橋涵水文計(jì)算講義附水文計(jì)算表excel

公路橋涵水文計(jì)算基本方法

前言

眾所周知，橋涵水文是公路、鐵路、市政工程中橋梁、路基設(shè)計(jì)、建設(shè)的決定性因素之一，也是衡量橋梁、路基是否符合相應(yīng)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的最基本標(biāo)準(zhǔn)。更為重要是它事關(guān)洪災(zāi)區(qū)人民的生命和財(cái)產(chǎn)的安全，是災(zāi)區(qū)人民群眾逃生和搶險(xiǎn)時(shí)有限的幾條通道之一。由此可見橋涵水文在橋梁、路基設(shè)計(jì)、建設(shè)中是極其重要的工作項(xiàng)目。橋涵水文與本行業(yè)其它專業(yè)有所不同，橋涵水文調(diào)查、分析、計(jì)算本身并無精度指標(biāo)要求，特別強(qiáng)調(diào)的是將通過各種途徑和方法得到的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較、論證后確定最終設(shè)計(jì)流量，使其更接近實(shí)際，更趨于合理。本次交流著重于橋涵水文分析、計(jì)算的基本方法和途徑。以上內(nèi)容是橋涵水文工作主要工作內(nèi)容，但重中之重是設(shè)計(jì)流量的推算。至于橋長、沖刷、調(diào)治構(gòu)造物、橋面標(biāo)高計(jì)算相比之下要簡單得多，因此，本次交流的重點(diǎn)放在設(shè)計(jì)流量的推算、外業(yè)調(diào)查、勘測的主要過程以及內(nèi)業(yè)工作的主要內(nèi)容和步驟。本次交流著重于以下內(nèi)容：第一章一般情況水文分析計(jì)算第二章橋孔長度和橋孔布設(shè)第三章導(dǎo)治工程第四章橋涵水文術(shù)語及《規(guī)范》用語第一章一般情況水文分析計(jì)算

第一節(jié)橋涵水文計(jì)算的內(nèi)容和要求1，公路工程水文勘測設(shè)計(jì)包括路基和橋涵的水文調(diào)查和勘測，水文、水力計(jì)算，以及橋孔布設(shè)，調(diào)治工程的設(shè)置等。（內(nèi)容）2，水文調(diào)查和勘測應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求和所在區(qū)域條件，采用相應(yīng)的方法，

收集和調(diào)查的資料應(yīng)作可靠性評(píng)價(jià)，勘測精度應(yīng)符合規(guī)定（要求）。3，水文、水力分析和計(jì)算成果應(yīng)作合理性論證。對水文條件復(fù)雜或通航等級(jí)較高的特殊大橋，應(yīng)進(jìn)行水文測驗(yàn)及水力模型試驗(yàn)（河工模型動(dòng)、定床試驗(yàn)。（途徑）4，其他如：排水、輸砂、通航、與路線排水系統(tǒng)、水利規(guī)劃、農(nóng)田排灌相配合。（其它附帶條件）5，調(diào)治構(gòu)造物的設(shè)置，應(yīng)不影響河道的原有功能及兩岸河提（岸）、村鎮(zhèn)和農(nóng)田安全。（其它附帶條件）6，此外，尚應(yīng)符合現(xiàn)行國家頒發(fā)的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的規(guī)定。（前提）第二節(jié)水文勘測分析計(jì)算基本途徑

橋涵水文計(jì)算、分析基本途徑如下：

1，有水文觀測資料————水文統(tǒng)計(jì)法2，無水文觀測資料——---形態(tài)斷面法

3，無水文觀測資料（無居民)—經(jīng)驗(yàn)公式法

一，有水文系列觀測資料時(shí)水文統(tǒng)計(jì)法：(一)，資料搜集和準(zhǔn)備：1，外業(yè)勘測前的準(zhǔn)備工作1，1，了解橋梁所處的位置和所屬河流、水系，勾繪匯水面積。1，2，收集與本橋位相關(guān)的水文、氣象資料。（1）水文站的多年連續(xù)或不連續(xù)流量系列。（2）水位站的多年連續(xù)或不連續(xù)水位系列。（3）水文站多年使用的基本水文參數(shù)，如：糙率、比降、流速。（4）橋位上游是否有水壩，若有，其設(shè)計(jì)、較核頻率各是多少、與橋梁設(shè)計(jì)同頻率的放流情況如何。（5）橋位附近是否有與已知水文站相關(guān)的其它水文站。該水文站的水文系列如何。（6）調(diào)查、搜集歷史洪水情況（年份、流量、水位）。（7）收集所處地區(qū)的有關(guān)風(fēng)、雨、流冰、氣溫等氣象資料。

2，水文觀測資料的收集、整理和插補(bǔ)延長

1）調(diào)查法：通過調(diào)查、走訪河流兩岸附近居民，通過他們對歷史洪水的記憶對已有的水文系列進(jìn)行插補(bǔ)和延長。2）考證法：通過文獻(xiàn)、歷史記載、碑刻、民間傳說等對已有的水文系列進(jìn)行插補(bǔ)和延長。3）兩系列的相關(guān)分析法：若分析站水文系列較短，而同一流域內(nèi)或相近的另系列水文系列較長，則可將該站作為參證站，將兩站的水文系列通過回歸分析的方法得到相關(guān)方程，再通過相關(guān)方程對較短的分析站水文系列進(jìn)行插補(bǔ)和延長，從而得到更長的水文系列。4）流域面積比擬法：當(dāng)上、下游水文站與測站流域面積相差不超過10％可直接引用。如較大但不超過20％可按下式計(jì)算：

Q1=(F1/F2)aQ2

5）水位、流量關(guān)系曲線法：當(dāng)上、下游水文站間無支流匯入，兩站相同年的最大洪峰流量大致成比例，則可通過兩站資料用如下函數(shù)進(jìn)行插補(bǔ)和延長。

