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4.2.1洛河冲刷分析计算a.冲刷计算冲刷深度参照《堤防工程设计规范》（GB50286-2013）（以下简称《规范2013》）附录D.2计算。
其冲刷深度按下列公式计算：s 01n cp c U h h U ⎡⎤⎛⎫⎢⎥=- ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦（D.2.2-1）21cp U Uηη=+ （D.2.2-2） 公式中：h s ——局部冲刷深度（m ）；h 0——冲刷处的水深（m ）,取3.85m; U cp ——近岸垂线平均流速,取4.42m/s ；n ——与防护岸坡在平面上的形状有关，取n=1/5；η——水流流速不均匀系数，根据水流流向与岸坡交角α查《规范2013》附录D2表D.2.2,取1.00；U ——行近流速（m/s ），取4.42m/s ；U c ——泥沙起动流速（m/s ），对于卵石的起动流速，可采用长江科学院的起动公式（D.2.1-6）计算；17050501.08s c H U gd d γγγ⎛⎫-= ⎪⎝⎭（D.2.1-6） g ——重力加速度（m/s 2）,9.8m/s 2； d 50——床沙的中值粒径，0.0215m ； H 0——行近流速水深（m ），取4.09m ；γs 、γ——泥沙与水的容重（kN/m ³）,γs 取1.7kN/m ³；γ取1.0kN/m ³。
使用以上公式，经过计算机软件计算，结果列表4.18淄阳河冲刷水深计算成果表。
表4.18 洛河冲刷水深计算成果表综上所述：该管道穿越河道处冲刷深度为1.5m,根据相关规范要求管道开挖深度应位于河道冲刷深度0.5米以下，即管道开挖深度应大于等于2m 。
河流名称 U （m/s ） ηg（m/s 2） d 50 （m ） H 0（m ） r s（kN/m ³ γ（kN/m ³ h 0（m ） H s（m ） 洛河 4.421.009.80.02154.091.71.03.851.50。
第六章堤坝管涌和接触冲刷破坏机理§ 6.1 无粘性土的渗透破坏6.1.1无粘性土的渗透系数的确定无粘性土的渗透系数的确定有实验和计算两种方法。
渗透系数的计算是岩土 工程问题中的一项重要的研究课题，因为它不仅可以给出工程实用的计算方法， 而且可以揭示渗透系数的物理意义， 以及影响渗透系数的各个影响因素， 如孔隙 直径，等效粒径等。
因此半个世纪以来，许多研究者投入了这方面的研究工作， 采用实验和经验相结合的方法，取得了一定成绩 ⑴。
达西定律中的渗透系数，最初只是实验确定的经验参数，多年来，许多学者 采用量纲分析、毛细模型、水力半径、孔隙平均直径模型和统计模型理论来推导， 阐明其物理意义。
孔隙平均直径法是以v^-gR J h ( V '—毛细管中实际的平均流 8u速；：一液体的运动粘滞系数；g —重力加速度；R —毛细管半径；J h —毛细管中 实际的水力坡降)为基础，采用土体孔隙平均直径代替毛细管半径的方法 ⑴。
对于均匀土可直接使用如下模型简化⑴：(1) 将均匀土视为颗粒大小相等的球体；(2) 将均匀土的孔隙通道看作一束束平行的毛细管道。
在理想模型的基础上进一步假设：(3) 假想体的毛细管道的孔隙体积等于理想体的孔隙体积(4) 假想体的毛细管道的管壁总表面积等于理想体即球体的总表面积。
由此可求得孔隙平均直径D o ⑴:式中：a —颗粒形状修正系数，为土颗粒表面积与同体积球体表面积之比；n — 土的孔隙率；d —均匀土颗粒直径。
式(6.1)是将均匀土转化为假想土体的数学模型。
对均匀土，n 的变化范围约 在0.3〜0.45之间，a 的变化范围在1.5〜1.0,带入可得平均孔隙直径 ⑴： D o =(0.2-0.3)d 肚0.25d(6.2) 对于无粘性天然土(不均匀土)孔隙平均直径，一般采用 D 。
