涵洞水文计算
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省道202线泾川至渗水坡(甘陕界)段第二合同段桥涵水文计算深圳高速工程顾问有限公司二○○九年1、综述本项目所在地深居内陆,属高原性大陆气候,高寒湿润气候区。
其气候特点是高寒,冬季漫长、春秋季短促,无夏季;湿润,光照不足,降温频繁。
年平均气温 4.5℃,最热月7月,平均13.2℃,最冷月1月,平均-8.4℃。
降水量:年平均降水量499.7-634,年降水量的季节分配很不均匀,夏季最多,占年降水量的50%以上,次为春秋两季,分别占年降水量的22%和26%,冬季最少,只占年降水量的1.4%-2.0%。
蒸发量:项目区内降水量充沛,空气湿润,蒸发量不大,约为1200mm,一年中冬季蒸和春末夏初蒸发量小,7月份蒸发量大。
冻土:从11月下旬开始进入冻结期,大地开始封冻,随着温度不断下降,冻土深度逐渐加深。
最大冻土深度为146cm,次年4月下旬开始解冻。
风向:一年中盛行东风,东北风次之,平均风速1.6m/s。
在全国公路自然区划中属河源山原草甸区(Ⅶ3)。
沿线地下水较为发育,小溪纵横。
沿线地表水及地下水较为丰富,水质良好,对施工用水的开采非常有利,但由于路线所经的部分地段地下水埋藏较浅,对公路路基及构造物造成一定的不利影响,需采取有效的工程措施以降低地下水的影响。
本项目对全线小桥及涵洞进行水文计算,最后确定其孔径。
2、参阅文献及资料1、《公路工程水文勘测设计规范》(JTG C30-2002)2、《公路涵洞设计细则》(JTGTD65-04-2007)3、《公路桥位置勘测设计规范》4、《公路小桥涵设计示例》——刘培文等编。
5、《公路桥涵设计手册(涵洞)》6、《桥涵水文》——张学龄3、涵洞水文计算该项目水文计算共采用三种不同的方法进行水文计算,通过分析比较确定流量。
方法1:交通部公路科学研究所暴雨径流公式推算设计流量;方法2:交通部公路科学研究所暴雨推理公式推算设计流量;方法3:甘肃省地区经验公式;(1)、交通部公路科学研究所暴雨径流公式:βγδφ5423)(FzhQp-= (F≤30Km2)pQ——规定频率为p时的洪水设计流量(m3/s)φ——地貌系数,根据地形、汇水面积F、主河沟平均坡度决定h ——径流厚度(mm)Z ——被植被或坑洼滞留的径流厚度(mm)F ——汇水面积(Km2)β——洪峰传播的流量折减系数γ——汇水区降雨量不均匀的折减系数δ——湖泊或小水库调节作用影响洪峰流量的折减系数参数取值:F:根据1:10000地形图,在图上勾出汇水区。
桥涵水文分析与计算一、概述桥涵水文分析与计算,包括河流水文资料的调查搜集整理与计算,推求出我们桥涵所需要的设计水位和流量,拟定出桥长孔径、桥高和基础埋设深度。
由于桥位所处的地理位置不同以及其它复杂因素,包括天然的和人为因素如潮汐、泥石流、修水库、开挖渠道等。
我们调查搜集洪水流量的计算方法各有不同。
水文计算从大的方面来分:有水文(雨量)观测资料和无水文观测资料的水文计算。
从各河段特殊情况的不同又可分为,有水库的水文计算,倒灌河流的水文计算,平原或者山丘区的水文计算,还有潮汐河段、岩溶河段、泥石流河段等。
不同情况的河流我们要有针对性的调查,搜集有关资料调查搜集资料很辛苦,跑路多收效有时还很小,但工作必需要做,要有耐心。