Q=f（Qˊ）H=f（Hˊ）Q=f（Hˊ）6）過程線疊加法：利用兩支流洪水過程線疊加得到合流后橋位處的設(shè)計(jì)流量。示例1，兩系列的相關(guān)分析法算例：例：某河有甲、乙兩相鄰水文站，甲站(參證站:流量X)有24年觀測資料，乙站(分析站:流量Y)有14年，試應(yīng)用甲站資料延長乙站資料，兩站資料如下表。序號(hào)年代流量xK1K12K1′K1′2流量yK2K22K1′K2119504730.320.10（396）（0.39）（0.15）25161704.2017.64（3985）（3.86）（15.13）35210000.680.46（728）（0.71）（0.50）45330302.064.24（2007）（1.96）（3.84）5549160.630.40（675）（0.66）（0.44）65521601.472.16（1459）（1.42）（2.02）75616601.131.28（1144）（1.12）（1.25）8573930.270.07（346）（0.34）（0.12）95839152.677.12（2564）（2.50）（6.25）10592130.150.02（232）（0.23）（0.05）11603370.230.050.310.10295（0.29）（0.08）0.12126118451.261.581.692.861276（1.24）（1.54）2.7413628400.570.320.770.59622（0.61）（0.37）0.6114635600.380.140.510.26440（0.43）（0.18）0.29156417601.201.441.622.621000（0.98）（0.96）2.06166520731.411.991.903.611400（1.37）（1.88）3.3817663400.230.050.310.10275（0.27）（0.07）0.11186715201.041.081.391.93813（0.79）（0.62）1.43196819201.311.721.763.101610（1.57）（2.46）3.59206911300.770.591.041.08965（0.94）（0.88）1.2821708400.570.320.770.59618（0.60）（0.36）0.61227110900.740.551.001.00814（0.79）（0.62）1.0423724070.280.080.37.014350（0.34）（0.12）0.1624736300.430.190.580.34529（0.52）（0.27）0.39∑352222443.5914.0218.321100713.9917.6617.81水文系列回歸分析計(jì)算表（1）,回歸分析方程式：

Y-Y=gsy/sx(X-X)

兩系列近14年平均流量：Y＝786，X＝1092

（2）,經(jīng)計(jì)算得:均方差:sy=416sx=629相關(guān)系數(shù)g=0.96相關(guān)系數(shù)機(jī)誤Eg＝±0.014（3），判斷相關(guān)程度：4Eg=4×0.014＝0.056g＝0.96﹥4Eg相關(guān)良好（4），根據(jù)以上回歸分析方程式及相應(yīng)各參數(shù)得到以下方程式：

Y－786＝0.96×416／629×（X－1092）整理得:Y=0.63X+98.04(本題為直線相關(guān)）其中自變量X為參證站（流量x）系列流量;y為分析站（流量y）系列流量。上表括號(hào)內(nèi)（流量y）為插補(bǔ)后分析站流量y的系列流量,插補(bǔ)延長所得資料不宜用于第三站，可能引起較大誤差。

方程：Y=0.63x+98.04**

************

****400800120016002000240028003200360040004400

50010001500200025003000350040004500500055006000相關(guān)分析方程圖像參證站流量分析站流量Q=f(Q′)。。。。。。。?！?。。。H=f(H′)×。。。×。。?！痢痢??！痢?。。。?！?。。?！痢痢?。。×。。×水位、流量關(guān)系曲線分析站流量和水位參證站流量和水位Q′H′QHQ=f(H′)示例2,水位、流量關(guān)系曲線法示例：水位、流量關(guān)系曲線法就是利用兩系列的水位、流量對應(yīng)關(guān)系曲線,直接對分析站系列流量進(jìn)行插補(bǔ)和延長，如下圖：

示例3，過程線疊加法：當(dāng)兩支流上有較長的觀測系列，合流后實(shí)測資料系列短，則可利用兩只流過程線疊加法，插補(bǔ)延長合流后的流量，洪水傳播時(shí)間按下式計(jì)算：

