桥梁水文计算书

2、水文计算基本资料：桥位于此稳定河段，设计流量Q S Q i%5500m3/s，设计水位H S 457.00m，河槽流速％3.11m/s,河槽流量Q c=4722m3/s，河槽宽度B e159.98m,河槽平均水深h e9.49m，天然桥下平均流速V°M 3.00m/ s,断面平均流速=2.61m/s，水面宽度B=180m，河岸凹凸岸曲率半径的平均值R=430m，桥下河槽最大水深h me12.39m。

2.1桥孔长度根据我国公路桥梁最小桥孔净长度Lj公式计算。

该桥在稳定河段，查表知K=0.84，n=0.90。

有明显的河槽宽度Be,则有：L=K (Q /Q ) B =0.84 (5500 4722) 159.98=154.16m j ' s e'n e ' 7 0.90换算成平面半径R=1500的圆曲线上最小桥孔净长度为154.23m。

2.2桥孔布置图根据河床断面形态，将左岸桥台桩号布置在K52+325.00。

取4孔40m预应力混凝土T形梁为上部结构；钻孔灌注桩双柱式桥墩，桩径为1.6m，墩径取1.4m；各墩位置和桩号如图1所示；右桥台桩号为K52+485.00；该桥孔布置方案的桥孔净长度为155.80m大于桥孔净长度154.23m,故此桥孔布置方案是合理的。

2.3桥面最低高程一一 . , _ 、， . __ 河......... .................................... ........... ... — 2.2 __ _ . . . . —.槽弗汝德系数Fr=孟9：8缶=0.104v 1.0。

即，设计流量为缓流。

桥前出现壅水而不出现桥墩迎水面的急流冲击高度。

2.3.1桥前壅水高度Z和桥下壅水高度ZqQs 5500Aj 160 9.49 3 1.4 9.49h2= 0.94=0.81m 。

2.3.3波浪坡面爬高和河岸凹岸超高桥头路堤和导流堤顶面周程应计入波浪坡面爬周，按式he=K KvR h 2计算桥位在河湾内，桥面最低高程应计入两岸超高的一半，即 0.5 h wo冲刷前桥下流速3.72m/ s天然桥下平均流速v°n=3.00m/s自然淤积孔隙率n 为0.4， 冲刷前桥下流速:则天然空隙比e 取0.67 V'm查表知d 5°=3mm3 72系数Kn 二一？.00桥前最大壅水高度:0.5d5o'25=6.43 V'(一)Ky=0.5 3.0 250.5 V Jm ).1 .g----------------- 3.29 m/s(匹1)3.110.5 ° “0.533.29八0.1Z=KnKy (V* 2m2g2Vom6.43 0.53(3.29 3.00) 0.32m2 9.82 2桥下壅水高度取洪水和河床条件为一般情况，则: 2.3.2乎良周 h2Zq=1Z=0.16m2计算风速为21.53m/s ,浪程内平均水深取河床平均水深8.60m,汛期顺风向到达桥位断面形成的最大水面风距为1450m 浪高计算如下：耳 做2 0.02114v 21.5347.3009gD9.8 1450 ----------- 30.6553321.532gh w9.80 8.6021.5320.1818178•一地壬0.7th0.0018 gD0.45•一地 0.13th 0.7 壬 0.7这样，静水面以上的波浪高度为波浪全高的0.86 倍,即 0.86 h 2=0.86 X凹岸对水流中线的超高为0.5 h w= 0.15 m按设计洪水通过要求的桥面最低高程HU=H+ h h j h°= H s+0，5 Z +0.86 h2+0.5 h w+ h j +h D=457.00+0.16+0.81+0.15+0.5+2.70=461.32m按切-(1)级航道航道通航标准，要求的桥面最低高程W - (1)级航道最高通航水位的重现期为5年，对应最高通航水位，由p=1/5的流量即Q。

一、设计洪水流量计算1、已知资料该桥上游流域面积2.607KM2，桥址以上干流长度2.40KM（见地形图附后），河道干流坡降0.03464，该河道上游为山区，下游则为丘陵区。

