桥梁水文计算过程

桥梁壅水计算我多次参加桥梁防洪评价评审工作，对桥梁壅水计算使用的经验公式多种多样，究竟哪个合适，评审无所是从。

水利部发布的《洪水影响评价报告编制导则》LS520－2014附录A给出了答案，A.2.2.3 “桥梁等阻水建筑物壅水高度及壅水曲线长度的计算，应参照TB10017和JTG C30进行。

”其中TB10017即《铁路工程水文勘测设计规范》TB10017－99，现将规范的计算公式介绍如下：3.5.1桥前壅水可按下式计算：△ZM =η（22vv M ）（3.5.1）式中：△ZM—桥前最大壅水高度（m）；η—系数，应按表3.5.1的规定取值；v—断面平均流速，为设计流量被全河过水断面（包括边滩和河滩）除得之商（m/s）；Mv—桥下平均流速，应按表3.5.1－2规定计算求得（m/s）。

3.5.2桥下壅水高度可采用桥前最大壅水高度的一半。

对于山区和山前河流，洪水涨落急骤，历时短促，且河床质坚实不易冲刷时，桥下壅水高度可采用桥前最大壅水值。

对于平原洪水涨落很缓慢的河流，且河床质松软，易于造成冲刷时，桥下壅水可不计。

（见下页）表3.5.1－2 桥下平均流速表3.5.1－2中： P —冲刷系数； gxP ωω=g ω—桥下供给过水断面积（m 2），当桥址上、下游有阻水山包或其他挡水建筑物时，桥下供给过水断面积应扣除其影响部分；x ω—桥下需要过水断面积（m 2）； x ω=αcos p Pv Qp v —设计流速（m/s ），对河滩较小、压缩不多的河段，可采用通过设计流量时河槽（包括边滩）的天然平均流速；当河滩很大时，可按经验确定；渠道或运河上的桥，可采用设计渠道或运河的设计流速；p Q —设计流量（m 3/s ）；α—水流方向与桥梁轴线之法线间的夹角（º）。

3.5.3 壅水曲线全长可按下列公式估算： 02I Z L My ∆= 式中： y L —壅水曲线全长（m ）；I—桥址河段天然水面坡度。

西安5号地铁线浐河大桥防洪评价的水文分析计算刘梅【摘要】西安5号地铁线横跨浐河,须设计修建浐河大桥,浐河是西安城区的城市河,也是排洪行洪河道,进行建设项目防洪影响评价极为必要,本文通过对西安5号地铁线浐河大桥位处进行水文分析计算,采用实测径流系列水文比拟法和由暴雨资料推求设计洪水,按照水位流量关系曲线推算桥位处洪水位,计算结果表明:5号线浐河大桥处的100 a一遇的洪峰流量为1128 m3/s,经复核浐河桥梁底高程按100 a一遇洪水计算应为421.15 m,根据5号线浐河大桥设计桥底部高程为431.734 m,梁底高程差值10.584 m,大桥桥梁最低高程满足河道防洪要求.研究结果为西安5号地铁线浐河大桥雍水、冲涮数据提供了有力技术支撑.【期刊名称】《地下水》【年(卷),期】2018(040)005【总页数】4页(P199-201,211)【关键词】西安5号地铁线浐河大桥;防洪评价;水文;分析计算【作者】刘梅【作者单位】陕西省咸阳水文水资源勘测局,陕西咸阳 712000【正文语种】中文【中图分类】TV122+.1地铁五号线是西安市轨道交通线网中第二条东西向的主骨架线路，该线路联接纺织城火车站、浐灞生态区、曲江新区、高新区、西咸新区等城市近期重点建设区域，中部缓解主城区交通拥堵问题，两端带动城市近期重点建设区域开发，是典型的中心交通疏导、两端开发引导型的线路。

西安5号地铁线浐河大桥位于浐河上，其中浐河在本段河道顺直，河槽宽阔。

该项区域已建成有百年一遇标准的防洪堤；堤顶道路为沥青路面，宽12 m，路面两侧为5 m宽的绿化带，综合考虑浐河河道的泄洪、河堤道路通行的需求，本处采用(45+68+45)m连续梁方案；其中跨越浐河两岸道路采用48 m边跨跨越，浐河河槽采用68 m主跨跨越；两主墩基础均落在浐河河堤边坡上。

桥梁走向与浐河河道主流方向成58度夹角。

桥墩在浐河上布设5跨，其中3跨在浐河河道上，另外2跨在河堤上。

桥梁壅水计算我多次参加桥梁防洪评价评审工作，对桥梁壅水计算使用的经验公式多种多样，究竟哪个合适，评审无所是从。

水利部发布的《洪水影响评价报告编制导则》LS520－2014附录A给出了答案，A.2.2.3 “桥梁等阻水建筑物壅水高度及壅水曲线长度的计算，应参照TB10017和JTG C30进行。

”其中TB10017即《铁路工程水文勘测设计规范》TB10017－99，现将规范的计算公式介绍如下：3.5.1桥前壅水可按下式计算：△ZM =η（22vv M ）（3.5.1）式中：△ZM—桥前最大壅水高度（m）；η—系数，应按表3.5.1的规定取值；v—断面平均流速，为设计流量被全河过水断面（包括边滩和河滩）除得之商（m/s）；Mv—桥下平均流速，应按表3.5.1－2规定计算求得（m/s）。