t=L/VS其中：L---洪水傳播距離(m)VS－－洪水傳播速度(m/s)，根據(jù)實(shí)測資料選其出現(xiàn)次數(shù)最多者橋位支流1支流2支流1支流2洪水傳播時(shí)間t流量Q11Q21Q22Q12Q13,Q23試比較：Q11+Q21,Q12+Q22,Q13+Q23組合結(jié)果的大小合流t1t2(二)，歷史洪水情況況的調(diào)查、考證證和排序：1，歷史洪水的調(diào)調(diào)查與流量計(jì)算算（與形態(tài)斷面面法相同）1），調(diào)查河段的的選擇原則（1），最好靠近所所選斷面附近（2），選擇有居民民、易于指認(rèn)洪洪痕的河段（3），所選河段順順直，斷面規(guī)整整，基線與橋位間無無支流匯入2），洪水發(fā)生年年份的調(diào)查及方方法（1），聯(lián)系歷史以以便確認(rèn)記憶（2），引導(dǎo)群眾以以民間事件為突突破點(diǎn)恢復(fù)當(dāng)年年的記憶（3），由民諺、刻刻字、碑文、報(bào)報(bào)刊、歷史文獻(xiàn)獻(xiàn)、日記查得3)，指認(rèn)并確定洪洪痕2，歷史洪水分析析1），洪水大、小小的判斷。其方方法主要如下：：（1),根據(jù)洪水淹沒深深度來判斷（2）根據(jù)建筑物破破壞程度來判斷斷（3）從詩文、敘事事來判斷（4）根據(jù)受災(zāi)范圍圍、河流決口、、漫溢的上下游游位置來判斷3，歷史洪水的排位歷史洪水的順位位，應(yīng)充分利用用文獻(xiàn)記載，將將調(diào)查、考證和和實(shí)測到的大洪水分別別置于不同歷史史時(shí)期去考察。。首位（或前幾幾位）應(yīng)根據(jù)調(diào)查期和考證證期綜合排列。。例：某某站36年實(shí)測水文資料料(1935-1974)，實(shí)測期最大洪峰流量9700m3/s(1974年）。在近百年年調(diào)查期中,大于1974年的歷史洪水有兩次，分別為為36000m3/s（1867年），31000m3/s（1921年）；自文獻(xiàn)上考證得知的特大洪水水尚有43000m3/s（1583年），且有自1400年～1974年的574年間，與1867年大、小相當(dāng)?shù)牡暮樗€發(fā)生過過5次（分別為1416、1583、1693、1770、1852年）。能夠確確定大于1867年洪水的有三次，大大于或相當(dāng)于1921年的洪水除上述述6次以外尚有1472年、1706年、1724年三次。1583年之前是否還有有更大的洪水無無從考證。在對以上各流量量進(jìn)行排序時(shí)需需注意以下幾方方面問題（1），三個(gè)期限，，即：實(shí)測期、調(diào)查期期、考證期。（2），同一年份（（流量）在不同同系列中排號(hào)（3），同一年份（（流量）在不同同系列中排號(hào)哪哪個(gè)更合理。（4），發(fā)生洪水的的特征年:1583、1867、1921、1974年。1，場次洪水次序序和所處期限期限時(shí)時(shí)間最最大流流量1，實(shí)測期36年(1935--1974)29700m3/s2,調(diào)查期108年(1974—1867）36000m3/s（1867年）31000m3/s（1921年）29700m3/s（1974年）3，考證期574年(1974－1400）43000m3/s（1583年）其中：與1867年大小相當(dāng)?shù)暮楹樗€發(fā)生過5次，分別為：1416、1583、1693、1770、1852年，能夠確定大于1867年洪水的有3次。相當(dāng)于1921年的洪水除上述述6次以外尚有：1472、1706、1724年3次。2,排序結(jié)果如下：（1）,1974年洪水：實(shí)測36年系列中29700m3/s(1974年）雖排序第一一,但因系列過短已無意義義。在108年的調(diào)查期內(nèi)排排第三位(第一位1867年，第二位1921年，第三位1974年）。（2）,1867年洪水：理應(yīng)是是自1867年?1974年這108年的第一位，但但通過文獻(xiàn)考證證知：自1400年?1974年的574年中，相當(dāng)于1867年5次，其中大于1867年3次，因此1867年洪水在574年系列中應(yīng)排在在第4?6位。（3），1921年洪水；根據(jù)文文獻(xiàn)考證，在574年中大于或相當(dāng)當(dāng)于它的除以上上6次外尚有1427、1706、1724年3次共9次，由于本次洪洪水災(zāi)情小于1867年，文獻(xiàn)記載可能會(huì)有遺漏漏，盡管本次洪洪水同處于考證證期和調(diào)查期之之內(nèi)，考慮到本本次洪水相對較小,和所在系列的相相對可靠程度，，因此，它的順順位可在調(diào)查期期中（1876年－1974年）排位，即：：108年中居第二位,1867年排第一位）。。（4），1583年洪水在1400年?1974年這574年中，沒有超過過它的洪水發(fā)生生，因此1583年的洪水在574年中排第一位，，再長時(shí)間無法法考證。各年流量對應(yīng)頻頻率排列表年份1974192118671583頻率3/1092/1094/5751/575各頻率對應(yīng)的流流量根據(jù)形態(tài)斷斷面法計(jì)算，最最終設(shè)計(jì)流量需需論證確定第三節(jié)有水水文系列設(shè)計(jì)流流量計(jì)算方法例：某某橋位附近有有水文站，能搜搜集到20年連續(xù)的流量觀觀測資料，通過過洪水文獻(xiàn)考證知，從從1784年至1982年期間，曾有8年發(fā)生過較大洪洪水。其中：1880年、1948年和1955年能調(diào)查到歷史史洪水位，可推推算得洪水流量；1975年在實(shí)測期內(nèi)，，有實(shí)測資料；；其余4年未能獲得流量量資料，只知1784年洪水大于1880年，另3年洪水均小于1948年，試求洪水流流量Q1%。關(guān)鍵詞：考證期期、調(diào)查期、實(shí)測期、經(jīng)驗(yàn)頻率、經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)頻率曲線、理論頻率曲線重點(diǎn)參數(shù)和公式式：Q、CV、CS、PⅢ曲線和公式QP%=Q(1+ФPCV)解：1，經(jīng)驗(yàn)頻率分析析方法：（1），第一種方法法：可分為3個(gè)獨(dú)立系列：1),考證期（1784年～1982年）N2為199年，1784年洪水頻率為：：P＝1/(N+1)=1/200=0.5%；(用公式（1）計(jì)算）2),調(diào)查期（1880年～1982年）N1為103年，包括1880年、1948年、1955年和1975年（在實(shí)測期內(nèi)內(nèi)）4個(gè)特大值。頻率率分別為：P=M/(103+1),M取1、2、3、4。(用公式（1）計(jì)算）3),實(shí)測期（1963年～1982年）n為20年，頻率為：P=m/(n+1),m取1、2、3、……20，其中1975年為特大洪水，則L=1。（2），第二種方法：在在考證期內(nèi)199年中各流量統(tǒng)一一排位：實(shí)測系列外特大大值經(jīng)驗(yàn)頻率：P＝M/(N+1)（1）實(shí)測系列內(nèi)其它它項(xiàng)經(jīng)驗(yàn)頻率：Pm=P+(1-P)××(m-L)/(n-L+1)（2）考證期：N＝199年，,M=1,1784年的流量,調(diào)查期:n=103年，a1＝4，包括1880年、1948年、1955年和1975年的特大洪水。L1＝1，即1975年洪水。實(shí)測期：n=20年，包括特大值值1975年流量，應(yīng)在調(diào)調(diào)查期內(nèi)按特大大值排位。水文站觀觀測資料只有20年，年限較短，，代表性不強(qiáng)，，采用第二種方法法的計(jì)算結(jié)果。。(用公式（2）計(jì)算）19551975194818801784a2=1a1=41963實(shí)測期n=20調(diào)查期N1=103考證期N2=199L=1按年份順序排列按流量大小排列經(jīng)驗(yàn)頻率P（％）經(jīng)驗(yàn)頻率

