湖南推理公式法計算書

推理公式法工程概況工程概況：計算依據(jù)：1）《湖南省暴雨徑流查算圖表使用手冊》2）外業(yè)調(diào)查及測量資料工程設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)

···，采用標(biāo)準(zhǔn)為10年一遇（P=%）計算過程：

1、設(shè)計暴雨的查算

a、根據(jù)工程地理位置查圖三得流域中心H24點=毫米，查圖四得Cv=。由設(shè)計頻率P=%和Cs=3.5Cv查表(二)得Kp=。

則點雨量H24點=H24點×Kp=毫米。

b、由圖一知該流域?qū)俦┯暌恢聟^(qū)。依據(jù)F=平方公里，查圖十九得α=。面雨量H24面=H24點×α=毫米。

c、據(jù)H24面=毫米，F(xiàn)=平方公里，查圖三十得n2=、圖三十一得n3=。

d、根據(jù)已求得的H24面，n2、n3，代入上面的暴雨公式，分別求出1、3、6、12小時的面暴雨：

H1=H24面×24n3-1×6n2-n3=毫米。

H3=H24面×24n3-1×6n2-n3×31-n2=毫米。

H6=H24面×24n3-1×61-n3=毫米。

H12=H24面×24n3-1×121-n3=毫米。

2、列表計算設(shè)計暴雨的時程分配

3、設(shè)計凈雨過程的計算

a、查圖四十知該流域?qū)佼a(chǎn)流分區(qū)，得I0=毫米。

I0=Im-Pa設(shè)

式中：I0-初損Im-流域最大初損

Pa設(shè)采用34Im（經(jīng)統(tǒng)計我省較大實測洪水的Pa，80%的頻次），因此各產(chǎn)流分區(qū)的I0為常數(shù)。

b、扣除初損I0，得時段凈雨深（即徑流深R總）。

c、求時段地表徑流深R上，R上=R總×ψ為所計算的設(shè)計凈雨過程R上~t。

4、求凈峰流量Qm和匯流時間τ

（1）根據(jù)θ=LF14J13=查圖四十一計算m=0.145θ0.489(0.228θ1.067)=。

（2）列表計算Rtt根據(jù)（計表一）第（十四）欄，自最大時段凈雨開始，向前后相鄰時段連續(xù)累加得（計表二）中第（三）欄，并除以相應(yīng)的歷時，得第（四）欄Rtt值。

（3）圖解法求Qm和τ

每隔一個小時取t值，為1,2,3···按公式

Qmt=0.278×F×Rtt計算t相對應(yīng)的Qmt值。再假設(shè)與t值個數(shù)相同的Qmτ反推出τ值，得到Qmt-t和Qmτ-τ兩組曲線，得到交點坐標(biāo)，即為Qm-τ。

5、洪水過程線的推求

（1）用徑流分配系數(shù)法求地面徑流過程：

已知R上=毫米，Qm=米3/秒，F(xiàn)=平方公里，則時段地面徑流總量為

∑Qi=R上F3.6?t=米3/秒（Δt=1）Qm∑Qi=。

用各時段分配系數(shù)分別乘以∑Qi即得相應(yīng)凈雨深（R上）的地面徑流過程Qi~t。

（2）地下徑流過程的計算

已知地下徑流深R下=R總-R上=毫米。

由Q橋孔徑的計算根據(jù)實際現(xiàn)場勘察情況，橋位處附近河段屬于，橋位處主河槽寬度米。

按如下公式估算橋梁設(shè)計孔徑：

，

式中：。

則有：

Lj=。

······橋面標(biāo)高計算參考橋位處的河流斷面和現(xiàn)場勘察資料及擬定橋型完成以下計算過程。橋位處設(shè)計水位計算：

，，

上式中：

Q——設(shè)計流量；

A——過水面積；

n——糙率；

J——干流坡降；

χ——濕周。

由形態(tài)斷面圖試算，過水面積A=m2，濕周χ=m，則試算流量Qs=m3/s，與設(shè)計流量Qm(洪峰流量)相近，所以設(shè)計水位為：

SW=m。雍水高度計算：

式中：

Ky=；

Kn=；

vm=；

Qm——洪峰流量；

Az——阻水面積；

vm——橋下洪水流速；

v0——平時水流速；

vm=m/s；

v0=m/s；

Az=m2/s；

則ΔZ=m。其他高度：

波浪高度Hl=m；

淤高Hy=m；

橋下凈空高度Hj=m;

橋面鋪裝Hz=m;

橋梁建筑高度HD=m。橋面標(biāo)高：

最低橋面標(biāo)高為設(shè)計水位加入雍水高度和其他高度；

Hmin=m。沖刷計算一、河槽一般沖刷

河床非粘性土河床，按下列公式進行計算：

式中：

hp——橋下一般沖刷后的最大水深(m)；

Qp——頻率為P%的設(shè)計流量(m^3/s)；

Q2——橋下河槽部分通過的設(shè)計流量(m^3/s)，當(dāng)河槽能擴寬至全橋時取用Qp；

Qc——天然狀態(tài)下河槽部分設(shè)計流量(m^3/s)；

Qt——天然狀態(tài)下橋下河灘部分設(shè)計流量(m^3/s)；

B2——橋長范圍內(nèi)的河槽寬度(m)，當(dāng)河槽能擴寬至全橋時取用橋孔總長度；

Bc——造床流量下的河槽寬度(m)，對復(fù)式河床可取平灘水位時河槽寬度；

λ——設(shè)計水位下，在B2范圍內(nèi)，橋墩阻水總面積與過水面積的比值；

μ——橋墩水流側(cè)向壓縮系數(shù)；

hmc——河槽最大水深(m)；

Ad——單寬流量集中系數(shù)，山前變遷、游蕩、寬灘河段當(dāng)Ad>1.8時，Ad值可采用1.8；

Hz——造床流量下的河槽平均水深(m)，對復(fù)式河床可取平灘水位時河槽平均水深。

河床為粘性土河床，按下式計算：

式中：

IL——沖刷坑范圍內(nèi)粘性土液體指數(shù)；

本河床為，則

hp=m。二、橋墩局部沖刷

非粘性土河床：

當(dāng)v<=v0，

當(dāng)v>v0，

式中：

hb——橋墩局部沖刷深度(m)；

Kξ——墩形系數(shù)；

B1——橋墩計算寬度(m)；

hp——一般沖刷后的最大水深(m)；

d平均——河床泥沙平均粒徑(mm)；

Kη1——河床顆粒影響系數(shù)；

v——一般沖刷后墩前行近流速(m/s)；

v0——河床泥沙起動流速(m/s)；

v0’——墩前泥