涵洞+通道水文计算程序
- 格式:xls
- 大小:658.00 KB
- 文档页数:2
水文计算步骤范文水文计算是指通过对地下水系统进行定量分析和计算,以了解地下水的流动、贮存和补给过程。
下面是水文计算的基本步骤:1.收集和整理数据:水文计算的第一步是收集和整理相关的数据。
这包括地下水位观测数据、降雨数据、地形数据和土壤特性数据等。
这些数据将成为进行水文计算的基础。
2.建立水文模型:水文计算需要建立一个数学模型来描述地下水的流动和贮存过程。
这个模型通常是基于水文学原理和方程组成的。
常见的模型包括地下水位模型、地下水流模型和地下水补给模型等。
3.参数估计:水文模型通常包含一些参数,比如土壤透水性系数、渗透率和蒸发散等。
这些参数需要通过观测数据或试验数据进行估计。
常见的方法包括经验公式、实地试验和数值模拟等。
4.模型校验:模型校验是验证水文模型的准确性和适用性的过程。
这需要将模型预测结果与实际观测数据进行对比,评估模型的预测能力和误差。
如果模型预测结果与观测数据吻合良好,则认为模型是可靠的。
5.地下水量计算:在建立和校验水文模型后,可以使用该模型进行地下水量的计算。
这包括地下水位、地下水流量和地下水补给量等。
这些计算通常涉及到时间序列分析和空间分布分析等方法。
6.结果分析和应用:对地下水量计算结果进行分析和应用是水文计算的最后一步。
这可以帮助我们了解地下水资源的状况和变化趋势,指导地下水资源的管理和保护。
需要注意的是,水文计算是一个复杂的过程,需要结合实际情况进行灵活的处理。
不同的问题和目标可能需要采用不同的计算方法和模型,因此水文计算的步骤可能有所变化。
此外,水文计算还涉及到许多专业知识和技巧,需要有相关领域的专业人员进行指导和实施。
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。
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。
水文计算书一、计算公式本路段各桥涵处汇水面积F≤30km2,根据《涵洞设计细则》径流形成法计算。
计算公式如下:Q p=Ψ(h-z)3/2F4/5βγδQ p——规定频率为P%时的雨洪设计流量;Ψ——地貌系数;h——径流厚度;z——被植物或坑洼滞留的径流厚度;F——汇水面积;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——小水库调节作用影响洪峰流量的折减系数;二、典型桥涵处水文计算:1、k3+685涵洞处:设计洪水频率1/100。
汇水面积在1:10000地形图上勾划,F=5.6km2,汇水区内水库面积f=1.7 km2。
主河沟平均坡度3.8‰,属平原地形,地貌系数取值0.07。
汇水面积重心至桥涵的距离L=2.5km,洪峰传播折减系数为0.925。
水库湖泊所占面积30%,折减系数δ为0.91。
暴雨分区为第5区。
降雨不均匀折减系数为1。
汇水区内分布有水稻土(约30%)、粘土(约30%),壤土(约40%),表土吸水类属为I、II、III类。
径流厚度h=56×0.3+48×0.3+46×0.4=49.6,取50。
汇水区内为中等稠度林和水平带梗的梯田,被植物或坑洼滞留的径流厚度z取25。
Q p=Ψ(h-z)3/2F4/5βγδ=0.07×(50-25)^1.5×5.6^0.8×0.925×1×0.91=29.22(m3/s)查公路道路设计资料集——《涵洞》,净跨径3.4×净高3.4的钢筋砼盖板涵泄水能力Q=31.59(m3/s),为统一跨径,且该处河沟宽4m,深2.5m,故设1-4×3.5涵洞排洪。
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。
涵洞水文计算书根据《公路涵洞设计细则》(JTG/T D65-04—2007),四级公路涵洞设计洪水频率二十五年一遇(1/25),新建涵洞应采用无压力式涵洞,根据暴雨推理法相关公式,并结合现场实际情况,计算求得相应洪峰流量,从而选择合适的盖板涵尺寸以满足过洪要求。
1、暴雨推理公式F S Q npP μ)-=τ(278.0 (1-1)式中:Q P ——规定频率为P%的洪峰流量(m ³/s );S p ——频率为P%的雨力(rnm/h),查附录B 各省(区)雨力等值线图(图B-1~图B-3);τ——汇流时间(h);汇流时间二按下式计算:北方可采用13(ατ)ZI L K = (1-2) 南方可采用324(βατ-=P ZS I L K ) (1-3) 43K K 、——系数,查附录B 表B-1;L ——主河沟长度(km ); I Z ——主河沟平均坡度(0.001);321βαα、、——系数,查附录B 表B-1;n ——暴雨递减指数;查附录B 各省(区)暴雨递减指数n 值分区图(图B-4)和表B-2,表中n 1、n 2、n 3由τ值分查;μ——损失参数(mm/h);损失参数μ按下式计算:北方可采用11βμP S K = (1-4)南方可采用122λβμ-=F S K P(1-5) 21K K 、——系数,查附录B 表B-3,表中土壤植被分类,查附录B 表B-4;121λββ、、——指数,查附录B 表B-3; F ——汇水面积(km 2)。