P（％）方法二經(jīng)驗(yàn)頻率

P（％）采用值年份流量(m3/s)年份流量(m3/s)方法一1784>38001784>38000.500.500.518803800188038001.000.961.001.019483350195535501.921.962.019553350197534702.884.762.922.919632570194833503.853.883.919643025196430259.528.698.7196517501970280514.2913.4913.5196616001963257019.0518.3018.3196714901968227023.8123.1023.1196822701974196028.5727.9127.9196912801979184033.3332.7232.7197028501965175038.1037.5237.5經(jīng)驗(yàn)頻頻率計(jì)計(jì)算表表197116801972171042.8642.3342.3197217101971168047.6247.1347.1197315801966160052.3851.9451.9197419601973158057.1456.7556.7197534701978155061.9061.5561.6197611001981151066.6766.3666.4197713101967149071.4371.1671.2197815501982146076.1975.9776.0197918401977131080.9580.8780.819808401969128085.7185.5885.6198115101976110090.4890.9390.419821460198084095.2495.1995.22,點(diǎn)繪經(jīng)驗(yàn)頻率曲曲線：將經(jīng)驗(yàn)頻率點(diǎn)群群點(diǎn)繪于海森幾幾率格紙上，目目估通過點(diǎn)群分分布中心，并兼顧到特大值值作曲線，得到到經(jīng)驗(yàn)頻率曲線線。3，適線中重點(diǎn)參參數(shù)的求算：（1）,應(yīng)用3點(diǎn)適線法確定統(tǒng)統(tǒng)計(jì)參數(shù)Q、CV和CS。在經(jīng)驗(yàn)頻率曲線上讀P5%,P50%,P95%所對應(yīng)的流量得得Q5%=3210m3/s(Q1)、Q50%=1750m3/s(Q2)、Q95%=970m3/s(Q3)公式：S＝(Q1+Q3-2Q2)/(Q1-Q3）S＝（3120＋970－2×1750）/（3120－970）＝0.274查表得：CS＝0.99，并知，當(dāng)CS＝0.99時(shí)，P1＝5%,Ф1=1.88P2=50%,Ф2=-0.16,P3=95%,Ф3=-1.32公式：Q=(Q3×Ф1－Q1×Ф3）/（Ф1－Ф3）＝[970×1.88－3120×（－1.32）]/[1.88－（－.32）]＝1857m3/s公式：CV＝（Q1－Q3）/(Q3×Ф1－Q1×Ф3）＝0.364，作理論頻率曲曲線、適線、推推求設(shè)計(jì)流量（1），作理論頻率率曲線、適線：：以Q=1857m3/s、CV＝0.36、CS＝0.99選取P1%、2％……95％各頻率并查表表得各對應(yīng)的ФP值，根據(jù)PⅢ曲線公式：QP%=Q(1+ФPCV)求得:作理論頻率曲線線:QP%=1857*(1+0.36ФP)各P%頻率對應(yīng)的流量量QP%如下表表中KP=(1+ФPCV)P(%)125102050759095Ф3.012.541.881.340.76-0.16-0.73-1.13-1.32KP2.081.911.681.481.270.940.740.590.52QP38633547312027482358174613741096966將各頻率P%和對應(yīng)的流量QP%點(diǎn)繪于海森幾率格紙上上，檢測理論曲線線和經(jīng)驗(yàn)曲線線的符合狀況況，若符合很很好，則該理論曲線線即為所求，，否則調(diào)整CV值后重復(fù)以上過過程重新適線線，直至兩線符合合很好為止，，再利用最終終的理論曲線線參數(shù)再推求求設(shè)計(jì)流量。。（2），推求設(shè)計(jì)流量量：利用PⅢ曲線公式并查查各表得設(shè)計(jì)計(jì)頻率Ф1％,計(jì)算可得設(shè)計(jì)計(jì)流量Q1％,即：Q1％＝Q(1+Ф1％CV)=3863m3/s經(jīng)驗(yàn)頻率計(jì)算算及經(jīng)驗(yàn)頻率率曲線、理論論頻率曲線見見下圖．．經(jīng)驗(yàn)頻率曲線理論頻率曲線．．．．100020003000400050006000700080001510203040506070809095100(%)..............關(guān)于《理論》頻率曲線我國長期以來來采用皮爾遜遜Ⅲ型曲線（PⅢ型曲線）作為為洪水特征的的頻率曲線，，它是一種概概括性較強(qiáng)，，適應(yīng)性較大大的頻率分布布線型。