倒灌影響頭洋中橋橋水文計(jì)算書

第一章概述一、橋位地理自然環(huán)境頭洋中橋是臨高縣濱海旅游觀光公路K8+123的一座新建橋梁，地勢(shì)相對(duì)較開闊。根據(jù)走訪沿線居民了解頭洋中橋受海水倒灌的影響，最高水位曾到達(dá)高程為3.11處，比現(xiàn)溝底高出3.23米。平時(shí)水流量變化不大。二、水文特征橋位水流由東南向西北流過。常水位河面寬約5.0米，水深大于0.4米，局部較深處達(dá)到0.7m。水流主要有大氣降水、山體滲流補(bǔ)給。洪水成因主要為夏季臺(tái)風(fēng)，海水倒灌形成，年徑流量多年變化不大。第二章水文計(jì)算該橋設(shè)計(jì)路線等級(jí)為一級(jí)公路，設(shè)計(jì)洪水頻率1/100。橋位上游主河槽寬為9.0米，下游主河槽寬為5.0米。一、常水位河流流量橋位常水位河面水深0.5米，局部最深達(dá)到0.8米。河水流速較小，河流相對(duì)平緩。實(shí)測(cè)常水位水流速度V=0.6m/s，實(shí)測(cè)過水面積為S=4.6*0.5=2.3m，200常水位流量Qc=V×S=0.6×2.3=1.38m/s。300二、洪水期設(shè)計(jì)流量⑴設(shè)計(jì)流量采用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算Q＝KFpn式中：Q——規(guī)定頻率為P＝1/100時(shí)的設(shè)計(jì)流量（m/s）3pK——徑流模量，按參考資料查表取37.1word文檔可自由復(fù)制編輯F——匯水面積（km7.7km22n——地區(qū)指數(shù)，按參考資料查表取0.75經(jīng)計(jì)算：Q＝37.1×7.7＝146.53m/s30.73p⑵徑流形成法的計(jì)算公式（簡化公式）43QhZF52p式中：Q——規(guī)定頻率為P＝1/100時(shí)的設(shè)計(jì)流量（m/s）3p——地貌系數(shù)，參考書中查得0.1F——匯水面積（km7.7km22h——徑流厚度（mm），查表得65Z——植物截流或洼地滯留的攔蓄厚度（mm25——洪峰傳播的流量折減系數(shù)，按表查取11——小水庫或湖泊影響得折減系數(shù)；取0.9534經(jīng)計(jì)算：Q＝0.1×（65-25）×（7.7）×1×1×0.95＝127.67m/s325p⑶設(shè)計(jì)流量采用受設(shè)計(jì)頻率洪水倒灌影響計(jì)算1、QQgg0式中：Q——受倒灌影響的橋下流量（m/s）3gQ——橋位河流常水位時(shí)的流量（m/s）30——橋位上游蓄水面積m，可從大比例尺地形圖上量取，實(shí)測(cè)為122087m22m/sgword文檔可自由復(fù)制編輯觀測(cè)站的水位資料，以較高水位時(shí)的上漲速度代替。經(jīng)計(jì)算：Q＝122087×0.1÷60-1.38＝202.65m/s3g2、QQ'tqPWQ'Q×PWWPpPa式中：Q——橋下流量（m/s）3qQ——橋位河流無倒灌影響時(shí)的設(shè)計(jì)流量（m/s）3pQm/s'3P體積有限時(shí)，可取QQ'=Pp——橋位上游蓄水面積m，可從大比例尺地形圖上量取，實(shí)測(cè)為122087m22——橋位上游蓄水下降率（m/st經(jīng)計(jì)算：Q＝122087×0.1÷60+0.73＝203.38m/s3q根據(jù)沿途調(diào)查洪水位情況結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際，本橋梁設(shè)計(jì)取203.38m/s設(shè)計(jì)流量。3根據(jù)實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)勘察情況，橋位處附近河段順直，橋位處主河槽寬度5米。按如下公式估算橋梁設(shè)計(jì)孔徑：Q3LK公路工程水文勘測(cè)設(shè)計(jì)規(guī)范---21頁公式6.2.1-1)BpQjqcc式中：Q——橋下流量（m/s）3pQ——河槽流量cB——河槽寬度（m）cword文檔可自由復(fù)制編輯K、n——系數(shù)和指數(shù)，按公路工程水文勘測(cè)設(shè)計(jì)規(guī)范---22頁表6.2.1查得)p3則有：203.3864.860.87L0.95512.8j考慮到公路等級(jí)，受叉河河水倒灌的影響，結(jié)合線路的走向橋頭添土高度等技術(shù)指標(biāo)，初步擬定橋孔長度為20m，橋型采用1-20m預(yù)應(yīng)力空心板橋。