小桥涵水文计算-形态调查法

公路桥涵设计01原理及步骤形态调查法计算公式形态调查法

02一、原理及步骤原理：通过建立形态断面，进行洪水调查，确定比较可靠的某一历史洪水位及其相应的频率，同时确定历史洪水在形态断面上的过水面积ω，相对应的洪水比降i等资料，据以确定平均流速v，推算形态断面的历史洪峰流量Qn，进而求得规定频率P时拟建小桥涵址处的设计流量Qp。形态调查法形态调查法步骤：1、设置形态断面2、形态断面调查：历史洪水位及频率，形态断面测量，洪水（或河床）比降测量，河床形态调查及粗糙率的确定3、形态断面处流量Qx计算4、频率换算。将形态断面的流量Qx换算为设计频率的流量Qxs5、桥（涵）址换算。将形态断面的设计流量Qxs换算为桥址断面的设计流量Qs形态调查法二、形态调查法计算公式1、形态断面处的洪峰流量Qx当形态断面流速为同一流速时，其洪峰流量可按稳定流量连续方程计算，其中：——形态断面处，某一洪水位时的过水面积——该洪水位下的断面平均流速当河槽断面因粗糙系数、断面水深不同（复式河床断面时）而形成不同流速v1、v2……时，则应分段按各相应面积

1、

2……计算后相加2.形态断面处流速的确定（1）用均匀流公式计算其中：——水力半径（m），为过水面积与湿周之比，当为宽浅较大的河流（水面宽度与断面平均水深之比大于10）时，也可用相应水位下的断面平均水深代替，其值可按计算水位的最大水深求得。——洪水比降，无资料时可用河沟纵坡代替——谢才系数，为除水力半径、洪水比降以外的其他影响流速因素。谢才系数满宁公式巴甫洛夫斯基公式其中：——河槽的糙率，（n为河槽的粗糙系数），查附表——系数，查附表当谢才系数C按满宁公式计算时，可得公路勘测中常用的谢才——满宁公式：形态断面处流速的确定（2）按沉积物粒径或土的类属特征估算流速对于山区河沟，可在形态断面附近浅滩上找3~5个最大石块，求其平均粒径，其中：——石块的相对密度，无资料时可取——最大石块的平均粒径（m）选择的石块必须是从河槽上游被洪水冲下来的，而不是河岸两侧塌方滚落河沟的。也可根据最大石块平均粒径按附表确定流速。对于平原区河沟，可根据河床土壤的类属特征，参考附表，估算确定平均流速。形态断面处流速的确定（3）按河湾两侧洪水高差估算流速在山区河沟的急弯处，如能在两岸岸壁上找到明显的洪水痕迹，则可测定其高差及河槽曲率，按下式估算平均流速：其中：——同一断面上两岸洪水位之高差（m）——河湾的曲率半径（m）——重力加速度（m2/s）——河沟的宽度（m）3.频率计算以上计算的形态断面处流量Qx，是相应于所调查的历史洪水位的流量，其流量并不是小桥涵规定的设计频率的流量，还必须换算。公路等级设计洪水频率特大桥大桥中桥小桥涵洞及小型排水构造物高速公路1/3001/1001/1001/1001/100一级公路1/3001/1001/1001/1001/100二级公路1/1001/1001/1001/501/50三级公路1/1001/501/501/251/25四级公路1/1001/501/501/25不作规定3.频率计算（1）按流量模比系数换算（2）按多年平均流量推算（3）按周期换算系数M推算3.频率计算（1）按流量模比系数换算其中：——相应设计频率的模比系数——调查的历史洪水频率模比系数，根据变差系数查附表——变差系数，可由土壤吸水类属查附表3.频率计算（2）按多年平均流量推算若通过形态断面能获得多年平均洪水位，并据以算出多年平均洪水流量QP，则可按下式推算3.频率计算（3）按周期换算系数M推算其中：——周期换算系数，查附表