由于于我國幅員遼遼闊，水文條件復(fù)雜雜，流域特征征各異，洪峰峰流量多變，，且呈隨即變變化規(guī)律，所所以，如采用單一統(tǒng)一頻頻率分布線型來描描述各地資料出現(xiàn)現(xiàn)的各種情況，還還不夠完善，因此，在特殊情況況下可以采用與經(jīng)經(jīng)驗(yàn)頻率點(diǎn)據(jù)相配配和較好的其它線線型。如：克里茨基與閔凱里里曲線（簡稱K-M曲線）和耿貝爾曲曲線。這些理論曲曲線都已經(jīng)有相關(guān)的參數(shù)表，，可在工作中隨時(shí)時(shí)查閱。1，皮爾遜Ⅲ型曲線基基本方程：Y=Y0(1+x/a)↑↑(a/d)*e(-x/d)統(tǒng)計(jì)學(xué)方程：QP%=Q(1+ФPCV)2，K-M曲線基本方程：f(x)=f(z)(dz/dx)3，耿貝爾曲線基本方程：y=-ln[-ln(1-P)]統(tǒng)計(jì)學(xué)方程:X=x+λpnsx說明:（1），嚴(yán)格說，PⅢ型曲線只有在CS<2才能應(yīng)用，但在實(shí)實(shí)際工作中，CS很難確定，一般是是借助經(jīng)驗(yàn)頻率曲曲線位置來估定，，不深究上述情況。（2），耿貝爾曲線較較簡單，在我國交交通部《海洋水文》中規(guī)定推算潮水位應(yīng)予應(yīng)用。第四節(jié)形態(tài)斷斷面法推求設(shè)計(jì)流流量(無觀測資料）一，形態(tài)斷面位位置的選擇1），河道順直，2）灘、槽力求分明明，3）形態(tài)斷面與橋位位間無支流匯入，4）河槽中無島與沙沙洲，5）形態(tài)斷面的位置置盡量便于洪水點(diǎn)的指認(rèn)認(rèn)和測量二，洪水調(diào)查及及洪水位測量1），場次洪水的調(diào)調(diào)查：方法法與前述相同，但但須在指認(rèn)地現(xiàn)場場釘樁、編號(hào)、口述記錄，調(diào)查時(shí)時(shí)應(yīng)有第三者確認(rèn)認(rèn)簽字。2），洪水位的測量量：要從水準(zhǔn)點(diǎn)引引測通過中間轉(zhuǎn)點(diǎn)點(diǎn)直至調(diào)查指認(rèn)的的各洪水位點(diǎn)，并回測閉合合到水準(zhǔn)點(diǎn)。3），通過被調(diào)查人人口述的時(shí)間或年年齡確定對應(yīng)場次次洪水的對應(yīng)頻率率，并須注意該場次洪水的實(shí)際際頻率與此人實(shí)際際年紀(jì)的關(guān)系。三，洪水（水面））比降的調(diào)查和測測量：1)，洪水比降是指沿沿河流某岸調(diào)查同同一場次洪水所得得到的多個(gè)洪水位位點(diǎn)，再通過測量（方法同洪洪水位測量）得到到各點(diǎn)標(biāo)高，將其其投影至中泓軸線線上，點(diǎn)繪在坐標(biāo)紙上（縱縱：洪水點(diǎn)標(biāo)高，，橫：軸線上各點(diǎn)點(diǎn)投影距離）再計(jì)計(jì)算確定洪水比降i值。2），現(xiàn)有河流水面面比降的測量方法法：①沿現(xiàn)有河流水面按按《水文勘測規(guī)范》有關(guān)規(guī)定，在橋位位上、下游事先布點(diǎn)，各點(diǎn)一人，，每人一個(gè)木樁。。先將木樁打入土土中但不能打到與與水面平。②看信號(hào)，所有人同同時(shí)將木樁打至樁樁頂與水面平齊。。③測量各樁頂標(biāo)高、、點(diǎn)繪各點(diǎn)、推求求水面比降，用以以代替洪水比降。。被調(diào)查人年齡職業(yè)居住地其它被調(diào)查人胡車60放羊官巴離村胡優(yōu)記述：我是當(dāng)?shù)厣耍衲?0歲，一直生活在這里。我記得我21歲那年蛤蟆河發(fā)大水，水很大，我很害怕，水面在這兒也到我腰這麼深（就地量測：1.1米），我記得那年老王家狗剩取的媳婦，但大水兩天就退了。這場水還不是最大的，我48歲那年水更大，大水到我家房檐了，全村的人都跑后山上去了，我可以領(lǐng)你們到河邊的山坡再看，這里水深有1.3米。我一生就遇上這兩場大洪水，但我聽老一輩人說民國初還發(fā)生過一場洪水，聽它們講的情景要比這兩次洪水大得多，聽說那次洪水后這個(gè)村子房子全沒了，人也死了200多。證明人：它說后兩次的我也經(jīng)歷了，民國初還發(fā)生過的那場洪水我聽說也是這樣。結(jié)論：被調(diào)查人記憶清晰，且有其它事實(shí)佐證，旁證也證實(shí)事實(shí)準(zhǔn)確。調(diào)查人張三證明人李四洪水調(diào)調(diào)查查表洪水編號(hào)：洪1調(diào)查時(shí)間：99.6.5四，形態(tài)斷面法洪洪水點(diǎn)勘測過程示示意圖水文基線斷面橋位（順樁斷面））。。。。洪1洪2洪3洪4。線外水準(zhǔn)點(diǎn)1。線外水準(zhǔn)點(diǎn)2中泓軸線水準(zhǔn)路線流向BM1BM2轉(zhuǎn)點(diǎn)+轉(zhuǎn)點(diǎn)+轉(zhuǎn)點(diǎn)++轉(zhuǎn)點(diǎn)+轉(zhuǎn)點(diǎn)河灘m1河灘m3邊灘m2邊灘m2主槽m1按水面比降從洪水點(diǎn)推算至基線斷面處處的調(diào)查洪水位。。。。