第四章標(biāo)高計(jì)算參考橋位處的河流斷面和現(xiàn)場(chǎng)勘察資料及擬定橋型完成以下計(jì)算過程。一、洪水流速1、按簡化公式計(jì)算洪水流速212vmHI3主平均主式中：m主——主河溝糙率，按下表選用，本橋位取值為20；阻塞的河溝、巨大的頑石河床I主——主河溝平均坡度，即河床比降，按橋位上游200m，橋位下游100m，實(shí)測(cè)為0.0056；HmH平均＝0.5H，河床類梯形斷面H平均＝0.6H，河床類矩形斷面H平均＝H，H為計(jì)算洪水位的最大水深。word文檔可自由復(fù)制編輯本橋建成后，橋位河床類梯形斷面，計(jì)算洪水位的最大水深H，通過形態(tài)斷面確定為3.65m時(shí)，對(duì)應(yīng)洪水流速為：21203.650.0056V＝32＝3.56m/s二、橋位處設(shè)計(jì)水位的確定：1、最深水位：根據(jù)已測(cè)高程，河槽最低高程為-0.12米，本橋建成后，橋位河床類矩形斷面，計(jì)算洪水位的最大水深，通過形態(tài)斷面確定為3.65m時(shí)，建橋后需要的過水面積：ω×V式中：Q—洪峰流量（m/s3ω—過水?dāng)嗝婷娣e（m2V—橋位斷面洪水流速（m/s建橋后需過水面積ω=57.022由形態(tài)斷面圖試算橋梁過水面積為57.83m時(shí)，滿足所需過水面積。2河槽最低高程為-0.12米，建橋后水最深為3.65m。設(shè)計(jì)水位：-0.12+3.65=3.53m。2、壅水高度：△Z＝(Ky*Kn/2g)*(VV)220mg式中：Ky=0.5/(Vm/-0.1)=1.52；g0Kn==1.80word文檔可自由復(fù)制編輯Vm—橋下洪水流速（m/sV0—平時(shí)水流速（m/sVm＝1.343（m/s）V0＝0.6（m/s）△Z＝0.101m3、波浪高度：D=50m，風(fēng)速V＝40.0m/s(規(guī)范查得)。w根據(jù)公式計(jì)算得:此處處于非主河流地段，平時(shí)水量不多，因此波浪高度不高，估取H=0.414mL4、淤高計(jì)算根據(jù)橋位處淤積情況調(diào)查,取H＝0.1my5、設(shè)計(jì)水位和計(jì)算水位本河段無典型溜冰、流木和較大的漂浮物，其它引起水位升高的因素均可略去，故計(jì)算水位高程為：H＝H＋∑△sjH＝3.53+0.101+0.414+0.1=4.045m6、計(jì)算橋面標(biāo)高：本河段無通航要求，取采用橋下凈空高度△＝0.5m，橋梁建筑高度△＝hjhD1.05m，橋面鋪裝△=0.2＋13×2％=0.46HzH＝H＋△＋△＋△hDqmjhjHz＝4.045+1.05+0.5+0.46word文檔可自由復(fù)制編輯=6.055m由以上計(jì)算可知，在路線縱斷面設(shè)計(jì)時(shí)，橋位最低處路線中心設(shè)計(jì)高程應(yīng)＞6.055m。第五章沖刷計(jì)算一、河槽一般沖刷本河床為非粘土性河床，按下列公式進(jìn)行計(jì)算：0.901.04AhQ2cQ1Bc2已知設(shè)計(jì)流量，設(shè)計(jì)水位式中：Q—設(shè)計(jì)流量（m3/s）2Q—天然狀態(tài)下流量m3/s)cB—建橋后橋下斷面河槽寬度（mB2=L，本2橋橋孔不壓縮河灘，取B2=18.08—設(shè)計(jì)水位下，橋墩阻水總面積與橋下過水面積的比值，經(jīng)手算為—橋墩水流側(cè)向壓縮系數(shù)，查表取0.94；—橋下河槽最大水深（mhmcA—單寬流量集中系數(shù)計(jì)算得A=1.020.900.66QB1.04Ah2cQ1Bc2=4.037word文檔可自由復(fù)制編輯二、墩臺(tái)局部沖刷nhkkB0.6VVb100V0采用計(jì)算河槽中橋墩的局部沖刷，依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查取河床泥沙平均粒徑d＝20mm，汛期含沙量系數(shù)E查表取0.86一般沖刷后水深hp=4.037m一般沖刷后墩前行進(jìn)流速VBhV()[]()Vcm2cd1.04Q)BhcccgcB橋長范圍內(nèi)的河槽寬度cgh河槽平均水深cV河槽平均流速c:河床泥沙起動(dòng)流速V00.5V0.0246dpp0dd=1.60墩前泥沙起動(dòng)流速V:‘0dVV0B01VnhbkkBVVVV0采用公式100V0V0.25系數(shù)0=0.710.19ndV查表，采用KB31word文