需要调查搜集的资料综合起来有:水系图,县志和水利志、地形图、形态断面、水文站(气象站)资料水库资料,倒灌资料、河道演度、河床淤积、雨力资料、洪水调查及比降的测量,原有桥涵的调查等,通过调查为下步洪水设计流量提供有关参数。
另外还要进行地质地貌调查,有些设计流量的计算参数也和土的颗粒组成、土壤的分类、密实度吸水率熔洞泥石流等有关,有的与设计流量无关,但与桥的安全性有关如土体稳定性、山体滑坡、湿陷性黄土软土地基等,一般野外采用看挖钻的方法,下面介绍一下土壤分类的一般常识,分为三类:1.粘性土:塑性指数p I >1 亚砂土或轻亚粘土1<p I ≤7; 亚粘土 7<I ≤17; 粘土 p I ≥17;塑性指数p I =l W (液限)-p W (塑限);而粘性土壤的状态用液性指数(即稠度系数)l I 分为四级,l I =pl p o w w w w --;o W —天然含水量;l I <0为坚硬半坚硬 标贯>3.5; 0≤l I <0.5为硬塑 标贯>-3.5; 0.5≤l I <1为软塑 标贯<-7;l I ≥1 为极软 标贯<2;淤泥是极软状态的粘性土,其含水量接近或大于液限,对于孔隙比大于1的轻亚粘土或亚粘土和孔隙比大于1.5的粘土均称淤泥。
改建工程K1+721.4箱涵流量计算书有限公司二〇二〇年六月汇水面积51.3243.438*18.9*3.35333===K P B gQ εν=K一、设计标准1、设计荷载:公路-Ⅰ级;2、设计洪水频率:1/50;4、设计安全等级:涵洞三级;5、环境类别:Ⅰ类;6、地震烈度:地震基本烈度为Ⅵ度,设计地震动峰值加速度0.05g ,设计地震分组为第一组,特征周期为0.35S 。
二、计算数据(一)涵洞水文计算:排洪涵洞水文计算方法:流域面积在≤30km2采用交通部公路科学研究所径流简化公式()βγδφ5423F Z h Q -=,并结合形态调查法等水文计算的有关规定推求设计流量,设计流速,并以此为依据确定涵洞的孔径、孔数。
式中取值:1.根据地形图圈出汇水面积F=5.24 km 23.主河沟长度4450m ,高差624m ,平均坡度14.02%,地貌系数φ=0.14。
4.径流厚度h 按表取Ⅱ和Ⅲ类土的平均值h=(44+39)/2=41.5。
5.滞留的迳流厚度Z 按表取值Z =25。
6.洪峰传播的流量折减系数β=1.0。
7.降雨不均匀折减系数r=1.0。
8.小水库(湖泊)调节折减系数δ=1.0。
根据以上数值设计流量Q =0.14×(41.5-25)1.5×55.240.8×1×1×1=35.3 m 3/s(二)无压力式涵洞的洪峰流量2-4m ×2.0m 箱涵临界流状态涵内临界流速 m/s2057.1051.3*0.13.35m Q A P K ==K =εν临界水深时的涵内净过水面积:涵内收缩断面处流速洞内收缩断面处水深涵前积水深涵前雍水位涵洞高2.0m 无压力式涵洞内顶点至最高流水面的净高Hjg ≥h/6≥0.333m 无压力式涵洞允许过水净高Hj =h-Hjg =2.0-0.333=1.667m 50年一遇洪峰流量时,涵前雍水位Hy <Hj ,箱涵尺寸采用2-4.0m ×2.0m 能满足设计排洪要求。
6公路涵洞水文计算设计技术要求公路涵洞是公路交通建设中的一种重要的交通工程设施,其主要作用是解决公路在山区、水域、道路交叉等地形复杂或交通条件特殊的地方的通行问题,确保交通的顺畅和安全。