洪4洪3洪2洪1樁號(hào)河底標(biāo)高洪水點(diǎn)在中泓線間間距各洪水位標(biāo)高水面比降計(jì)算圖某洪水位在基線處處狀況m為糙率系數(shù)五，設(shè)計(jì)流量、設(shè)設(shè)計(jì)水位的推求：：有水文系列設(shè)計(jì)流流量的推求方法是是用觀測資料直接接推求系列平均流量Q和參數(shù)Cv，然后再利用PⅢ公式推求設(shè)計(jì)流流量QP%。。無水文系列時(shí)利用形態(tài)斷面面法推求設(shè)計(jì)流量量。形態(tài)斷面法：1）將測得各洪洪水位推算至已測測的形態(tài)斷面內(nèi)，，推求對應(yīng)頻率（P%)下的流量QP%2），根據(jù)已知頻率率查表得ΦP%值，并根據(jù)橋梁所所在區(qū)域查閱有關(guān)關(guān)資料得到Cv值，根據(jù)PⅢ公式QP%=Q(1+ΦP%Cv)反求平均流量Q。3），查表得Q1%對應(yīng)Φ1%值，根據(jù)已求得的的平均流量Q值再通過PⅢ公式Q1%=Q(1+Φ1%Cv)即可得到設(shè)計(jì)流量Q1%。4），將通過以上計(jì)計(jì)算所得的每個(gè)流流量（含經(jīng)驗(yàn)公式式法結(jié)果）一并通通過論證確定最終終設(shè)計(jì)流量5），將設(shè)計(jì)流量Q1%放在形態(tài)斷面內(nèi)得得到了形態(tài)斷面處處水位H′1%6），將形態(tài)斷面處處水位H′1%通過洪水水面比降降推算至橋位處的的設(shè)計(jì)水位H1%六，形態(tài)斷面法推求設(shè)設(shè)計(jì)流量工作流程程：重點(diǎn)工作步驟：1，調(diào)查得到形態(tài)斷斷面處某年洪水位位H′，并確定該年洪水頻率P，測得洪水水面比降I2，將該洪水位H′將該洪水位通過洪洪水比降I推算至形態(tài)斷面處，得到到形態(tài)斷面處洪水水位H1H1＝H′±I×L，其余流程如下：：已知形態(tài)斷面處H1（對應(yīng)）P根據(jù)河床面選擇灘、槽糙率系數(shù)M根據(jù)形態(tài)斷面上計(jì)算該H1、糙率系數(shù)M利用水利學(xué)原理計(jì)算P對應(yīng)流量QP根據(jù)已求得的流量QP、區(qū)域CV用PⅢ公式反算平均流量Q根據(jù)平均流量Q、查表得Ф1％再根據(jù)PⅢ公式推求Q1%將Q1%重置于形態(tài)斷面上，并計(jì)計(jì)算該流量對應(yīng)的的水位H，將該H推算至橋位處得HQ七，流量觀測資料料缺乏時(shí)洪峰流量量的推求(1),根據(jù)調(diào)查歷史洪水水資料推求設(shè)計(jì)流流量若調(diào)查歷史洪水Q1和Q2根據(jù)皮爾遜Ⅲ型曲線（PⅢ)公式：Q1=Q(1+Φ1Cv)Q2=Q(1+Φ2Cv)得X＝Q1/Q2=Q(1+Φ1Cv)/[Q(1+Φ2Cv)]既X＝K1/K2由此可得QP=（KP/K2）Q2其中KP/K2可查表獲得。例：根據(jù)據(jù)調(diào)查歷史洪水資資料得兩個(gè)洪水資資料,相應(yīng)洪水重現(xiàn)期分分別為20年和8年，相應(yīng)流量分分別為Q20=150m3/s,Q8=97m3/s，求設(shè)計(jì)流量Q1%.根據(jù)以上公式得X＝Q20/Q8=150/97＝1.55查有關(guān)表得Cv＝1.3該值與橋位所在區(qū)區(qū)域得Cv相符，再查本表得得K100/K8=2.58,所以由公式：Q1%＝（K100/K8）×Q8即Q1%＝2.58×97＝250m3/s（2）根據(jù)地區(qū)洪水經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)公式推求設(shè)計(jì)流流量地區(qū)洪水經(jīng)驗(yàn)公式式較多，所以要注注意以下問題:1),什麼行業(yè)的公式，，2）適用區(qū)域小結(jié)結(jié)本章重點(diǎn)內(nèi)容：一，有水文觀測資料料時(shí)設(shè)計(jì)流量的推推求1，外業(yè)前準(zhǔn)備工作作2，水文資料的調(diào)查查、考證3，水文系列的插補(bǔ)補(bǔ)和延長4，水文觀測資料的的搜集和整理5，各場次洪水頻率率的確定和排位6，皮爾遜Ⅲ型曲線和公式：QP%=Q(1+ΦP%Cv)的應(yīng)用7，曲線的點(diǎn)繪和適適線方法8，利用水文觀測資資料和皮爾遜Ⅲ型曲線推求求設(shè)計(jì)流量量二，無水文文觀測資料料時(shí)，利用用形態(tài)斷面面法推求設(shè)設(shè)計(jì)流量1，場次洪水水水位、洪洪水比降的的調(diào)查2，場次洪水水對應(yīng)頻率率的確定3，形態(tài)斷面面的選擇和和洪水比降降的測量4，利用皮爾爾遜Ⅲ型曲線和公公式推求設(shè)設(shè)計(jì)流量三，流量觀觀測資料缺缺乏時(shí)洪峰峰流量的推推求1，理論、經(jīng)經(jīng)驗(yàn)公式的的選擇和利利用四，各種方方法所得設(shè)設(shè)計(jì)流量的的綜合論證證和最終設(shè)設(shè)計(jì)流量的的確定第二章橋橋孔孔長度和橋橋孔布設(shè)第一節(jié)橋橋孔長度度的確定一，概念：：1，橋孔長度度：沿著設(shè)設(shè)計(jì)水位的的水面線，，兩橋臺(tái)前前緣的水面面長度2，橋