桥涵水文分析计算

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。

一、用桥下过水面积计算桥孔长度（冲刷系数法）冲刷系数法原理：利用桥位断面的设计流量Qs和设计水位Hs，根据水力学的连续性原理(Q=Av),求出桥下顺利宣泄设计洪水时所需要的最小过水面积，用以确定桥孔的最小长度。

计算桥孔长度时，常采用天然河槽平均流速作为设计流速（即一般冲刷？完成后的桥下平均流速）。

一般冲刷：建桥后桥孔压缩了水流，桥下流速增大到一定数值时，桥下河槽开始冲刷即称为一般冲刷总过水面积：设计水位下过水总面积之和。

有效过水面积：扣除桥墩面积设计流速：天然河槽平均流速（不冲刷流速）冲刷系数定义p：桥下河床冲刷后过水面积与冲刷前过水面积之比值p。

冲刷的类型桥梁墩台冲刷是一个综合冲刷过程，可分为三部分：桥位河段因河床自然演变而引起河床的自然演变冲刷；因建桥压缩水流而引起桥下整个河床断面普遍存在的一般冲刷；由于桥墩台阻水而引起的河床局部冲刷。

其实桥梁墩台冲刷是受多种因素同时交叉影响产生的，但是为了便于研究和计算，我们把墩台周围总的冲刷深度，假定为这三种冲刷先后进行，分别计算，然后叠加。

二、绘制最大冲刷线1、全部冲刷完成后，墩柱最大冲刷水深包括三个部分,桥墩最低冲刷线高程为Hmin：Hmin=Hs-h-hp-hb-△h式中：Hmin——最低冲刷线高程（m）;Hs ——设计水位(m)h——计算墩柱处水深（m）hp——一般冲刷深度(m);hb——局部冲刷深度(m);△h——自然演变冲刷深度（m）；2、桥台最低冲刷线的标高：Hmin=Hs-hs-h -△h式中：Hs——桥位断面的设计水位（m）；hs—桥台所在位置的冲刷深度（m）。

h—桥台所在位置的平均水深（m）。

△h——自然演变冲刷深度（m）；2、桥梁各墩台基底最浅埋置标高HJM=Hmin-△(m)式中：HJM—墩台基底最浅埋置标高（m）；Hmin—墩台最大冲刷时的标高（m）；△—基底埋深安全值（m）。

小桥的孔径计算与大中桥的区别：大中桥：以冲刷系数作控制条件，容许桥下河床发生一定的冲刷，采用天然河槽断面平均流速作为桥孔设计流速，并按自由出流条件，由计算的过水面积推求桥孔长度。