2、推理公式中各参数的取值计算(1)流域特征值F ,L ,I ZF 、L 为计算流域的汇水面积及主沟长度,在Google Earth 地形图上勾画出流域范围后,直接量算得出;I Z 为主沟道纵坡,采用加权平均法计算得出。
有关流域特征参数计算结果见表2-1。
表2-1 流域特征值F 、J 、I Z(2)暴雨雨力S P根据设计洪水频率1/25,查《公路涵洞设计细则》JTG/T D65-04—2007附录B (图B-3)得暴雨雨力Sp 见表2-2。
Ψ
h
(mm)
z
(mm)
F
(km2)
βγδ
Q P
(m3/s)
0.134425811156.826 0.133825811132.161 0.133525811121.698
附录B-5
附录B-
6/7/8/9
附录B-11附录B-12附录B-13 F:①汇水面积按投影面计算;②边界线与山脊线一致,且与等高线垂直。
β:某地为山地地形,当汇水面积重心至涵位的距离L0≤3km时,β=1
γ:通常不考虑
δ:根据湖库控制的汇水面积f与涵洞汇水面积F的比值确定相应参数。
无湖库时,δ=1《公路涵洞设计细则》JTGT D65-04-2007
涵洞水文计算
参数确定相关说明
Ψ:按主河沟平均坡度确定。
h:①由表B-6可知湖北为第十区;②由表B-7可知为巴东土的吸水类属为Ⅱ类;③由表B-8选取汇流时间,当F≤10,10<F≤20,20<F≤30时,T分别为30分钟,45分钟,80分钟;④综合上面三个参数及洪水频率P,参见表B-9确定h值
z:结合表B-10确定z值。
涵洞水力计算1、涵洞宽1.3m,高1.7m按满流计算,阻力系数按0.017,坡度按0.002计算得:最大通过流量2987.34 L/sQ=c ω√Ri 手册76页2、青岛暴雨强度公式P=5(年) q=12440/(t+33.2)3、洪水量计算,青岛气象科技中心观测数据21.3mm/h ,设计此数据为设计雨力S p ,汇水面积F =25.3ha 小于3km 2 按水科院水文研究所经验公式:洪峰流量Q p =0.6S p F 计算得3.195m 3/s =3195L/s1、河渠水力计算公式流量计算:Q=c ω√RiQ -雨水量(m 3/s )R -水力半径(m )i -河渠底坡 q(暴雨强度)5aΨ-径流系数F-汇水面积Q-降雨量T1 m T2 T T+33.2 182.4046920.65 25.3 2999.645161 15 2 10 35 68.2C -流速系数(谢才系数)ω-过水断面面积(m 2)桥过水断面宽10.2m,高0.65m按满流计算,阻力系数按0.017,坡度按0.002计算得:最大通过流量2987.34 L/s2、青岛暴雨强度公式P=5(年) q=12440/(t+33.2)3、洪水量计算,青岛气象科技中心观测数据21.3mm/h ,设计此数据为设计雨力S p ,汇水面积F =25.3ha 小于3km 2 按水科院水文研究所经验公式:洪峰流量Q p =0.6S p F 计算得3.195m 3/s =3195L/sq(暴雨强度)5aΨ-径流系数F-汇水面积Q-降雨量T1 m T2 T T+33.2 182.4046920.65 25.3 2999.645161 15 2 10 35 68.2。
公路桥涵水文计算方法及流程研究作者:裴生山邵明宏陈勇来源:《科技资讯》 2013年第15期裴生山邵明宏陈勇(青海省水文水资源勘测局青海湖分局青海西宁 810003)摘要:本文基于笔者多年从事水文水力计算的相关工作经验,以公路桥涵水文调查与计算为研究对象,论文首先分析了水文调查及测量的思路,进而探讨流量的确定方法,再次寄出上,给出了详细水文计算思路,全文是笔者长期工作实践基础上的理论升华,相信对从事相关工作的同行能有所裨益。
桥涵水文调查是公路工程外业调查的基础工作,是合理确定桥涵孔径,控制工程规模的主要依据。
本人就多年来多条高速公路调查经验探讨一下合理、适用的桥涵水文调查方法。
关键词:公路桥涵水文调查计算中图分类号:U448 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2013)05(c)-0056-021 水文调查及测量水文调查工作主要是在桥位上下游调查历史上各次较大洪水的水位,确定河槽断面、滩槽划分、洪水比降和河床糙率,推算相应的历史洪水流量,作为水文分析和计算的依据;同时调查桥位附近河道的冲淤变形及河床演变,作为确定历史洪水计算断面的桥墩台冲刷深度的依据。
1.1 资料收集(1)收集路线范围水系包含全部汇水面积的小比例地形图,从地形图量绘各桥涵位置的控制汇水面积、流域长度、宽度、坡度等特征值。
(2)收集地区水文手册、水文水位站资料。
(3)收集项目的防洪影响评价报告。
(4)地质报告中河床质颗粒分析或塑、液限试验表。
1.2 水文调查及测量(1)项目主要河流分布、特征,各河主要跨河工程的分布情况、运用情况及对桥位河段流量、流向、冲淤变化情况的影响,水利规划和河道整治方案。
(2)项目区有无水文站或水位站及距各桥位的距离。
(3)项目区有无水库、分洪区和滞洪区,与之有关系的桥址及距离。
(4)桥址区地形、地貌、植被情况、土壤类型等特征。
(5)形态断面选择在洪痕分布较多、河岸稳定、冲淤不大、泛滥宽度较小、无死水和回流、断面比较规则顺直河段上,宜与流向垂直。