计算出设计流量QP=7001时对应的各种数据。
表格2
计算说明：
⑴应用公式
1、河滩部分
ht=ttBw, Vt=mt32th21i, Qt=wtVt。
wt---------------河滩过水面积
Bt---------------河滩水面宽度
ht---------------河滩平均水深
Vt---------------河滩平均流速 新孟公路武温段沁河特大桥水文计算
3
3 Qt---------------河滩总流量
i---------------水面比降
2、河槽部分
hc=ccBw, Vc=mc32ch21i, Qc=wcVc。
Wc---------------河槽过水面积
Bc---------------河槽水面宽度
Hc---------------河槽平均水深
Vc---------------河槽平均流速
Qc---------------河槽总流量
3、全断面总流量
Q=Qc+Qt
4、全断面平均流速
V0=wQ
⑵计算方法
知道洪水流量，根据反算法推算相应的洪水位。
根据桥位处的情况，东滩宽636.1米，mt=22,西滩宽546.5米，mt=22,河槽宽90米，mc=40,比降取i=0.0003,计算结果见表3-1。
用次稳定河段单宽流量公式：
cq=CCBQ=901758=19.53(m3/(s.m))
ch=CCBw=9035.667=7.415(m)
系数K1采用0.92，则：
β=K1(cchB)0.06= 0.92(415.790)0.06=1.069 新孟公路武温段沁河特大桥水文计算
4
4 Lj=csqQ=53.19069.17001=335.39(m)
2、用过水面积计算：
初步拟定，上部构造40mT梁，选用标准跨径l=40m，柱宽1.6m，设计流速采用天然河槽流速，即Vs= Vc。
冲刷系数采用P=1.2，
则μ=1-0.375×jsLV=1-0.375×6.14063.2=0.974，
λ=b/l=1.6/40=0.04
Wq=sSpvQ)1（=63.22.1)04.01(974.07001=2371.7(m2)
参照桥位处的河流横断面和现场勘察的意见，确定将东岸桥台置于桩号K55+481.77处，采用31孔40m，则另一桥台缘位于K56+721.23处。
根据桥位处断面图计算，桥下实有的主过水面积为5743.07m2，大于Wq。
第四章 标高计算
1） 壅水高度：
① 河滩路堤阻断的过水面积：
wtn=5822.82-5743.07=79.75(m2),
河滩的断面的平均流速：Vt=20.103.1=1.015(m/s)
则河滩路堤阻断流量为：
Qth= wtn×Vt =79.75×1.015=80.95m3/s.
stnQQ=700195.80=1.16% 新孟公路武温段沁河特大桥水文计算
5
5 查表4-4( 见附表)选用η=0.05。
采用Vch=V0=1.20m/s
按表4-5（见附表）Vq=Vc=2.63m/s
△z=η×( vq2-vch2)=0.05×(2.632-1.202)=0.274(m)
桥下壅水高度取△z’=△z/2=0.137(m)
②壅水曲线的长度可按下列近似公式估算
Ly=jZ2
式中，Ly为用水曲线全长；△z为壅水曲线最大高度；j为桥址河段天然水流比降。
Ly=0003.0274.02=1826(m)
故，壅水影响范围可定为1826m.
最大壅水断面以上壅水区内沿程壅水高度可采用下式计算：
△ zi=(1-Zjl2)2△z
式中，△zi为计算断面壅水高度；l为距最大壅水处距离（m）
将有关数值代入计算桥上游沿程水位壅高值见表
4-1。
沿程水位壅高值 表4-1
桥位 距最大壅水处距离（m）
400 800 1200 1600 1826
0.167 0.086 0.032 0.004 0
2） 波浪高度：
桥位河段基本顺直，桥位上游约3.5km处为河湾，讯期约为七、八级风，考虑不利情况，采用计算浪程新孟公路武温段沁河特大桥水文计算
6
6 D=2000m，平均水深h=5.5m，风速Vw=19m/s
WVhg2=2195.58.9=0.149， 0.7（wVhg2）0.7=0.185
wVgD2=21920008.9=54.294， 0.0018（wVgD2）0.45=0.011
wVg2=2198.9=0.027
HLl%=2.3027.0185.013.0011.0185.013.0ththth=0.861（m）
3)淤高计算
根据入河口处淤积情况的调查，每年淤积厚度约为2厘米，故Hy=0.02x50=1(m)
3)计算水位
本河段无流冰、流木和较大的漂浮物，其它引起水位升高的因素均可略去。
Hj= Hs+∑ΔH
=103.784+0.137+2/3x0.861+1=105.495(m)
4)计算桥面标高：
本河段不通航，采用桥下净空高度Δhj=0.5m,桥梁建筑高度ΔhD=2.30m,桥面铺装ΔhZ=0.14m.
Hqm=Hj+Δhj+ΔhD+ΔHz
=105.495+0.5+2.30+0.14=108.435(m).
桥面标高取108.486m。 沁河东岸大堤的标高为105.9，西岸大堤的标高为104.7，
第五章 冲刷计算 新孟公路武温段沁河特大桥水文计算
7
7 （1） 河槽一般冲刷
①按64-1修正式计算：
已知设计流量QS=7001m3/s，设计水位HS=103.784,相应的WC=667.35,VC=2.63m3/s,桥台前缘桩号为K55+481.77和K56+721.23，河槽与河滩的分界桩号为K56+103和K56+193,粗糙系数分别为：mc=40,mt=22.
河槽部分的桥孔长度：Lc=193-103=90(m)
桥孔净长：Lcj=90-2×1.6=86.8m(墩宽1.6m)
Wc=667.35(m2),ch=ccLW= 9035.667=7.42(m)
CC=n1R1/6=mc ch1/6=40×7.421/6=55.857(m1/2/s)
河滩部分的桥孔长度为:
Lt=(1103-481.77)+(721.23-193)=1149.46(m),
桥下河滩部分的过水面积为:
Wt=5822.82-667.35=5155.47 (m2)
th=ttLW= 46.114947.5155=4.49(m)
Ct=n1R1/6=mt th1/6=22×4.491/6=28.252(m1/2/s)
按公式（5-15）计算单宽流量集中系数A。
根据桥位断面，滩水位取H=99.109m，相应的水面宽度为B=88.4m，相应的过水面积W=247.38m2，则：