石河大桥（K16+125）
水文计算书
第一章设计流量及设计水位计算………………………………………1页第二章桥长计算…………………………………………………………3页第三章桥面标高计算……………………………………………………3页第四章冲刷计算…………………………………………………………3页第五章设计采用值………………………………………………………4页
第一章设计流量及设计水位计算
一、参数选取
➢洪水比降：
洪水比降i采用外业勘测实测的水面比降，i=1.24‰。
➢河床粗糙系数的确定：
根据《桥位设计》表2-2-1，河槽粗糙系数采用m=1/n=53,河滩粗糙系数25。
➢形态流量计算：
外业调查到2001年山区洪水曾漫上老桥桥面约40cm左右（高程为109.001m）在此水位利用形态断面法推求桥位断面流量为146.3 m3/s。
计算形态断面处设计流量对应的各种数据表1-1设计
水位(m) 坐标距离
河床
标高
(m)
水
深
(m)
平
均
水
深
(m)
水
面
宽
度
(m)
过水
面积
(m2)
累计
面积
(m2)
合计
(m2)
总流
量
(m3/s)
平均
流速
(m/s)
109.001
109.207 -0.21
-0.11 0.0 0.00 0.00
50983.306 57811.121
109.02 -0.02
74.12
146.300 1.36
17.20 0.21 17.2 3.59 3.59
50982.342 57793.944
108.565 0.44
1.96 0.44
2.0 0.87 4.46
50982.232 57791.986
108.551 0.45
6.90 0.72 6.9 4.95 9.41
50982.477 57785.094
108.015 0.99
2.73 0.82 2.7 2.24 11.65
50982.257 57782.371
108.346 0.66
11.54 1.06 11.5 12.24 23.89
50981.265 57770.874
107.534 1.47
1.59 1.48 1.6
2.35 26.24
50981.031 57769.302
107.509 1.49
35.46 1.30 35.5 45.97 72.21
50980.271 57733.853
107.9 1.10
1.41 1.36 1.4 1.91 74.12
50979.942 57732.485
107.387 1.61
1.86 1.89 1.9 3.52 77.65
29.38
50979.969 57730.624
106.83 2.17
1.12
2.10 1.1 2.36 80.01
50979.92 57729.501
106.975 2.03
12.38 1.84 12.4 22.81 102.81
50978.615 57717.191
107.342 1.66
0.49 1.41 0.5 0.69 103.50
50978.562 57716.707 107.837
1.16
31.67 0.13 31.7 4.10 107.60
4.10
50970.822 57685.994 109.906
-0.91
6.88
50970.151 57679.147
h t m t Vt Qt h c m c Vc Qc
北滩0.94 25 0.85 62.7
河槽 1.85 53 2.82 82.7
南滩0.13 25 0.23 0.9
二、计算说明：
1、应用公式
⑴河滩部分
h t=
t
t
B
w, V
t=m t3
2
t
h2
1
i,Q t=w t V t。
w t----河滩过水面积
B t---河滩水面宽度
h t---河滩平均水深
V t---河滩平均流速
Q t---河滩总流量
i---水面比降
⑵河槽部分
h c=
c
c
B
w, V
c=m c3
2
c
h2
1
i,Q c=w c V c。
W c---河槽过水面积
B c---河槽水面宽度
H c---河槽平均水深
V c---河槽平均流速
Q c---河槽总流量
⑶全断面总流量
Q=Q c+Q t
⑷全断面平均流速
V0=
w
Q
2、计算方法
根据调查洪水位，反算相应的洪峰流量。
根据桥位处的情况，北滩宽78.8米，m t=25，南滩宽31.7米，m t=25,河槽
宽15.9米，m c =53,比降取i=1.24‰,计算结果见表1-1。
第二章 桥长计算
➢ 用次稳定河段单宽流量公式：
c q =C C B Q =9.157.82=5.201(m 3/(s.m))
c h =
C C B w =9
.1538.29=1.848(m) 系数K 1采用0.92，则：
β=K 1(c
c h B
)0.06=1.047
L=
c s q Q β=201
.5047.13
.146⨯=26.87(m) 考虑桥梁交角为120度, L 应取31.02米，但综合考虑滩槽宽度，该桥桥孔布置采用9×16m 。
Lj=9x16-1.1x8=135.2m ＞31.02m ，满足最小净长要求。
第三章 桥面标高计算
一、壅水高度：
根据石河大桥桥位处现场踏勘情况，我们可以根据《公路工程水文勘测设计规范》表8.4.1-2选用
η=0.05，采用V ch =V 0=2.885m/s
V q =V c =3.06m/s
2222二、计算桥面标高：
项目所在区域风速不大，未计波浪高程，本河段无流木和较大的漂浮物，其它引起水位升高的因素均可略去。
本河段不通航，采用桥下净空高度Δh j =0.5m ,桥梁建筑高度Δh D =0.75m,桥面铺装Δh Z =0.19m.
H qm =Hs +Δh j +Δh D +Δh+△z=109.001+0.052+0.5+0.75+0.19=110.493m 桥面最低标高取110.493m 。
第四章 冲刷计算
经外业现场踏勘及进行颗粒分析确定石河桥桥位处河床属粘性土河床。
一、一般冲刷计算： 1、河槽部分一般冲刷
按《公路工程水文勘测设计规范》粘性土河床一般冲刷公式计算： 已知河槽部分设计流量Q 2=82.72m 3/s ,河槽最大水深h cm =2.17m,河槽平均水深h cq =1.85m ，河槽部分桥孔过水净宽B cj ＝14.7m ，冲刷坑范围内粘性
土液性指数I L =0.54。
p h =8
/535
2133.0⎪⎪⎪⎪⎪
⎪⎭
⎫ ⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛L cj cq cm d I B h h Q A μ；
首先确定桥孔压缩系数μ：
因为单孔净跨小于45m ，查表取：
μ =0.98
单宽流量集中系数A d 取1.1
则桥下一般冲刷后的最大水深p h ＝8
/53
/554.0133.07.1498.085.117.272.821.1⎪⎪⎪⎪⎪⎭
⎫
⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯＝5.083m
2、河滩部分一般冲刷 按下式计算：
p h =7
/635
1133.0⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎭
⎫ ⎝
⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪
⎪⎭⎫ ⎝⎛L tj tq tm I B h h Q μ；
已知河滩部分设计流量Q 1=63.46m 3/s ,河滩最大水深h tm =1.61m ,河槽平均水深h tq =0.535m ，河滩部分桥孔过水净宽B tj ＝101.999m 。
则p h ＝7
/63
/554.0133.0999.10198.0535.061.146.63⎪⎪⎪⎪⎪⎭
⎫
⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯＝4.986m
二、局部冲刷： 因为
5.2621.41
.1083
.51
〉==
B h p ,所以局部冲刷按下式计算： V I B K h L b 25
.16.01ξ83.0=；
桥墩计算宽度B 1=1.1，查《公路工程水文勘测设计规范》附录B 选用K ξ=1。
一般冲刷后墩前行近流速621.1083.554
.033
.033.05353=⨯==p L h I V m/s 则桥墩局部冲刷深度659.0621.154.01.1183.025.16.0=⨯⨯⨯⨯=b h m
冲刷取值：
主河槽：一般冲刷为5.083m,局部冲刷为0.659m 。
最大冲刷底标高:
109.001－5.083－0.659=103.259m 。
第五章 设计采用值
根据以上计算的结果，采用以下数值：
设计流量：Q S =146.3m 3/s 设计水位：H S =109.001m 桥面最低标高：H qm =110.493m 最大冲刷底标高: 103.259m。