根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》SK252-2000，该河道应按20年一遇洪水设计。

2、根据水文图集，该流域多年平均降雨量682毫米，多年平均24小时降雨量120毫米，最大年降雨1466毫米。

流域特性参数K=L/J1/3×F2/5=2.40/0.250×1.467=6.571Cv=0.62。

3、20年一遇KP=2.24，H24均=120mm，20年一遇H24均=120×2.24=268.8，根据q m-H24-K曲线查得q m=14.0M3/S,二十年一遇的最大洪峰流量Q=q m×F=14.0×2.40=33.6M3/S,4、50年一遇KP=2.83，50年一遇H24均=2.83×120=339.6，Qm=23.5M3/S五十年一遇的最大洪峰流量Q=23.5×2.40=56.4M3/S,二、桥孔的宽度确定按无底坎宽顶堰计算桥孔过水能力，按水深1.2米，进行计算宽度BB=Q/1.5H3/2=33.8/1.5×1.23/2=20.0米设计过水断面宽30-1.2×2=27.6米。

50年一遇校核水深H=[56.4÷(1.5×27.6)]2/3=1.59米。

三、冲刷计算1、一般冲刷按以下公式计算h p=(AQ S/UL j Ed1/6)3/5h max/h cp式中h p桥下河槽一般冲刷后最大水深（m）Q s设计流量为56.4m3/sL j桥孔净长27.6mh max计算断面下河槽的最大水深=1.8mh cp计算断面桥下河槽的平均水深=1.2md河床泥砂的平均粒径d=3mmμ压缩系数μ=0.850E与汛期含砂量有关的参数E=0.66A为单宽流量集中系数A=(B1/2/H)0.15=(91/2/1.2)0.15=1.15h p=(AQ S/UL j Ed1/6)3/5h max/h cp=[1.15×56.4/(0.850×27.6×0.66×31/6)]3/5×1.8/1.2=3.17(m)2、局部冲刷采用公式：V=V z=Ed1/6Hp2/3=0.66×31/6×3.172/3=1.71(m/s)V0=(h p/d)0.14[29d+0.000000605(10+h p)/d0.72]1/2=(3.17/0.003)0.14×[29×0.003+0.000000605×（10+3.17）、0.0030.72]1/2=0.78（m/s）1V=0.75(d/h p)0.1(V0/Kξ)=0.75×(0.003/3.17)0.1×(0.78/0.98)=0.30(m/s)Kξ为墩型系数。

年河桥梁计算书（含水文、荷载、桩长、挡墙的计算）**本计算书中包括桥涵水文的计算、恒荷载计算、活荷载计算桩长、以及挡墙的计算。

荷载标准：公路Ⅱ级乘0.8的系数桥面宽度：净4.5+2×0.5m跨度：13孔×13m1、工程存在问题年河桥位于长江下游1000m处，建于1982年，为钢筋砼双排架式桥墩，预制拼装型板梁桥面，17孔，每跨8.85m。

总长150.45m，宽5.3m。

该桥运行20多年，根据***省水利建设工程质量监测站检验测试报告检测结果如下：（1）桥墩A．桥墩基础桥墩基础为抛石砼，设计强度等级为150＃，钻芯法检测砼现有强度代表值为16.4MPa。