滞洪区内河流桥涵水文分析与计算滞洪区是指在大雨水或洪水来临时，起到减缓洪峰流速、降低洪水水位、防止洪水泛滥的功能区域。

在滞洪区内，河流桥涵是常见的治理措施之一，它可以起到桥梁的作用，同时也可以用于暂时储存洪水。

水文分析与计算是评估和设计桥涵滞洪区的关键步骤，本文将从滞洪区水文特征的分析和桥涵计算的方法两个方面进行论述。

1.滞洪区水文特征的分析在进行桥涵水文分析之前，需要对滞洪区的水文特征进行详细的分析。

主要包括以下几个方面：（1）流域特征：包括流域面积、河道长度、坡度等。

这些参数对洪水的生成和传播有重要影响，对滞洪区桥涵的设计和计算至关重要。

（2）降雨特征：包括降雨量、持续时间、强度等。

根据历史降雨数据或气象站数据，可以分析河流流量过程和概率。

（3）洪水特性：包括洪峰流量、洪水过程的时程特征等。

通过收集历史洪水资料或者进行洪水模拟，可以估算洪水的极值和频率。

2.桥涵计算的方法滞洪区内的河流桥涵计算是建立在上述水文数据基础上的。

主要包括以下几个步骤：（1）确定设计洪水：根据滞洪区的水文特征和防洪标准，选择适当的设计洪水，如一百年一遇、百年一遇等。

这些设计洪水的选择要综合考虑滞洪区的水文特点和抗洪能力要求。

（2）计算径流过程：根据设计洪水的降雨特征和流域的水文特征，可以利用水文模型计算出径流过程。

常用的水文模型有单位线模型、线性水动力模型等。

（3）计算洪水水位和流量：根据计算的径流过程和滞洪区内河流的断面形状，可以利用水流力学公式计算出洪水水位和流量。

（4）确定桥涵的尺寸和几何形状：结合设计洪水的水位和流量，可以选择合适的桥涵尺寸和几何形状，以确保桥涵能够顺利通过设计洪水。

（5）计算桥涵的流量特性：根据桥涵的尺寸和几何形状，可以利用流量计算公式计算出桥涵的流量特性，如起点、终点流速、流量和水位。

（6）桥涵的稳定性分析：在计算桥涵流量特性的基础上，进行桥涵的稳定性分析，以确保桥涵能够承受设计洪水的冲击力和水动力效应。

某大桥新建工程桥梁水文计算一、概况1.我们在外业测量期间,收集了以下资料1.1沿线地形图（1：10000和1：50000）；1.2计算流量所需的要的资料（如多年平均降雨量、与设计洪水频率相对应的24h 降雨量及雨力）；1.3地区性洪水计算方法、历史洪水资料、各河沟已经有洪水成果；1.4现有河流的设计断面、流量、水位；2.水文调查及勘测主要包含了以下主要内容2.1各汇水区内土壤类别、植被情况、蓄水工程分布及现状；2.2根据河沟两岸土壤类别、河床质，选定河沟糙率；2.3当桥涵位处于村庄附近时，通过走访村中的老同志或洪痕调查历史洪水位、常水位、河床冲淤及漂浮物等情况；2.4调查原有桥涵的现状、结构类型、基础埋深、冲刷变化、运营情况等；2.5测量河沟比降。

施测范围应以能求得桥（涵）区段河沟坡度为准。

平原区为水文断面上游不少于200m，下游不少于100m；山区水文断面上游不少于100m，下游不少于50m；2.6测量水文断面。

当历史洪水位距桥（涵）位比较远，河沟断面有变化时，在历史洪水位附近，亦应布测水文断面，测量范围以满足水位、流量计算为准。

3.工程水文勘测计算依据3.1《公路工程水文勘测设计规范》JTG C30—2002；3.2《公路桥涵设计通用规范》JTG D60—2004；3.3《实用桥涵水力水文计算原理与习题法指南》叶镇国主编；3.4《公路小桥涵勘测设计示例》孙家驷主编；3.5《桥位勘测设计》（土木工程专业用）高冬光主编； 3.6《公路桥涵设计手册-桥位设计》高冬光主编。

二、设计流量计算（6×20米预应力混凝土空心板桥）在现场，通过走访附近年龄较大的村民（60岁以上）和现场所测洪痕得知，该桥位处的历史最高洪水位为71m(黄海高程)左右。

由于缺乏水文观测资料，利用交通部公路科学研究所1960年制定的暴雨径流简化公式进行计算设计流量。

从1:10000的地形图上，量的桥位以上流域的流域面积F=5km 2，利用交通部公路科学研究所1960年制定的暴雨径流简化公式进行计算。

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。

公路桥涵水文与计算方法关于公路桥涵水文分析与计算方法的研究摘要:桥涵建设是公路工程建设的重要组成部分和重点施工环节，桥涵水文分析工作在一定程度上影响着总体桥涵跨境方案实施和公路工程建设的进程，合理桥涵规划不仅能够有效保证公路建设和交通运行安全，还可以节省公路工程建设造价成本支出。

本文针对当前公路工程建设现状，对桥涵水文进行详细的分析和阐述，提出了针对不同形式的计算方法，以适应不同类型的水文条件。

0.引言在基础桥涵设计过程中，科学合理的桥涵水文分析不仅可以为后续工程水文计算提供相应的基础，也可对桥涵布局合理性和桥涵设计结构准确性作出全面判断，关键点就是要计算出相关孔跨长度，并以此为依据进行工程数量计算，设定工程勘测设计合理方案。

在经过上述复杂流程后即可为工程建筑施工提供桥涵数位信息和计算结果数据。

1.桥涵水文计算内容与方法的探究随着科技水平不断提高，各种形式的水文计算方法层出不穷，不同的专业部门有着不同的桥涵水文计算方法和计算公式。

当前较为常用的桥涵水文计算结构体系是以实际工程建筑桥涵水文信息资料观测为主，包括桥涵水文形态断面法和桥涵水文公式计算法等，对供水流量进行准确推算。

需要注意的是，此处洪水流量值是相关洪水频率之下的基础流量值，而此时计算法则是以测流断面计算法为主。

然后用频率断面计算法进行流量计算并得出流量计算方案和流量计算法则，根据计算所得出的流量数值可进行出桥孔最小净值推断，也可计算出工程建筑所设计水位标准数值。

1.1洪水频率选择和流量选择设计方案要点探究以拟建桥涵公路等级和对应桥涵类别为例，对其中的供水频率进行科学合理选取。

在进行桥涵水文分析时，应加大设计流量推算力度和加强准确性计算，因为设计流量具体数值推算关系到桥涵水文分析最终结果的实验分析质量，较为合理的做法是利用水文站中实际测量基础资料或是运用形态断面法进行设计流量推算。

此外，还可以通过公式详细推理和运用公式法等科学策略进行最佳设计流量数值推算。

桥涵水文分析与计算(技术讲座稿)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。