在涵洞的设计过程中,水文计算是至关重要的一项技术要求,下面详细介绍涵洞水文计算设计的技术要求。
首先,涵洞水文计算设计需要准确测算洪水的洪峰流量和洪水水位。
这是涵洞设计的基本依据,可采用不同的计算方法,如经验公式法、概率统计法和数学模型法等。
计算过程中需要考虑降水量、地形和径流条件等因素,并结合历史洪水资料进行分析和预测,以得到尽可能准确的洪峰流量和洪水水位。
其次,涵洞水文计算设计需要合理确定涵洞的泄流能力。
泄流能力是指涵洞在设计洪水过程中所能承受的水流量,其确定需要结合涵洞性能要求、洪水水位和流量来进行计算。
根据涵洞的特点和场地条件,可以采用理论计算和模型试验相结合的方法,确定涵洞的泄流能力。
此外,涵洞水文计算设计还需要考虑涵洞的防洪安全问题。
涵洞作为一种交通设施,其功能除了通行外,还要防止洪水对道路和车辆的损害。
因此,在设计过程中需要根据洪水特性和涵洞的性能要求,确定涵洞的最小进水能力和排水能力,防止洪水的冲刷和溢出。
除此之外,还需要关注涵洞的对流情况。
对流是指涵洞内部水流与结构物的相互作用过程,对涵洞的水力计算和结构设计具有重要影响。
通过合理的水动力计算方法和结构力学分析,可以确定涵洞的合理尺寸和结构形式,以确保涵洞的安全性和稳定性。
最后,涵洞水文计算设计还应当考虑涵洞对生态环境的影响。
涵洞的建设和使用过程中可能对周围的自然环境和生态系统产生一定的影响,这需要在设计过程中进行综合考虑,采取相应的措施进行环境保护和生态修复。
综上所述,涵洞水文计算设计是公路交通建设中的重要环节,需要进行准确的水文计算和合理的设计。
设计过程中需要考虑洪水洪峰流量和水位、泄流能力、防洪安全、对流情况和生态环境等方面的技术要求,以保证涵洞的安全性、通行性和可持续性发展。
关于公路桥涵水文分析与计算方法的汇报人:日期:•引言•水文基础知识•公路桥涵水文分析方法•水文计算方法与应用目•水文分析与计算中的不确定性及处理方法•结论与展望录引言01提高设计效率水文分析可为桥梁和涵洞的设计提供科学依据,减少不必要的设计迭代。
节约建设成本合理的水文分析有助于优化设计方案,降低建设成本。
确保桥梁和涵洞的安全性通过水文分析,可以了解水流特性,预防洪水等自然灾害对桥梁和涵洞的破坏。
公路桥涵水文分析的意义03评估河床演变预测河床在长时间水流作用下的变形和演变,为桥梁和涵洞的设计使用年限提供依据。
01确定设计洪水峰值流量通过历史洪水数据和统计分析,预测未来可能发生的最大洪水流量。
02计算水流冲刷力分析水流对桥墩、桥台和涵洞基础的冲刷作用,确保结构的稳定性。
水文分析与计算的目的通过以上内容的学习,读者可以全面了解公路桥涵水文分析与计算方法的基本原理和应用,为实际工程提供有力支持。
工程实例分析:结合具体公路桥梁和涵洞工程实例,展示水文分析和计算方法的实际应用。
桥涵水文计算:讲解如何计算设计洪水峰值流量、水流冲刷力、河床演变等关键参数。
水文基础知识:介绍水文循环、河流类型、洪水频率等基本概念。
水文分析方法:阐述如何收集和处理水文数据,进行洪水频率分析、径流计算等。
本讲义的内容概述水文基础知识02描述的是地球上水从海洋、陆地和大气之间循环的过程,包括蒸发、降水、地表径流和地下渗透等环节。
在公路桥涵设计中,需要充分考虑到水文循环的影响,以防止水患并确保桥涵的稳定性。