B．排架立柱及联系梁立柱设计强度等级为200＃，超声回弹综合法检测砼现有强度代表值为14.0～18.3MPa。

联系梁设计强度等级为200＃，超声回弹综合法检测砼现有强度代表值为14.7MPa。

立柱外观质量总体较差，局部区域麻面较重。

立柱砼碳化深度最大值为31mm，最小值为5mm，平均值为14mm。

立柱钢筋保护层实测厚度为20mm，钢筋目前未锈，但碳化深度平均值已接近钢筋保护层厚度。

通过普查，全桥64根立柱中有12根35处箍筋锈胀外露，有6处联系梁主筋外露。

C．盖梁盖梁设计强度等级为200＃，超声回弹综合法检测砼现有强度代表值为17.4～21.5MPa。

盖梁外观质量一般，梁体砼总体感觉较疏松。

盖梁砼碳化深度最大值为24mm，最小值为9mm，平均值为18mm。

，盖梁主筋侧保护层实测厚度为9～13mm，底保护层实测厚度29～42mm，砼碳化深度已超过钢筋侧保护层厚度，盖梁主筋已开始锈蚀。

通过普查，全桥32根盖梁中共有14根15处主筋锈蚀膨胀，表层砼脱落，主筋外露，长度15～70cm；有28处箍筋锈胀外露。

（2）T型梁T型梁设计强度等级为200＃，每跨中间两根T型外观较好，两边T型梁外观较差。

T型梁砼碳化深度最大值为20mm，最小值为7mm，平均值为14mm。

桥梁⽔⽂计算实例⽔⽂计算书ZKX+XXX XXX⼤桥KX+XXX XXX⼤桥⽔⽂计算书⼀概况该处为XXX⼤桥，属于蒙江⽔系，蜿蜒曲折，河道⾃然坡降⼤，径流补给以⾬⽔为主，桥址处覆盖层为粉质粘⼟，较厚，基层为泥灰岩夹页岩。

此沟汇⽔。

⾯积3.942km，沟长2.52km，平均⽐降5.55000⼆参阅⽂献及资料1、《公路⼯程⽔⽂勘测设计规范》（JTG C30-2015）2、《公路桥位勘测设计规范》3、《公路⼩桥涵设计⽰例》——刘培⽂等编4、《公路桥涵设计⼿册（涵洞）》5、《桥涵⽔⽂》——⾼冬光6、《公路涵洞设计细则》（D65-04-2007）7、《贵州省⼩桥涵设计暴⾬洪峰流量研究报告》——贵州省交通规划勘察设计院三⽔⽂计算该项⽬⽔⽂计算共采⽤四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：简化公式；⽅法4：贵州省交通⾬洪法（H 法）经验公式。

（1）交通部公路科学研究所暴⾬径流公式：βγδφ5423)(F z h Q p -= （3-1）φ ——地貌系数，根据地形、汇⽔⾯积F 、主河沟平均坡度决定，取0.1 h ——径流厚度（mm ），取44mmZ ——被植被或坑洼滞留的径流厚度（mm ）,取10mmF ——汇⽔⾯积（km 2）,取3.94β ——洪峰传播的流量折减系数，取1γ ——汇⽔区降⾬量不均匀的折减系数，取1δ——湖泊或⼩⽔库调节作⽤影响洪峰流量的折减系数，取1p Q ——规定频率为p 时的洪⽔设计流量（m 3/s ）将各参数带⼊公式3-1，可得βγδφ5423)(F z h Q p -==59.34（m 3/s ）（2）交通部公路科学研究所暴⾬推理公式：F S Q np p )(278.0µτ-= （3-2） p Q ——频率为p 的设计流量（3/m s ）p S ——暴⾬⼒（/mm h ）查暴⾬等值线图（p ＝1％），得01.0S ＝80mm/hτ——汇流时间（h ）采⽤公式23K ατ??=，L 为河沟长度 2.52（km ），z I 为主河沟平均坡度5.55（000），3K =0.193，2α=0.713，τ=0.55（h ）。

