水文计算示例

1、1.4水文计算1.4.1 设计资料1 .大桥桥位地质剖面图。2 .水文资料：桥为河段为稳定Tt河段，设计洪水位频率1: 100,设计洪水位 40.00m 03 .洪水含沙量p =3kg/m 3。4 .桥位概况：本桥位于某市区外，跨越河流，河宽 400米。1.4.2计算设计流量Qs101 .根据河道横断面图式，本河道采用单宽式，采用形态法计算。2 .依据桥位地质剖面图，假定为单宽式I类河道，糙率 n=0.02, m=503 .洪水比降30.3%。4 .设计水位40m,起止桩号k3+350k3+791.5705 .过水面积及水位宽度B计算，见下表。过水面积及水位宽度 B计算表表1-3桩号m地面标身

2、m水深m平均水深m水面宽度m过水面积2(m )累积面积2(m )合计K3+35041.7300=2351.98B=373+418.5142.3700+473.8036.333.561.7855.2998.4298.42+561.0631.728.045.887.26506.11604.53+650.2031.068.78.3789.14746.11350.63+773.8033.785.987.34123.6907.222257.85+791.5135.114.655.31517.7194.132351.98合计3732351.986 .平均水深H 土匀=/B=2351.98/373=6.31

3、m7 .由谢一满公式V=m (H 均)2/3 I1/2=50 (6.31)2/3+(0.0003)1/2=2.9578 .设计水位时，过水断面流量Qs.word.zl.Qs= co V=2351.98 2.957=6954.80 m 3/s 设计流量偏平安考虑，选定Qs=7000m 3/sV=3.0m/s =2351.98m/s B=373m1.4.3确定桥孔长度1 .河段类型选择依据桥位地质剖面图，假定该桥位河段为顺直型稳定性河段。2 .桥孔布设原那么(1)桥孔不宜过多的压缩河槽；(2)墩台根底可以视冲刷程度，置于不同的标高上。3 .采用经历公式计算桥长Lj= Qs/(0qc)1-1式中：Q

4、s设计流量；取值为 Qs=7000 m3/s；压缩系数；取值为 B=k1(R/Hc)0.06=1.277 ;k1稳定Tt河段取1.00;qc河槽单宽流量，qc= Qs/Bc=7000/373=18.77。L= Qs/( B qc)=7000/(1.277* 18.77)=292.04m4 .采用过水面积计算冲刷系数法10上部构造采用预应力混凝土箱型梁桥，标准跨径为 50m桥墩中心间距， 假定采用单排双柱式桥墩柱直径 d=1.5m ,设计流速Vs=3.0m/s , Qs=7000m 3/s, 冲刷系数P=1.4,系数计算：尸1 0.375 Vs/ Lo=1 0.375 3.0 (30 1.5)=

5、0.982=1.5/50=0.0302那么q= Qs/M1 P V=7000/0.98 (1 0.030) 1.4 3=851.34m 根据桥位断面图桥下毛过水面积为868.15m2略大于851.34m2。桥孔7争长 L=5 (50 1.5)=242.5m。与经历公式计算结果接近，可以采用。桩台前缘桩号为：k3+473.8.5,另一侧桥台前缘桩号为k3+791.51。1.4.4确定桥面最低标高计算壅水高度：.word.zl.建桥后，左路堤阻水面积n=43.155+174.715=217.876mQn= Wn V 土&=217.87 3.0=653.61m3/s, Qn/QS=653.6

6、1/7000=9.34%查表得：产0.07Vq= Qs/ wj=7000/868.15=8.06m/s1-2由经历公式：AZ=&Vq2 Vch2)Vch采用建桥前全断面平均流速 3.0m/s。故 AZ= MVq2 Vch2)=0.07 (8.062 3.02)=40.92m所以 Z =幺/2=20.46m1.计算浪图根据设计资料中的气象地震资料：气候条件：一月份平均气温10 C,七月份平均气温+25 C；风力：V=7.15 m/s ;地震烈度：7度。考虑最不利影响，浪程D=600m ,平均水深H均=6.31 ,风速Vw=7.15 m/s。gH 均 9.81 3.58V：152=0.15

7、60.7gH均07=0.70.15607=0.191gD _ 9.81 600V；152=26.16g gD 045 0. 0018(7) . =0.0078VWg 9.81V：1520.0436th0.191=0.1880.13th0.198=0.0244.word.zl._0.0018(J)°.450.13th0.7(患)0.7thVwh-V0.1如0.7(黑)°.7Hu声2.3 V=0.235mgV；2 .计算水位本河道无流水，其他引起水位升高的因素忽略不计。Hj= Hs+H =28.11+0.102+0.235 2/3=28.37m3 .桥面标高确实定本河段不通航，

8、采用桥下净空A Hj=0.5m。桥梁建筑高度AHD=2.5m预应力混凝土箱型梁桥Hqm = Hj+ 3j+ AHd=28.37+0.5+2.50=31.37m故桥面标高采用31.5m o1.4.5冲刷计算本河段以假定为平原顺直型河段，属稳定性河段，对河槽自然演变的影响不 明显，对该桥位地质断面图分析，河床地质属中砂和细砂质土壤，应按砂质河槽 计算。桥位河段历年汛期平均含砂量p =3kg/m 30该桥上部才造采用5孔50m预应力混凝土箱型梁，下部构造采用钢筋混凝 土单排双柱式桥墩，柱径D=1.5m,钻孔灌注桩桩径D=1.5m；桥台采用桩柱式， 桩柱直径D=1.5m。1 .河槽一般冲刷根据地质剖面

9、图分析，桥下河槽不可能扩宽。桥下河槽流量 Q=2300 m3/s, 桥台前缘桩号为k2+327.5和k2+576 ;粗糙系数m=50。桥孔长度 L=576 327.5=248.5m桥孔净长占=5 (50 1.5)=242.5m由桥位断面知，河槽最大水深 Hmax=5.01mH 土匀=/B=1112.94/311=3.58m由于河床为细砂及中砂，平均粒径采用D 土&=1mm单宽流量系数.word.zl.噌严（善）。'5127HpQ2 0 9Bc0 66(空厂(7.hmaxQ2QcQpQcQn P2300 2300 2300 442.281924.84B2=L=248.5B=311

10、4 1.5 3.581112.94 217.870.024查表得：u=0.974Hp,(1.27啜*931(1 0.024) 0.974 248.50.665.61=7.39m2 .河槽中桥墩的局部冲刷桥下河槽的一股冲刷计算结果Hp=7.39m ,其相应的冲刷流速为VVo nV0Vo)1-3由 Hp=7.39m , D 土&=1mm ,查得 Vo=0.62 ;0.60.150.068 ,Hb0.46Iq B Hp d (查表得 k=1 , Bi=1.5 , d =1 mm12VE屋6 H 3p120.66 16 (7.39)32.504m/sV>Vo,砂质河槽。V00.645 (-d-)0.053 V0 0.645(001)0.053 0.62 0.271B11.5.word.zl.n (V0) 9.35 2.23lgd0.62 )9.35 2.23lg0.0010 0244V2.504.Hb 0.46 1 1.50.6 (7.39) 0.15 (0.001)0.068 (2.504 0.271)0.0190.62 0.