水文计算示例

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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：桥为河段为稳定性河段，设计洪水位频率1：100，设计洪水位40.00m。3. 洪水含沙量=3kg/m3。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，假定为单宽式类河道，糙率n=0.02，m=50。3.洪水比降I=0.3。4.设计水位40m，起止桩号k3+350k3+791.57。5. 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地面标高m水深m平均水深m水面宽度

2、m过水面积(m2)累积面积(m2)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均=/B=2351.98/373=6.31m7.由谢满公式V=m(H均)2/

3、3I1/2=50(6.31)2/3+(0.0003)1/2=2.9578.设计水位时，过水断面流量QS QS=V=2351.982.957=6954.80 m3/s设计流量偏平安考虑，选定QS=7000m3/s V=3.0m/s=2351.98m/sB=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/(qc) 1-1式中：QS设计流量；取值为QS=7000 m3/s；压缩系数；取值为=k1(Bc/Hc

4、)0.06=1.277；k1稳定性河段取1.00；qc河槽单宽流量，qc= QS/Bc=7000/373=18.77。Lj= QS/(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=7000m3/s，冲刷系数P=1.4，系数计算：=10.375VS/ L0=10.3753.0(301.5)=0.98=1.5/50=0.030那么q= QS/(1)P VS=7000/0.98(10.030)1.43=851.3

5、4m2根据桥位断面图桥下毛过水面积为868.15m2略大于851.34m2。桥孔净长 Lj=5(501.5)=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：建桥后，左路堤阻水面积n=43.155+174.715=217.876m2Qn=nV均=217.873.0=653.61m3/s，Qn/QS=653.61/7000=9.34%查表得：=0.07Vq= QS/j=7000/868.15=8.06m/s由经历公式：Z=(Vq2Vch2) 1-2Vch采用建桥前全断面平均流速3

6、.0m/s。故Z=(Vq2Vch2) =0.07(8.0623.02) =40.92m所以=Z/2=20.46m1. 计算浪高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10，七月份平均气温+25；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。=0.1560.70.7=0.70.1560.7=0.191=26.160. 0018()0.45=0.0078th0.191=0.1880.13th0.198=0.0244HLj%=2.3=0.235m2.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。

7、Hj= Hs+=28.11+0.102+0.2352/3=28.37m3.桥面标高确实定本河段不通航，采用桥下净空Hj=0.5m。桥梁建筑高度HD=2.5m预应力混凝土箱型梁桥Hqm=Hj+Hj+HD=28.37+0.5+2.50=31.37m故桥面标高采用31.5m。1.4.5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=3kg/m3。该桥上部构造采用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

8、；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Lj=576327.5=248.5m桥孔净长Lj1=5(501.5)=242.5m由桥位断面知，河槽最大水深Hmax=5.01mH均=/B=1112.94/311=3.58m由于河床为细砂及中砂，平均粒径采用D均=1mm 单宽流量系数B2=L=248.5B=311=查表得：u=0.974=7.39m2.河槽中桥墩的局部冲刷桥下河槽的一般冲刷计算结果Hp=7.39m，其相应的冲刷流速为 1-3查表得k=1，B1=1.5，=1 mmm/s由Hp=7.39m，D均=1mm，查得V0=0.62；VV0，砂质河槽。m3.墩台的最低冲刷线桥位河段属于稳定性河段，河槽中的桥墩可采用一样的最低冲刷线标高，并以河槽中的最大水深计算冲刷深度，未考虑其他因素应起的冲刷取H=0。总冲刷深度hs=Hp+Hb=7.391+0.513=7.903m最低冲刷线标高Hm=Hshs =28.117.903=20.207m- 优选