小桥水文计算一、基本情况1、桥位：该桥位轴线与河流方向成60°角。

2、河流及洪水情况：常年有水，河道两岸有堤坝，河床平均粒径为2mm。

3、汇水面积：1：5万军用图勾绘，汇水面积8.3km2，桥位处河床比降为4.0‰。

4、汇水区土质为Ⅳ类土壤。

二、流量计算桥位以上全部流域面积F=8.3 km2＜30 km2 ，所以按小流域面积公式计算：流量模数公式Q=Φ（h-z）3/2F4/5βγδ式中：Φ地貌系数，根据地形，主河沟平均纵坡，汇水面积，查《公路小桥涵勘测设计》地貌系数Φ值，查得Φ=0.07；h暴雨径流厚度，根据桥位的暴雨分区，相应的洪水设计频率，汇水区土壤类属，汇水时间查《公路小桥涵勘测设计》径流厚度h表，查得h=41；z植物截留或地表洼地滞留的拦蓄厚度，查《公路小桥涵勘测设计》植物滞留和拦蓄厚度z值，查得z=5；洪峰传播系数β=1.0流域内降雨不均匀影响洪峰流量的折减系数γ=1.0水库调节系数δ=1所以：Q100=0.07×（41-5）3/2×8.34/5×1×1×1=82.2经综合比较采用设计流量为90m3/s三、根据设计流量用形态断面计算设计流速及设计水位假定设计水位为98.43米，用形态断面计算表进行计算根据河床的断面形式及河床情况取河槽1/n=35,Vc=1/nR2/3i1/2 =35×1.392/3×0.0041/2=2.76（m/s）Q c =ωc V c= 33.0×2.76=91.08（m3/s）此流量与设计流量相差为1.2％，满足要求，因此假定设计水位可以利用。

形态断面位于桥位上游40米处，河床比降为0.004，桥位处的设计水位高程为98.59米。

用过水面积法计算ωqωq=Qs/[μ(1-λ)pVs]初步拟定，上部构造采用钢筋混凝土矩形板，选用标准跨径8米，下部构造采用重力式实体墩身，墩宽为1米。

1水文计算1.1水文资料桥位于次稳定河段，设计流量31%3500/S Q Q m s ==，设计水位457.00S H m =，河槽流速 3.11/s c v m =，河槽流量3C Q =3193m /s ，河槽宽度c B 108.38m=，河槽平均水深c h 9.49m =，天然桥下平均流速0 3.00/M v m s =。

1.2桥孔长度计算知该桥位于次稳定河段，有明显河槽。

根据我国公路桥梁最小孔径长度jL 的公式:S j C Q L K Q nCB ⎛⎫= ⎪⎝⎭K,n —反映河床稳定性的系数和指数，查表2-1得K=0.95,n=0.87。

计算桥孔长()0.87S j C Q L K B =0.9535003193108.38=111.52Q nC ⎛⎫=⨯⨯ ⎪⎝⎭表2-1 K,n 值表注：此表摘自《桥涵水文》（第三版）表5-2-11.3桥孔布设根据桥位河床断面形态，将左岸桥台桩号布置在K52+330，取5孔30m 预应力混凝土简支梁为上部结构，双柱式桥墩，墩径取1.6m ，右墩台桩号取K52+480。

该桥孔布设方案的桥孔净长度为145.20m ，大于最小桥孔净长度111.52m ，是合理的。

1.4桥面最低高程的确定河槽弗汝徳数22cr cv 3.11F 0.104 1.0gh 9.809.49===<⨯，即设计流量通过时为缓流。

桥前出现雍水，而不出现桥墩迎水面的激流冲击高度。

1.4.1桥前雍水高度z ∆和桥下雍水高度z '∆冲刷前桥下流速S m jQ v A '=式中：j A —桥下净水面积，()j q A 1A (1)SsssQ Q pv pv λλμλμ=-==-（1-）；s v —设计流速，一般采用天然河槽平均流速c v ； P —冲刷系数，取1.3；μ—因墩台侧面涡流阻水而引起的桥下过水面积折减系数，又称压缩系数，可以用公式计算： 3.1110.37510.3750.95928.4s jv l μ=-=-⨯=（其中j l 为桥墩净间距），带入上式得 23500902.710.959 1.3 3.11j A m ==⨯⨯则可得冲刷前桥下平均流速3500 3.88/902.71m v m s'==天然桥下平均流速0 3.00/M v m s = 冲刷后桥下平均流速 0.250.25503.883.51/3.8810.52110.51 3.11m M mc v v m sv d v --'===⎛⎫⎛⎫'+⨯- ⎪+- ⎪⎝⎭⎪⎝⎭系数4.85N K ===0.50.50.490.10.1y K ===-桥前最大雍水高度 ()()N y2222M0MK K 4.850.49z v-v =3.51-3.00=0.40m 2g29.8⨯∆=⨯桥下雍水高度z '∆取0.5z ∆，则z 0.50.40.20m '∆=⨯=。