孔凈長長：橋孔長長度扣除橋橋墩寬度后后的長度二，橋孔長度的的計(jì)算及適適用條件（一）《勘規(guī)》公式1，河槽寬度度公式：Lj=Kq×Bc×(QP/QC)適用條件：：開口、順順直微彎段段及灘、槽槽可分的不不穩(wěn)定河段段重點(diǎn)參數(shù)：：河槽寬度Bc2，單寬流量量公式：Lj=QP/(qc×β)其中：qc＝QC/BC適用條件：：寬灘河段段重點(diǎn)參數(shù)：：河槽平均單單寬流量qc（m3/s.m)3，基本河寬寬公式Lj=CP×B0適用條件：：灘、槽難難分的不穩(wěn)穩(wěn)定河段重點(diǎn)參數(shù)：：B0－－基本河槽寬寬度（公式式計(jì)算）n3（二）參考考方法1，供需面積積法：（1）所需過水水面積SX為SX=QP/(μ×VP)其中：VP設(shè)計(jì)流速，，依河槽情情況而定，，一般取河河槽平均流流速。μ水流壓縮系系數(shù)（2）橋下供給給面積SG根據(jù)計(jì)算所所需橋長在在順樁斷面面上兩橋臺(tái)臺(tái)所截取的的累計(jì)面積差而得得：SG＝S2－S1。（3）沖刷系數(shù)數(shù)：P=SX/SGSX－沖刷終止止時(shí)橋下需需要過水面面積SG－沖刷前橋橋下提供過過水面積該沖刷系數(shù)數(shù)一般在1.2～1.4之間（4）橋位的布布設(shè)①橋下供給面面積SG應(yīng)該扣除錐錐坡、橋墩墩所占的過過水面積。②橋位的具體體布設(shè)應(yīng)根根據(jù)河槽的的灘、槽具具體分布情情況據(jù)實(shí)布設(shè)，，最后得到到最終橋位位，同時(shí)獲獲得最終橋橋下下供給面積積SG。過水面積累累計(jì)曲線橋孔布設(shè)高程累計(jì)面積S2S1供給面積SG=S2－S1樁號(hào)設(shè)計(jì)水位供需面積法法橋孔布設(shè)設(shè)S=f(L)河槽L1L2橋長＝L2-L1第二節(jié)橋橋面設(shè)設(shè)計(jì)高程的的確定一，無通航航河流橋面面設(shè)計(jì)高程程的確定Hmin=Hs+∑△h+△hj+△h0其中：Hs為設(shè)計(jì)水位位∑△h為考慮壅水水、浪高等等因素△hj為橋下凈空空安全值△h0為橋梁上部部結(jié)構(gòu)建筑筑高度1，在計(jì)算算浪高時(shí)風(fēng)風(fēng)玫瑰圖的的使用：NW橋位浪程LNEWSNWSENESW風(fēng)玫瑰圖θθ≤22.5°°河流風(fēng)向（最大大）SE2，浪高、壅高、波浪侵襲高高度示意圖圖其中：△Z′計(jì)算得，△Z可取△Z′/2h1h1浪高h(yuǎn)2h2波浪侵襲高高度靜水面橋前最大壅壅水高△Z′橋位橋下壅水高高△Z水面曲線河岸或河堤堤實(shí)際水面說明：△Z一般取0.5△△Z′，但山區(qū)半半山區(qū)可以以取△Z′說明：（（1）,應(yīng)使用橋位位所在風(fēng)區(qū)區(qū)的風(fēng)玫瑰瑰圖。（2），應(yīng)使用用橋位所在在風(fēng)區(qū)的汛汛期風(fēng)玫瑰瑰圖。二，通航河河流橋面設(shè)設(shè)計(jì)高程的的確定Hmin=Htn+Hm+△h0式中：Htn設(shè)計(jì)最高通通航水位Hm通航凈空高高度說明：橋面設(shè)計(jì)高高程除滿足通航要要求外，尚尚應(yīng)滿足泄泄洪要求。橋面設(shè)計(jì)高高程取兩者者大值。第三節(jié)墩墩、臺(tái)臺(tái)沖刷計(jì)算算一，橋下一一般沖刷計(jì)計(jì)算《勘規(guī)》法1，非粘性土土河床橋下下一般沖刷刷計(jì)算后的的最大水深深Hmax（1），河槽部部分①64－2簡化式（（輸砂平衡衡原理）②64－1修正式(動(dòng)力平衡流流速、沖止止流速原理理）（2）河灘灘部分2，粘性土河河床橋下一一般沖刷計(jì)計(jì)算Hmax（1），河槽部部分（2）河灘灘部分二，墩、臺(tái)臺(tái)局部沖刷刷計(jì)算(局部沖刷坑坑深度Hb)1，非粘性土土河床橋墩墩局部沖刷刷計(jì)算——《勘規(guī)》法①65—2式②65—1修正式2，粘性土河河床橋墩局局部沖刷計(jì)計(jì)算——《勘規(guī)》法注意：1），在進(jìn)行行橋下局部部沖刷計(jì)算算時(shí)，各計(jì)計(jì)算式中的的一般沖刷后墩前行近流流速，應(yīng)根據(jù)計(jì)算算一般沖刷刷所采用的公式的的形成原理理（輸砂平衡衡原理：動(dòng)動(dòng)力平衡流速、沖止止流速原理理等），選用對應(yīng)的的墩前行近近流速計(jì)算公公式。2），要分清清河床土質(zhì)質(zhì)（粘性、、非粘性土土）、計(jì)算算部位（河槽、河河灘）。3），總沖刷刷深度應(yīng)包包括河床自自然演變沖沖刷、一般般沖刷和局部沖刷刷。三，橋臺(tái)最最大沖刷深深度（目前前尚不成熟熟），可參參照公路橋橋涵設(shè)計(jì)手冊橋位設(shè)設(shè)計(jì)》一書計(jì)算。。－－《公路工程水水文勘測設(shè)設(shè)計(jì)規(guī)范條文說說明第7.4.3條》。該《手冊》稱95－1，95－2，和按沖刷刷系數(shù)P等方法計(jì)計(jì)算。