橋涵洞水文計算書

省道202線涇川至滲水坡（甘陜界）段

第二合同段橋涵水文計算深圳高速工程顧問有限公司

二OO九年1、綜述本項目所在地深居內(nèi)陸，屬高原性大陸氣候，高寒濕潤氣候區(qū)。其氣候特點(diǎn)是高寒，冬季漫長、春秋季短促，無夏季；濕潤，光照不足，降溫頻繁。年平均氣溫 4.5°C，最熱月7月，平均13.2C，最冷月1月，平均-8.4C。降水量：年平均降水量499.7-634，年降水量的季節(jié)分配很不均勻，夏季最多，占年降水量的50%以上，次為春秋兩季，分別占年降水量的22%和26%，冬季最少，只占年降水量的1.4%-2.0%。蒸發(fā)量：項目區(qū)內(nèi)降水量充沛，空氣濕潤，蒸發(fā)量不大，約為1200mm,—年中冬季蒸和春末夏初蒸發(fā)量小，7月份蒸發(fā)量大。凍土：從11月下旬開始進(jìn)入凍結(jié)期，大地開始封凍，隨著溫度不斷下降，凍土深度逐漸加深。最大凍土深度為146cm，次年4月下旬開始解凍。風(fēng)向：一年中盛行東風(fēng)，東北風(fēng)次之，平均風(fēng)速1.6m/s。在全國公路自然區(qū)劃中屬河源山原草甸區(qū)（W）。沿線地下水較為發(fā)育，小溪縱橫。沿3線地表水及地下水較為豐富，水質(zhì)良好，對施工用水的開采非常有利，但由于路線所經(jīng)的部分地段地下水埋藏較淺，對公路路基及構(gòu)造物造成一定的不利影響，需采取有效的工程措施以降低地下水的影響。本項目對全線小橋及涵洞進(jìn)行水文計算，最后確定其孔徑。1、 《公路工程水文勘測設(shè)計規(guī)范》（JTGC30-2002）2、 《公路涵洞設(shè)計細(xì)則》（JTGTD65-04-2007）3、 《公路橋位置勘測設(shè)計規(guī)范》4、 《公路小橋涵設(shè)計示例》——劉培文等編。5、 《公路橋涵設(shè)計手冊（涵洞）》6、 《橋涵水文》——張學(xué)齡3、涵洞水文計算

方法3：甘肅省地區(qū)經(jīng)驗公式；（1）、交通部公路科學(xué)研究所暴雨徑流公式：3 4Q=e（h-z）2F5py§（FW30Km2）pQ——規(guī)定頻率為p時的洪水設(shè)計流量（m3/s）p0――地貌系數(shù)，根據(jù)地形、匯水面積F、主河溝平均坡度決定h 徑流厚度（mm）Z 被植被或坑洼滯留的徑流厚度（mm）F——匯水面積（Km2）0 洪峰傳播的流量折減系數(shù)丫一一匯水區(qū)降雨量不均勻的折減系數(shù)5――湖泊或小水庫調(diào)節(jié)作用影響洪峰流量的折減系數(shù)參數(shù)取值：F：根據(jù)1:10000地形圖，在圖上勾出匯水區(qū)。?：計算主河溝平均坡度，根據(jù)涵洞所處地形以及匯水面積查閱資料5得到?。h：甘肅省屬于暴雨分區(qū)的第13區(qū)。土的吸水類屬為III類。查資料5可得h。Z：地貌特征為灌木叢或桉樹林。查資料5:Z=5。B：查資料洪峰傳播的流量折減系數(shù)表B=1。Y：查匯水區(qū)降雨量不均勻的折減系數(shù)表Y=0.9。6：上游無水庫，水庫調(diào)節(jié)作用影響洪峰流量的折減系數(shù)6=1。計算50年一遇洪峰流量將查得的數(shù)據(jù)帶入下列公式可得50年一遇的洪峰設(shè)計流量3 4Q=0（h-z）2F5旳5（FW30Km2）p%（2）、交通部公路科學(xué)研究所暴雨推理公式：由《公路橋位勘測設(shè)計規(guī)范》暴雨徑流計算，交通部公路科學(xué)研究所暴雨推理公式該項目水文計算共采用三種不同的方法進(jìn)行水文計算，通過分析比較確定流量。方法1：交通部公路科學(xué)研究所暴雨徑流公式推算設(shè)計流量；方法2：交通部公路科學(xué)研究所暴雨推理公式推算設(shè)計流量；

