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公式（1）：能量型公式⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛∆+-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=∆∑2222Z h h b B g V Z ξα 式中：α——动能校正系数，一般取α=1.1；ξ——过水面积收缩系数，取ξ=0.85-0.95，本次取0.85；B ——无桥墩时水面宽；V ——建桥前断面平均流速；h ——建桥前断面平均水深；△Z ——最大壅水高度；∑b ——建桥后过水断面总宽（河宽减去桥墩总宽）。
该公式主要考虑了建桥前后过水断面宽度变化，而未考虑建桥后对天然河道过水断面减小的影响。
公式中水位壅高值采用迭代法计算。
公式（2）：铁路工程水文勘测设计规范公式)(202V V Z M -=∆η 式中：Z ∆——桥前最大壅水高度（m ）；η——阻水系数；M V ——桥下平均流速（m/s ）； 0V ——断面平均流速（m/s ）。
公式（3）：铁科院曹瑞章公式⎪⎭⎫ ⎝⎛-=∆2022.m V m V g K Z 式中：V m ——桥下平均流速，V m =K p Q p /A j ；Q p ——设计流量；A j ——桥下净过水面积；K p ——考虑冲刷引起的流速折减系数；K p =1/[1+A(p-1)]P ——冲刷系数，取P=1.0；A ——河床粒径系数，A=0.5×d 50-0.25;d 50——桥下河床中值粒径，mm ；V 0m ——天然状态下平均流速，V 0m =Q 0m /A 0m ；Q 0m ——天然状态下通过的设计流量；A 0m ——桥下过水面积；K ——壅水系数，K=2/(V m /V 0m -1)0.5；g ——重力加速度。
其它符号同公式（1），该公式考虑建桥后河道过水面积影响，并考虑了建桥后流速增加对河床冲刷的影响。
公式（4）：铁科院李付军公式()g V KV R Z OM M 21182.122--=∆式中：V m ——桥下平均流速，V m =Q/A J ；Q ——计算流量；A J ——扣除桥墩和桥台阻水面积后的桥下净过水面积；V 0m ——计算流量时建桥前桥孔部分天然状态下平均流速，V 0m =Q 0m /A 0m ； Q 0m ——计算流量时建桥前从桥孔部分通过的流量；A 0m ——计算流量时建桥前桥孔部分天然过水面积；R ——考虑桥墩和桥台影响的反映桥孔压缩程度的系数，R= V m / V 0m ； K ——考虑冲刷影响的流速（动能）折减系数，取K=0.9。
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。
贵州省惠水县三都至罗甸县羊里公路改扩建工程桥涵水文计算1桥涵设计标准的v采用情况设计洪水频率：大、中桥采用1/100 ，小桥及涵洞均采用1/50 ;设计荷载：公路一I级桥面宽度：大中桥：K52+200~ K75+380 : （0.5+ 净一9+0.5）mK75+380~K102+600 : （0.5+ 净一7.5+0.5）m小桥涵宽度：与路基同宽。
地震基本烈度：路线所属地区地震动反应谱特征周期为0.35s,地震动峰值加速度小于0.05g。
地震烈度切。
2沿线桥梁、涵洞分布情况沿线桥梁、涵洞的分布情况见表6-1 ,本合同段K线路线长度51.4Km ,共设大、中、小桥梁15座，合计长1928.8m ,占路线总长度的 3.75%。
其中大桥7座，长1447.48 m ;中桥7座，长460.28m ;小桥1座，长21.04 m。
设涵洞211道，平均过水构造物每公里4.377处。
沿线构造物统计表表6-13沿线水系及水文概况3.1水系路线所经过地区均在罗甸县境内，罗甸全县河流均属珠江红水水系。
路线所经地区均属本水系中的濛江河干支流。
濛江河干支流濛江，发源于贵阳市花溪区党武乡对门寨附近。
流经青岩镇、惠水县，进入县境边阳区罗沙、巴沙、董王和油闹乡的打告村油然附近与格凸河汇合，此段河道称为涟江。
南流经交砚、冗翁、摆龙、木引、云里、罗里、罗化、逢亭、立亭、沟亭、所也、冗响、交广、凤亭、茂井、大亭乡，于班仁乡双江口注入红水河，此段河道称濛江。