水文循环指的是在任意时段内,一个流域或水体的输入水量(如降水、入渗等)与输出水量(如蒸发、径流等)应保持平衡。
在公路桥涵设计中,水量平衡原理可用于确定桥涵的过水能力,以确保在极端水文事件下桥涵的安全。
水量平衡水文循环与水量平衡大气中的水分以雨、雪等形式降落到地面的过程。
降水是公路桥涵设计中的重要参数,影响桥涵的排水设计和洪水频率分析。
式Q p=1.2KF n3/s);4、参考《公路排水设计规范》3-0-1公式推算流量:Q p=16.67ψq p,t F3/s);2;<10km2)涵洞水文分析计算书二、设计流量计算1、径流形成法是以暴雨资料为主推算小流域洪水流量的一种方法,目前公路部门普遍使用的一种计Q p=ψ(h-z)1.5F0.8βγδ3/s);一、项目概况本项目路线起点(K0+000)位于保家镇场口接319国道(近重庆彭水工业园区),终点(K14+982.337)位于乔梓乡场口,路线长度14.975公里。
本项目无桥梁工程;有新建涵洞501米/52道,平均每公里3.47道。
算方法。
按《公路涵洞设计细则》6.2.2泾流成因简化公式推算流量:2;时)3/s);2;Q p=CSF2/3;当汇水面积<3km2时,Q p=CSF——相应于设计洪水频率的一小时降雨量,可向当地雨量站了解;4.9m 3/s式1.9L 0=B= 1.9H 实=#####(m)h d =0.87H 实=1.20(m)#####(m)2);由《公路涵洞设计细则》(JTG/T D65-04-2007)表4.3.7查得,无压力式涵洞净空高度h d (m)3/s);选一孔H=L=深:(Q p /1.581/B)^2/3=参考公路桥涵设计手册《涵洞》第五章第四节第式5-28可得,涵洞进水口水深:从涵前水深H至进水口水深H'的降落系数取0.87;结论:MaxQ p =2;三、涵洞孔径选择(初步拟定尺寸)参考公路桥涵设计手册《涵洞》第五章第四节第5-33简化公式计算所需的涵洞净宽:B=Q p ×(1.581×H 1.5)-1临界流状态计算:则涵洞净高H 0≥H 实+h d =因此根据现场实际勘测、涵洞孔径选择计算、填土高度,初拟孔径涵洞尺寸满足要求。
四、涵洞孔径验算1、根据以上初拟孔径,按《公路涵洞设计细则》(JTG/T D65-04-2007)第7.2.1条进行涵洞孔径验算;本涵为无压力式涵洞,按下列公式验算涵内流速、水深、和涵前壅水位。
省道202线泾川至渗水坡(甘陕界)段第二合同段桥涵水文计算深圳高速工程顾问有限公司二○○九年1、综述本项目所在地深居内陆,属高原性大陆气候,高寒湿润气候区。
其气候特点是高寒,冬季漫长、春秋季短促,无夏季;湿润,光照不足,降温频繁。
年平均气温 4.5℃,最热月7月,平均13.2℃,最冷月1月,平均-8.4℃。
降水量:年平均降水量499.7-634,年降水量的季节分配很不均匀,夏季最多,占年降水量的50%以上,次为春秋两季,分别占年降水量的22%和26%,冬季最少,只占年降水量的1.4%-2.0%。
蒸发量:项目区内降水量充沛,空气湿润,蒸发量不大,约为1200mm,一年中冬季蒸和春末夏初蒸发量小,7月份蒸发量大。
冻土:从11月下旬开始进入冻结期,大地开始封冻,随着温度不断下降,冻土深度逐渐加深。
最大冻土深度为146cm,次年4月下旬开始解冻。
风向:一年中盛行东风,东北风次之,平均风速1.6m/s。
在全国公路自然区划中属河源山原草甸区(Ⅶ3)。