SQ=0.278(—-卩)F(30Km2<F<100Km2)P TnQ——頻率為p%的設(shè)計流量p%S——暴雨力（毫米/小時）pF——匯水面積匯流時間查《甘肅省水文圖集》經(jīng)驗參數(shù)K=12.63,n=0.8。匯流時間卩——損失參數(shù)（毫米/小時）F：根據(jù)1:10000卩——損失參數(shù)（毫米/小時）計算50年一遇洪峰流量將查得的數(shù)據(jù)帶入下列公式可得50年一遇的洪峰設(shè)計流量：n 暴雨遞減指數(shù)Fn 暴雨遞減指數(shù)F——匯流面積Q=KxFnp參數(shù)取值：⑷、Qp取值:暴雨力——暴雨力——Sp采用方法一,方法二,方法三分別計算得到50年一遇洪峰流量，綜合分析上述三種流量計算方法的結(jié)果根據(jù)項目所在地的實際情況，取暴雨徑流法計算得到的洪峰流量作為設(shè)計流量。5）5）、孔徑計算查暴雨等值線圖（pF%）,得S2%=34.4mm/s匯流時間采用公式t=K3（+對于蓋板涵B=Q/（1.575*出/2）PQ——意義同前PB 涵洞凈寬（m）查表可得：H查表可得：H——涵前水深（m）；H=（h-A）/B

d洞口處水流深度（m）。K=0.39a=0.7131根據(jù)河溝的長度與平均坡度代入計算公式可得匯流時間T。暴雨遞減指數(shù) n項目所處地區(qū)為甘肅省，查暴雨遞減指數(shù)n值分區(qū)表，n=0.77

h進(jìn)h——涵洞凈高dB——進(jìn)水口壅水降落曲線,B=0.87損失參數(shù) 損失參數(shù) 卩△——進(jìn)水口涵洞凈空高度。查資料2。取厶=0.5m。采用公式卩二KS片1p查損失參數(shù)分區(qū)和系數(shù)指數(shù)表，得，K=0.75,B=0.8411將數(shù)值代入公式得：卩二KSP1=21.53（mm/h）1p計算50年一遇洪峰流量將查得的數(shù)據(jù)帶入下列公式可得50年一遇的洪峰設(shè)計流量

先假定一個h,根據(jù)上述公式由試算法可得到涵洞的孔徑與凈高。d4、橋梁水文計算該項目水文計算共采用三種不同的方法進(jìn)行水文計算，通過分析比較確定流量。方法1：交通部公路科學(xué)研究所暴雨徑流公式推算設(shè)計流量；SQ=0.278（p—卩）F（30Km2WFW100Km2）p Tn