在县境内流程129.5公里，流域面积1259.2平方公里，多年平均流量45〜88.8〜165立方米/秒，天然落差417米。
主要支流有坝王河、格凸河、八茂河、所也河、沟亭河、布讲河、逢亭河、拱里河、云里河专业.整理.坝王河干支流坝王河，发源于贵阳市花溪区批摆附近，流经惠水县摆金、平塘县克度区塘边乡河边寨伏流后于县境沫阳区董当乡大井村小井出流，经沫阳乡、龙坪镇，于八茂区茂井乡八达村蚂蚁寨注入濛江。
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。
2.砂性土：塑性指数p I ≤1砾砂：粒径>20mm 的颗粒干燥时重量占全部重量25～50%； 粗砂：粒径>0.5mm 的颗粒干燥时重量占全部重量超过50%； 中砂：粒径>0.25mm 的颗粒干燥时重量占全部重量超过50%； 细砂：粒径>0.1mm 的颗粒干燥时重量占全部重量超过75%； 粉土：粒径>0.1mm 的颗粒干燥时重量占全部重量少于75%； 3.碎石卵石类土:碎石、卵石粒径大于20mm 的颗粒干燥时的重量占全部重量超过50%； 角砾、园砾粒径大于2mm 的颗粒干燥时的重量占全部重量超过50%；二 洪水流量的计算（一）1.小流域山丘区设计洪水流量的计算：首先要找水文分区图 1.1推理公式：Q p =0.278(npS τ－μ)F (m 3 /s)；S p —设计频率暴雨雨力 (mm/小时)； τ—汇流时间 (小时)； n —暴雨递减指数μ—损失系数(或损失率) (mm/小时)； S p 由汇水面积中心和设计频率查附图1频率等值线； n 由桥涵所在地及汇流时间查图2； μ=KS pβK 、β—地区特征参数，由桥涵所在地查附图3找出水文分区，然后查表1； F —汇水面积平方公里，由地形图勾绘；τ=m()JL aL —主河沟长 由地形图量取；J —主河沟比降 由地形图量取,加权平均计算‰；J=2012211102)()()(L LZ Z Z L Z Z L Z Z n n -++++++-m 、α—为地区特征参数，桥涵所在地查附图3水文分区，再查表2。
Q p =CS n F λρC 、λ、n —地区特征参数由水文分区查表4Q p =φ（S p －μ）m F nφ、m 、n —地区特征参数查表3我省07211工程，管道口—长水公路，中周峪桥地处黄河流域属水文分Ⅳ区，F=10.9Km 2，主河沟长L=1.7Km ，主河沟平均比降J=21.8%。
推理公式：μ=KS pβ其中查表1： K=0.8， β =0.51S 2%=80mm/小时 μ=0.8×800.51=7.94mm/小时 τ=m （L/α)J =0.8(2.0)10008.217.1 =1.3小时 其中：表2 m=0.8，а=0.2查图2 n=0.75Q 2%=0.278()48.73.18075.0-×10.9=174m 3/s简化公式：Q p =φ（S p -μ）m F n查表3φ=0.28 m=1.07 n=0.81Q 2%=0.28(80－7.48)1.07×10.90.81=190m 3/s经验公式：Q =CS n F λρ查表4查得 C=0.48 λ=0.95 n=0.8Q 2%= CS λρn F =0.48×800.95×10.90.8=209m 3/s2. 迳流形式法2.1公路科学研究所的简化公式：全国划分18暴雨分区： 考虑洪峰削减： Q p=ψ（h-z ）3/2F 4/5δγβ⋅⋅不考虑洪峰削减：Q p=ψ（h-z）3/2F4/5ψ—地貌系数根据F，Ｉ（比降）地形查表；n—迳流厚度（mm）按暴雨分区（河南大部分属4区），土壤吸水类属（河南一级Ⅱ、Ⅲ区，且西部黄土属Ⅳ区）汇流时间如20<F≤30为80min暴雨Ⅲ区，土壤类别Ⅲ设计频率1%查有关表n=90，查有关表；Z—被植物或坑洼滞留的迳流厚度，有表查；β—洪峰传播的流量折减系数平原山区不一样依据汇水面积中心至桥位距离查表；γ—汇水区降雨量不均匀系数依据汇水时间，汇水面积长度查表；∂—湖泊水库影响折减系数查表；2.经验公式：①Q p=KF n其中：K—迳流模量，华北华中K2%=23.4，有表查n—指数华北华中为0.75，有表查此公式适于F<10Km2②当有降雨资料时Q p=CSF2/3其中:S—为设计频率一小时降雨量；C—系数根据不同地貌查表1③当F<3Km2时Q p=CSF 符号同上(二)大流域平原区山丘区洪水流量计算1. 分区法例：洛阳洛河大桥求Q1%F=11，581平方公里属黄河流域Q2%=7.3F0.73=7.3×11，5810.73=10790m3/sQ1%=10790×1.2=12947m3/s2. 分区法：Q o=CF0.6①先由汇水面积中心查河南省C值等值线图(图7)；②再查“河南省C v等值线图（图8）根据分区C v/C s求出C s③再查皮Ⅲ曲线模比系数求得K p；则Q o=CF0.6Q p=Q o K p例息县淮河大桥F=9000Km2汇水面积中心位置东径114º12′,北纬32º14′求50年一遇Q。