二d 20。
按照毛 细管中层流公式V'二亘J h ，渗透系数可表示为K 10二AD ；，于是计算渗透系数8v时许多学者给出了计算孔隙平均直径的公式⑴：(1) 哈增(A.Hazen ) D 。
参考资料
《城市防洪工程设计规范》（CJJ50-92）《防洪标准》（GB50201-94）
《堤防工程设计规范》（GB50286-98）1、护岸冲刷深度计算
依据《堤防工程设计规范》（GB50286—98）①顺坝及平顺护岸冲刷深度计算：
式中：h S
H p —冲刷处的水深（ｍ）；
U cp —近岸垂线平均流速（ｍ／ｓ）；
U C —泥沙的启动流速（ｍ／ｓ）；粘性与沙质河床采用张瑞瑾公式计算，卵石
ｎ—与防护岸坡在平面上的形状有关，一般取ｎ＝1/4-1/6.河床采用长江科学院公式计算；
d
50—河床的中值粒径（ｍ）；H 0—行进水流水深（ｍ）；
r s ,r分别为泥沙与水的重度（KN/m 3),g为重力加速度（m/s 2).U cp 的计算应符合下列规定：
式中：
U—行近流速（ｍ／ｓ）；
η—水流流速分配不均匀系数，根据水流流向与岸坡交角α角查表采用。
② 结论:防洪堤基础冲刷深度平顺段及凸岸段设计值取1.5m,凹岸斜冲段设计值取2m.
白龙江杜坝段河道冲刷深度计算书。
4.3 冲刷与淤积分析计算建桥后，由于桥墩的束水作用，桥位处河床底部将发生下切冲刷。
根据工程地质勘探报告，该桥桥址处，河床冲刷层为亚粘土。
河床的冲刷计算按粘性土河床处理。
4.3.1一般冲刷计算采用《公路桥位勘测设计规范》中8.5.4-1式85135'233.0⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫⎝⎛=L c mc c p I h h B Q A h μ（4-3式）式中, h p --桥下一般冲刷后的最大水深(m);Q 2--河槽部分通过的设计流量（m 3/s ）； μ—桥墩水流侧向压缩系数，查《公路桥位勘测设计规范》中表8.5.3-1；h m c--桥下河槽最大水深（m ）； c h --桥下河槽平均水深（m ）；A —单宽流量集中系数，5.0⎪⎪⎭⎫⎝⎛=H B A ,B 、H 为平滩水位时河槽宽度和河槽平均水深。
A=1.0～1.2'c B --桥下河槽部分桥孔过水净宽（m ） ,当桥下河槽扩宽至全桥时'c B 即为全桥桥下过水净宽；I L --冲刷坑范围内粘性土液性指数，在本公式中I L 的范围为0.16～1.19。
根据工程地质勘探报告，牧野桥I L =0.67。
经计算得：现状河道条件下，该桥100年一遇设计洪水位为72.73m 时，一般冲刷完成后，主槽最大水深h p 为9.19m ，最大冲坑深3.58m 。
按规划整治后的河道条件下，该桥100年一遇设计洪水位为71.30m 时，一般冲刷完成后，主槽最大水深h p 为6.42m ，最大冲坑深1.26m 。
4.3.2 局部冲刷计算牧野路卫河桥设计墩宽b=2.40m ，桥墩的走向与水流方向一致，墩形计算宽度B 1=2.40m ，查《公路桥位勘测设计规范》附录16，K ξ =0.98。
一、现状河道条件下，该桥100年一遇设计洪水位为72.73m 时，一般冲刷完成后，主槽最大水深h p 为9.19m ，H p /B 1=3.83>2.5，根据《公路桥位勘测设计规范》采用该规范中的8.5.4-3式V I B K h L b 25.16.0183.0ξ= （4-4式）式中，h b --桥墩局部冲刷深度(m);K ξ --墩形系数； B 1--桥墩计算宽度（m ）；h p--一般冲刷后最大水深 (m);d -- 河床泥沙平均粒径, d =0.0145（mm ）；V-- 一般冲刷后墩前行进流速(m/s)3261p h d E V = =1.43E —与汛期含沙量有关的系数，查《公路桥位勘测设计规范》中表8.5.3-２，E=0.66。