四，最低低沖刷線線標(biāo)高確確定：H=HP-Hmax-Hb第三章導(dǎo)導(dǎo)治治工程橋梁導(dǎo)治治工程包包括導(dǎo)流流和治理理兩方面面內(nèi)容一，導(dǎo)流流工程1，導(dǎo)流工工程的主主要作用用：導(dǎo)流工程程主要指指修建導(dǎo)導(dǎo)流堤、、壩。導(dǎo)導(dǎo)流堤、、壩是橋橋渡工程程的重要要組成部分，，其主要要作用引引導(dǎo)水流流均勻、、順暢地地通過橋橋孔。防防治或減減輕橋下下河床的不不利變形形，保護(hù)護(hù)橋頭河河灘路堤堤和河岸岸免受洪洪水災(zāi)害害，從而而保護(hù)橋橋渡的安全全使用，，保護(hù)橋橋渡附近近的工、、農(nóng)業(yè)的的正常生生產(chǎn)。2，導(dǎo)流工工程的主主要類型型：導(dǎo)流堤、、壩的主主要類型型有封閉閉式導(dǎo)流流堤、非非封閉式式導(dǎo)流堤堤、犁形形堤、丁壩、順順壩等。。3，導(dǎo)流工工程設(shè)置置的原則則：（1），滿足足使用要要求（（功能、、安全））（2），設(shè)置置導(dǎo)流堤堤、壩不不能成為為壓縮橋橋孔的理理由和手手段二，整治治工程整治工程程主要指指改河、、改溝治治理河道道的工程程，其目目的是改改善水流流條件，使水水流通暢暢，但在在一般情情況下應(yīng)應(yīng)維持河河溝的天天然排水水狀態(tài)，，不要輕輕易改動(dòng)，，對輸沙能能力較強(qiáng)強(qiáng)的河溝溝更不要要輕易改改溝。三，導(dǎo)流流堤的布布設(shè)1，山區(qū)河河流山區(qū)河流流峽谷段段一般無無河灘，，橋孔原原則上滿滿布全河河，無需需設(shè)置導(dǎo)流堤，，山區(qū)河河流開闊闊段，河河流一般般一側(cè)或或兩側(cè)有有較開闊闊的臺(tái)地地，橋頭深入入河灘，，或橋址址上游有有支汊匯匯入，水水流紊亂亂或水流流急劇擴(kuò)擴(kuò)散，應(yīng)視視水流方方向、地地質(zhì)條件件設(shè)置導(dǎo)導(dǎo)流堤。。2，平原河河流平原河流流游蕩性性河段宜宜布設(shè)封閉式導(dǎo)導(dǎo)流堤，，可以穩(wěn)穩(wěn)定河段段，約束水流流。其它它各類河河段可按按河灘被被壓縮部部分的流流量與總總流量的比例來來確定。。一般情情況下可可遵循以以下原則則確定：：若河灘被被壓縮部部分的流流量單側(cè)側(cè)河灘大大于總設(shè)設(shè)計(jì)流量量的15％，雙測河灘灘大于20％，則應(yīng)應(yīng)考慮布布設(shè)非封封閉式導(dǎo)導(dǎo)流堤或或犁形堤堤。若河灘被被壓縮部部分的流流量較小小，且水水流穩(wěn)定定，流速速小于1M/S,地形上也也無需修修建導(dǎo)流堤時(shí)時(shí)，可利利用橋頭頭錐坡導(dǎo)導(dǎo)流，不不再布設(shè)設(shè)導(dǎo)流堤。。3，導(dǎo)流堤堤的形狀狀和尺寸寸（1）封閉式式導(dǎo)流堤堤封閉式導(dǎo)導(dǎo)流堤的的平面布布設(shè)應(yīng)結(jié)結(jié)合橋址址地形及及集中股股流的分分布情況，，以將全全部洪水水洪水導(dǎo)導(dǎo)入橋孔孔為原則則，山區(qū)區(qū)橋址三三角回流區(qū)，可可自橋臺(tái)臺(tái)前墻至至岸坎設(shè)設(shè)置與主主流方向向平順的的封閉式式導(dǎo)流堤堤。2），多汊汊河道封閉式導(dǎo)導(dǎo)流堤的的設(shè)置形形式路線擺動(dòng)邊線線擺動(dòng)邊線線河流封閉式導(dǎo)導(dǎo)流堤封閉式導(dǎo)導(dǎo)流堤主股股流流河股流次次股流RR/31.5R30°45°60°30°R/2R流向向河岸河岸導(dǎo)流堤導(dǎo)流堤（2）非封閉閉式導(dǎo)流流堤的設(shè)設(shè)置形式式平原寬灘灘性河流流應(yīng)在兩兩側(cè)河灘灘上設(shè)置置非封閉閉式導(dǎo)流流堤，其其形式如如下120°橋頭引道道河灘邊灘主槽邊灘河灘河槽設(shè)計(jì)水位位平槽水位位第四章橋橋涵水水文術(shù)語語及《規(guī)范》用語河床橫斷斷面圖一，橋涵涵水文計(jì)計(jì)算和設(shè)設(shè)計(jì)的重重要術(shù)語語和關(guān)鍵鍵要素：：(1),河床斷面面的有關(guān)關(guān)術(shù)語：：1）主槽、、河槽、、邊灘、、河灘。。（2）水文文計(jì)算中中的有關(guān)關(guān)術(shù)語:1),設(shè)計(jì)流量量QP,2),設(shè)計(jì)水位位HP、“計(jì)算算水位””、洪水水比降，，3），設(shè)計(jì)計(jì)流速4），平槽槽水位5），斷面面平均水水深，6），斷面面平均流流速，7），沖刷系數(shù)數(shù)8），河槽寬度度9），橋前壅水水高度，10），壅高、浪浪高、浪程、、波浪爬高、、風(fēng)玫瑰圖，，11），局部沖刷刷坑深度，12），一般沖刷刷后的最大水水深，13），河槽總沖沖刷深度①，目前，我國河河流的堤壩防防洪標(biāo)準(zhǔn)除較較大的城市可可能達(dá)到1％外，野外河堤防洪洪標(biāo)準(zhǔn)一般都都達(dá)不到1％，多數(shù)在1/30∽1/20之間，不能滿足足我國現(xiàn)行公公路、橋梁