①查“河南省C等值线图C=13.6Q o=CF0.6=13.6×90000.6=3207m3/s②查:河南省C v等值线图C v=0.8③查分区经验公式表C s=2.5C v查皮Ⅲ模比系数K2%=3.33④Q2%=Q o×K p=3207×3.33=10678m3/秒，如果我们按分区法计算：Q2%=145F0.48=145×90000.48=11466m3/s(三) 形态法:这是最普通又是最常用的方法1 首先选择形态断面一般1～2个，应选在人口房屋多的有洪水调查资料的河段上，要求断面上下游顺直，河岸稳定冲淤变化不大，洪水泛滥宽度小，不受壅水和死水影响，断面垂直水流，形态断面测量范围为历史最高洪水位0.5m。
2 洪水调查的方法：2.1 访问群众年岁要注意，洪痕有几个群众指点为最有效。
还要了解河道变化冲刷情况。
2.2 向水利部门、水位站了解搜集。
2.3 现场洪痕调查：寺庙老房墙上洪水痕迹，岩石河岸，水工建筑反复冲刷，青苔覆盖痕迹，其上缘一般为5年一遇，沿岸大树干上成束残余漂流物（小草、小树枝、淤泥等），附近岸缝中泥砂淤泥这些洪痕一般频率为10～20年一遇。
2.4 多年平均洪水位调查：岩石河岸受水流长期反复冲刷所遗留的条带痕迹，岩石青苔覆盖物的条带痕迹下缘，平坦河滩植物分界线或水草颜色分界线，自然岸坡涂 1：1～1：2与1：5～1：10的分界线都为平均洪水位，这些是经验，可做为参考，最好还要结合其它调查资料或计算。
3 调查洪水频率的确定：一般采用维泊尔公式：1001⨯+n m，以%计，举例：2004年去某河调查一老人，年岁70岁即1934年生，该老人19岁生儿，第二年发生大洪水，这次洪水频率多大。
1934+20=1954年这是发洪水年份2004-1954=50年，p=1001501⨯+≈2% 相当50年一遇洪水如果过4年又是洪水则是1954+4=1958年该年洪水频率为≈⨯+10015024% 相当25年一遇4 洪水比降的测绘根据调查的洪水点测出距离和标高进行洪水比降的绘制。
如果调查时无水可测河床比降，有水也可测水面比降，一般这些比降要比洪水比降为小。
5 流速的确定：5.1 一般用曼宁公式计算：V=mR 2/3Ｉ1/2，其中：m —糙率系数，Ｉ—比降，R —水力半径5.2 按沉积物粒径或土的类属特估算流速5.2.1 山区河流在形态断面附近，平时高出常水位的浅滩上，找出3～5个最大石块（应是洪水冲下，而不是山坡滚下来，河岸受冲刷坍下来的）。
V=5.5D D —最大石块的平均直径(m)6.1 一般为Q =VW w —断面积6.2 Q p =Q j K p其中：Q j —多年平均流量， K p —设计频率模比系数 6.3 如已知某一频率Q p1推求更高频设计流量Q p ， Q p =11p p p Q K K6.4 关于C v 、C s 及K p 值的确定我国有关科研单位提出F ≤30Km 2，流量按土的吸水类属确定变差系数C v 平均值，一般Ⅱ类(粘土)C v =0.56 ，Ⅲ类(亚粘土)C v =0.63。
小流域涵洞手册有表可查，有了C v 就可查得K p 。
6.5 也可用简单的换算系数推求规定的周期流量。
当然比较近似，也是缺C v 、C s 情况才使用方法：举例：已知Q 10%求Q 2%。
Q 2%=Q 10%×2.66 （四）特定情况下的水文分析与流量计算：1. 直接类比法：桥址上下游已有桥涵，对原有桥涵历史洪水泄流情况的调查来推求洪水流量。
由于桥头路堤及墩台的压束水流，使桥前产生雍水，入口处形成水面降落。
其水力图式与宽顶堰差不多，具体水力图式有二种当桥下游天然水深h t ≤1.3h k 时，水面二次降落，桥下为自由式出流。
当桥下游天然水深h t >1.3 h k 时，进桥水流推不开下游水面顶托影响，流速降低而成为自由出流。