3）、地區(qū)經(jīng)驗公式:1）、交通部公路科學(xué)研究所暴雨徑流公式：K——徑流模量n 地區(qū)指數(shù)Q=K3）、地區(qū)經(jīng)驗公式:1）、交通部公路科學(xué)研究所暴雨徑流公式：K——徑流模量n 地區(qū)指數(shù)Q=KxFnp3 4Q=e（h—z）2F5py§（FW30Km2）pQ——規(guī)定頻率為p時的洪水設(shè)計流量（m3/s）p0――地貌系數(shù)，根據(jù)地形、匯水面積F、主河溝平均坡度決定h 徑流厚度（mm）Z 被植被或坑洼滯留的徑流厚度（mm）F——匯水面積（Km2）0 洪峰傳播的流量折減系數(shù)丫一一匯水區(qū)降雨量不均勻的折減系數(shù)5――湖泊或小水庫調(diào)節(jié)作用影響洪峰流量的折減系數(shù)參數(shù)取值：F：根據(jù)1:10000地形圖，在圖上勾出匯水區(qū)。?：計算主河溝平均坡度，根據(jù)小橋所處地形以及匯水面積查閱資料5得到?。h：甘肅省屬于暴雨分區(qū)的第13區(qū)。土的吸水類屬為III類。查資料5可得h。Z：地貌特征為灌木叢或桉樹林。查資料5:Z=5。B：查資料洪峰傳播的流量折減系數(shù)表B=l。Y：查匯水區(qū)降雨量不均勻的折減系數(shù)表Y=0.9。6：上游無水庫，水庫調(diào)節(jié)作用影響洪峰流量的折減系數(shù)6=1。計算50年一遇洪峰流量將查得的數(shù)據(jù)帶入下列公式可得50年一遇的洪峰設(shè)計流量3 4Q=0（h-z）2F5旳5（FW30Km2）p%（2）、交通部公路科學(xué)研究所暴雨推理公式：由《公路橋位勘測設(shè)計規(guī)范》暴雨徑流計算，交通部公路科學(xué)研究所暴雨推理公式SQ=0.278（p-卩）F（30Km2<F<100Km2）P TnQ——頻率為p%的設(shè)計流量p%S――暴雨力（毫米/小時）pT――匯流時間卩——損失參數(shù)（毫米/小時）F――匯流面積參數(shù)取值：暴雨力 Sp查暴雨等值線圖（p=2%）,得S=34.4mm/s2%匯流時間一一T采用公式t3(查表可得：K=0.39a=0.71采用公式t3(31根據(jù)河溝的長度與平均坡度代入計算公式可得匯流時間T。暴雨遞減指數(shù) n項目所處地區(qū)為甘肅省，查暴雨遞減指數(shù)n值分區(qū)表，n=0.77損失參數(shù)一一卩采用公式卩=KSA1p查損失參數(shù)分區(qū)和系數(shù)指數(shù)表，得，K=0.75,B=0.8411將數(shù)值代入公式得：卩=KSP1=21.53（mm/h）1p計算50年一遇洪峰流量將查得的數(shù)據(jù)帶入下列公式可得50年一遇的洪峰設(shè)計流量SQ=0.278（—-卩）F（30Km2<F<100Km2）p Tn3）、地區(qū)經(jīng)驗公式:Q=KxFnpK——徑流模量n 地區(qū)指數(shù)F——匯水面積查《甘肅省水文圖集》得經(jīng)驗參數(shù)K=12.63,n=0.8。F：根據(jù)1:10000地形圖，在圖上勾出匯水區(qū)。nn 暴雨遞減指數(shù)計算50年一遇洪峰流量將查得的數(shù)據(jù)帶入下列公式可得50年一遇的洪峰設(shè)計流量：Q=KxFnp、Qp取值：采用方法一,方法二,方法三分別計算得到50年一遇洪峰流量，綜合分析上述三種流量計算方法的結(jié)果，取相應(yīng)值作為設(shè)計流量。、孔徑計算：用經(jīng)驗公式計算_121運(yùn)用試算法。先假定平均水深h，用公式Q=AV=A(1R3i2)求得的設(shè)計流量與已經(jīng)計算出n的流量Q相差10%以內(nèi)時，即確定h。p％則設(shè)計標(biāo)高可由下式計算得出：H=H+h+H+H+H設(shè)底 壅水波浪凈空橋孔最小凈長按下列公式計算L=K(QQ)咖j qpc cL 橋孔最小凈長度(m)jQ 設(shè)計流量(m3/s)pQ——河槽流量(m3/s)cB――河槽寬度(m)cK、n――系數(shù)和指數(shù)q3全線橋梁橋孔最小凈長表橋名青崖橋申藏河橋卓洛橋古纏隆橋阿子灘橋甘布塔橋卡牙橋沙冒河橋麻木索納橋L(m)j6.513.013.05.913.35.26.35.25.5橋名多河爾橋紹瑪溝橋拉布橋坡岔河橋大坡橋江果河橋石布代橋砂子溝橋L(m)j7.516.919.526.051.926.032.441.5

人卩=IgA。尋"(^B-)。66?hcmc cgJBA=(p)o」5dHz式中：h――橋下一般沖刷后的最大水深pQ——頻率為P%的設(shè)計流量(m3/s)pQ――橋下河槽部分通過的設(shè)計流量(m3/s),2Q――天然狀態(tài)下河槽部分設(shè)計流量(m3/s)cQ 天然狀態(tài)下橋下河灘部分設(shè)計流量(m3/s),橋梁未壓縮河槽，取Q=0(m3/s)t1 t1B――橋長范圍內(nèi)的河槽寬度(m)cgB――造床流量下的河槽寬度(m)z入——設(shè)計水位下，在B寬度范圍內(nèi)，橋墩阻水總面積與過水面積的比值。cg口——橋墩水流側(cè)向壓縮系數(shù)h 河槽最大水深(m)cmA――單寬流量集中