沿线地下水较为发育,小溪纵横。
沿线地表水及地下水较为丰富,水质良好,对施工用水的开采非常有利,但由于路线所经的部分地段地下水埋藏较浅,对公路路基及构造物造成一定的不利影响,需采取有效的工程措施以降低地下水的影响。
本项目对全线小桥及涵洞进行水文计算,最后确定其孔径。
2、参阅文献及资料1、《公路工程水文勘测设计规范》(JTG C30-2002)2、《公路涵洞设计细则》(JTGTD65-04-2007)3、《公路桥位置勘测设计规范》4、《公路小桥涵设计示例》——刘培文等编。
5、《公路桥涵设计手册(涵洞)》6、《桥涵水文》——张学龄3、涵洞水文计算该项目水文计算共采用三种不同的方法进行水文计算,通过分析比较确定流量。
方法1:交通部公路科学研究所暴雨径流公式推算设计流量;方法2:交通部公路科学研究所暴雨推理公式推算设计流量;方法3:甘肃省地区经验公式;(1)、交通部公路科学研究所暴雨径流公式:βγδφ5423)(FzhQp-= (F≤30Km2)pQ——规定频率为p时的洪水设计流量(m3/s)φ——地貌系数,根据地形、汇水面积F、主河沟平均坡度决定h ——径流厚度(mm)Z ——被植被或坑洼滞留的径流厚度(mm)F ——汇水面积(Km2)β——洪峰传播的流量折减系数γ——汇水区降雨量不均匀的折减系数δ——湖泊或小水库调节作用影响洪峰流量的折减系数参数取值:F:根据1:10000地形图,在图上勾出汇水区。
涵洞水文计算范文涵洞是一种用于排除或稳定道路上积水的结构,在道路运输中起到了非常重要的作用。
本文将介绍涵洞的设计原理、水文计算方法和涵洞的维护管理。
涵洞的设计原理是基于流体力学的原理,通过合理地设计涵洞的尺寸和形状,使涵洞能够承受预计的流量,并确保涵洞内的流速和流量在安全范围内。
涵洞的设计流量是指在一定时间内通过涵洞的最大水流量,在设计涵洞时需要考虑的因素包括降雨频率、降雨强度、流域面积、地形等。
水文计算是确定设计流量的关键步骤,常用的计算方法有经验公式法和数值模拟法。
经验公式法根据实际经验和历史数据,以简化的计算公式来计算设计流量;数值模拟法则基于数学模型和计算机模拟技术,通过模拟涵洞中的水流变化来计算设计流量。
常用的数值模拟软件有HEC-RAS、MIKE等。
涵洞的水文计算主要包括两个方面:一是确定设计洪水位,即涵洞内水位与河流或道路高程之差,通常要求涵洞内水位不超过设计高程;二是确定涵洞的设计流量,即通过涵洞的最大水流量。
在进行水文计算时,需要考虑流域面积、流域降雨量、流域时间集中参数等因素,并根据设计准则和规范的要求进行合理选择。
涵洞的维护管理是确保涵洞正常运行和延长使用寿命的重要环节。
维护管理包括涵洞的巡检、清理、修复和改造等工作。
定期巡检可以及时发现涵洞存在的问题,确保涵洞的畅通和安全;清理工作主要包括清除涵洞内的积水、泥沙和垃圾等,以提高涵洞的排水能力;修复工作针对涵洞存在的破损、渗漏等问题进行修复和加固;改造工作则是对老旧涵洞进行改进和升级,以适应新的环境要求。
在涵洞的设计、水文计算和维护管理中,需要密切关注环境变化和道路使用情况的变化,及时进行调整和改进。
合理的涵洞设计和水文计算是确保涵洞正常运行和安全使用的基础,而科学的维护管理则是保障涵洞长期有效的关键。
通过不断的研究和实践,涵洞的设计、水文计算和维护管理将得到进一步的完善,并在实际应用中发挥更大的作用。