3.5.2桥下壅水高度可采用桥前最大壅水高度的一半。

对于山区和山前河流，洪水涨落急骤，历时短促，且河床质坚实不易冲刷时，桥下壅水高度可采用桥前最大壅水值。

对于平原洪水涨落很缓慢的河流，且河床质松软，易于造成冲刷时，桥下壅水可不计。

（见下页）表3.5.1－2 桥下平均流速表3.5.1－2中： P —冲刷系数； gxP ωω=g ω—桥下供给过水断面积（m 2），当桥址上、下游有阻水山包或其他挡水建筑物时，桥下供给过水断面积应扣除其影响部分；x ω—桥下需要过水断面积（m 2）； x ω=αcos p Pv Qp v —设计流速（m/s ），对河滩较小、压缩不多的河段，可采用通过设计流量时河槽（包括边滩）的天然平均流速；当河滩很大时，可按经验确定；渠道或运河上的桥，可采用设计渠道或运河的设计流速；p Q —设计流量（m 3/s ）；α—水流方向与桥梁轴线之法线间的夹角（º）。

3.5.3 壅水曲线全长可按下列公式估算： 02I Z L My ∆= 式中： y L —壅水曲线全长（m ）；I—桥址河段天然水面坡度。

第一章桥涵水文的数学基础在一定的条件下必定发生的事件称为必然事件在一定的条件下必定不会发生的事件为不可能事件。

在一定的条件下可能发生也可能不会发生的事件称为随机事件。

概率——表征随机事件发生可能性大小的数值重现期——重现期与频率是互为倒数xx公式Qp = (f pCv + 1)Q (1.11)Q p——频率为p的洪水流量（立方米/秒）Q ——年最大洪峰流量的平均值（统计参数）f p ——与频率p对应的离均系数（见表1.1）v ——频率曲线的变差系数（统计参数）；1平均流量--反映了流量系列的平均水平。

2变异系数--表征各流量对于平均流量的变化差异程度。

3偏差系数--反映各流量偏离平均流量的不平衡性。

第二章径流过程坡面漫流的雨水汇入河槽后，顺着河槽由小沟到支流，由支流到干流，最后到达流域出口断面，这个过程称为河槽集流。

流量过程线：流量随时间而变化的关系曲线。

水位过程线：水位随时间而变化的关系曲线。

1、降雨历时一场降雨由开始到结束所经历的时间。

2、降雨强度a单位时间内的降雨厚度，雨强，单位为mm/h。

3、xx过程线（雨型）：xx随时间的变化过程。

假定：流量与相应的暴雨具有相同的概率模型和频率。

雨力：单位时段的降雨量通常列出了年最大24小时的等雨量线汇流参数m ---反映下垫面因素对坡面漫流和河槽集流的影响。

相当于单位流量和比降为1时的流域汇流速度。

第三章河道与泥砂运动河流的分段一条河流从河源到河口通常可分为上游、中游、下游三部分。

河源是指河流的发源地，可以是溪涧、泉水、冰川、沼泽或湖泊等。

xx是河流流入xx、xx或干流的地方。

上游直接连着河源，其特点是河道坡度大，水流急，流量小，水情变化大，河谷窄、多急滩瀑布，河槽以冲刷下切占优势。

中游特点是河道坡度变缓，流速减小，流量加大，冲淤不严重，河床比较稳定，但侵蚀力量增强，河槽逐渐拓宽和曲折，两岸出现滩地。

下游河道坡度更缓，流速更小，流量更大，淤积作用显著，多浅滩和沙洲，河曲发育。

桥涵水文Hydrology of Bridge and Culvert桥梁墩台冲刷计算及基础埋深第六章（桥涵水力计算）第一节桥下一般冲刷计算第二节桥墩局部冲刷计算第三节桥台冲刷计算第四节基础埋深计算为了使设计洪水在桥下安全通过，不但要有足够的桥孔长度和桥梁高度，而且桥梁墩台基础还必须有足够的埋置深度。

桥下冲刷直接影响着桥墩台的基础埋置深度，要保证桥梁安全，就必须将墩台基础放置在可靠的地基上。

进行冲刷计算的目的是要找最大冲刷深度，决定不被冲走的地基面的标高。

一、桥下冲刷的组成1.自然演变冲刷z定义：河床在水力作用及泥沙运动等因素的影响下，自然发育过程造成的冲刷现象，称为河床自然冲刷。

z常见自然演变冲刷现象：河床逐年下切、淤积、边滩下移、河湾发展变形及截弯取直、河段深泓线摆动及一个水文周期内，河床随水位、流量变化而发生的周期性变形，以及人类活动(如河道整治、兴修水利等）都会引起河床的显著变形，桥位设计时都应予考虑。

z计算方法：关于河床自然演变冲刷深度，目前尚无成熟的计算方法，一般多通过调查或利用桥位上、下游水文站历年实测断面资料统计分析确定。

对于各种河床的自然演变冲刷，在河流动力学和河道整治的有关书籍中，有一些计算方法可供参考。

但由于影响河床演变的因素很多，又极其错综复杂，难以得到可靠的计算结果。

目前在实际的工作中，主要是通过实地调查或参考类似河流的观测资料，结合河段的特点和整治规划，估计建桥后可能发生的河床变形，作为桥梁墩台的自然（演变）冲刷，进行设计。

具体做法，可以参阅《公路工程桥涵水文勘测设计规范》。

2.一般冲刷建桥后，由于桥孔压缩河床，桥下过水面积减小，从而引起桥下流速的增大，水流携沙能力也随之增大，造成整个桥下断面的河床冲刷。

这一冲刷过程，称为桥下断面的一般冲刷。

3.局部冲刷水流因受墩台阻挡，在墩台附近发生的冲刷现象叫局部冲刷。

在桥墩的前缘与两侧形成冲刷坑。

三种冲刷交织在一起，同时进行。

计算时假定它们独立地相继进行，可分别计算，最后叠加。