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呼口大桥防洪评价雍水及回水计算分析张永华;刘国梁;丁昌春【摘要】According to the general situation of the Hukou bridge project, two kinds of calculation methods about backwater and return water: the experimental formula method and water flow mathematical model method were described to analyze the parameters and boundary model conditions of the two methods.Two methods were applied to calculate and analyzethe height of backwater and the length of return water after constructing the Hukou Bridge and straightening the river course, by comparing the results of the two calculation methods, the impact of the project on dike and flood control was analyzed further and corresponding conclusion and suggestion about the flood control impact evaluation was put forward to supply scientific accordance for the decision on project construction.%根据呼口大桥工程概况，阐述了经验公式法和水流数学模型法两种雍水及回水计算方法，分析确定了两种方法中参数和模型边界条件，运用两种方法计算分析呼口大桥修建与河道裁弯曲直后河道雍水高度和回水长度，通过对两种方法计算成果的对比分析，进一步分析本工程对堤防及防洪的影响，并提出相应的防洪影响评价结论和建议，为项目建设决策提供科学依据。
壅水高度计算范文一、基本原理：1.质量守恒定律：在壅水过程中，水库的总入流量等于总出流量，即：壅水前水库体积+入流量=壅水后水库体积+出流量2.能量守恒定律：在壅水过程中，水库的总入流水能等于总出流水能加水库蓄能，即：壅水前总入流水能=壅水后总出流水能+壅水蓄能结合质量守恒定律和能量守恒定律，可以推导出壅水高度计算的基本公式。
二、计算公式和方法：根据基本原理，可以推导出不同水库形状和土石坝类型的壅水高度计算公式。
下面以常见的矩形水库和土石坝为例进行说明。
1.矩形水库：矩形水库是指底部平面为矩形形状的水库。
假设水库的宽度为W，长度为L，壅水前的水位为H1，壅水后的水位为H2，已知L、W、H1、H2和入流量Q，可以计算出水库的壅水高度DH和壅水前后的水库体积变化。
矩形水库的壅水高度计算公式为：DH=H2-H1矩形水库的壅水过程中的水库体积变化计算公式为：壅水体积ΔV=(L-DH)*(W-DH)*DH2.土石坝：土石坝是指由土石材料构筑而成的坝体。
假设土石坝的高度为Hd，壅水前的水位为H1，壅水后的水位为H2，已知Hd、H1、H2和入流量Q，可以计算出土石坝的壅水高度DH和壅水前后的水库体积变化。
土石坝的壅水高度计算公式为：DH=H2-H1土石坝的壅水过程中的水库体积变化计算公式为：壅水体积ΔV=(2*Hd+DH)*(Hd+DH)*DH根据以上公式，可以通过输入已知参数，使用计算软件或编写计算程序进行壅水高度的计算。
三、实际应用：在实际应用中，需要准确测量水库的形状和壅水前后的水位，并合理选择计算公式和方法。
同时，还需要考虑水库的渗漏损失和淤积情况等因素，以提高壅水高度计算的准确性和可靠性。
总之，壅水高度计算是水库工程设计和管理中的重要问题，它通过使用质量守恒定律和能量守恒定律，结合水库的形状和水位变化等参数，计算出水库的壅水高度和水淹高度。
这对于保障水库安全运行和防洪工作具有重要的意义。
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。
桥梁防洪评价中壅水计算方法浅析陈海健【摘要】壅水计算是桥梁防洪评价中的计算项目,主要计算方法有计算公式法及水动学数值模型法.该文总结了目前应用得较多的计算公式和水动力学一维及二维数值模型,并简单介绍了各方法计算原理.以汕头某大桥壅水计算中为例介绍了各方法的应用方式,根据计算结果分析对比了各方法的优缺点及适用性,为桥梁壅水计算方法选用提供参考.【期刊名称】《广东水利水电》【年(卷),期】2019(000)007【总页数】6页(P60-65)【关键词】壅水;壅水计算公式;水动力数值模型【作者】陈海健【作者单位】广东省水利电力勘测设计研究院, 广东广州 510635【正文语种】中文【中图分类】U442.3+3桥梁防洪评价中通常需要进行桥梁壅水分析计算。
对于桥梁的壅水计算问题，目前分析方法主要有计算公式法、水动力数值模型法和物理模型试验法。
在实际工程中，应用较多的是计算公式法和水动力数值模型法。
目前，对于这两种壅水计算方法已经不少的研究[1-4]，但缺少综合对比及应用条件分析。
由于不同计算方法对基础资料要求不同，得出的计算结果也不尽相同，本文尝试总结计算公式法和水动力数值模型法的优缺点，从而为桥梁壅水分析方法选用提供参考。
1 研究方法1.1 计算公式法计算公式法在工程中应用较多，但目前还没有广泛被接受的计算公式。
陆浩[1-2]总结了各类计算公式，主要有：能量公式、动量公式、堰流公式、经验公式；另外，铁道部科学研究院陆浩、曹瑞章、王玉杰等人，根据我国模型试验和40余座桥梁调查资料，总结出陆浩公式、曹瑞章公式，曾一度列入规范[5]，是在我国应用得较多的经验公式。
秦蓓蕾[6]对比分析了4种计算公式，认为实用水力学公式的适应性较强。
总结各类的计算公式，本文拟采用D’Aubuioson，Yarnell公式、陆浩公式、实用水力学公式4种较具代表性的计算公式作分析计算。
1) D’Aubuioson公式(1)式中ΔZ为桥前最大壅水高度,m；η为随河滩路堤阻挡的流量和设计流量的比值不同选取的参数；为建桥后桥下平均流速,为天然状态下平均流速,m/s。
道不松公式:AZ= I1(^2-K)2)式中：AZ——最大壅水高度（m）：n—与河段特征及河滩路堤阻挡流量和设计流量的比值有关的系数，根据《公路桥位勘测设计规范》取值见表h人一桥下断而平均流速（m/s）：V o—桥前断而平均流速（m/s）。
实用水力学公式:式中：CC—动能校正系数，一般取1・1:E—过水而积收缩系数，取0.85〜0.95：B ----- 河宽（m）：V—建桥前断而平均流速（m/s）；h一一建桥前断而平均水深（m）：AZ——最大壅水高度（m）；Sb—建桥后过水断而总宽，河宽减去桥墩总宽（m）°Henderson 公式:式中：q—与桥墩形状有关的系数，矩形墩取0. 35,圆形墩取0. 18；必、v2——桥位断而和河道断面的平均流速(m/s)。
铁科院陆浩公式：式中：Vq——桥下断而平均流速，Vq二KpQs/u)j(m/s)：v oq—桥前断面平均流速，v oq = Q S/O)G (m/s)：K—系数，计算公式为：—定床壅水系数，与建桥前后桥下断而流速变化有关:—与建桥后桥下水流流态有关的系数；Qs ----- 设计流量(m'/s)；a)G——有限过水而积(m：)Kp—反映桥下流速随河床冲刷断面增大而减小的系数，⑰二1/[JL + A(p —1)],对于岩石河床取1.0 (A——河床粒径系数，A = 0.5xd5O-°25 d50—中值粒径(mm)： p——冲刷系数)：9—冲刷前桥下净过水面积(mb。
铁科院曹瑞章公式:AZ=^(V-70/)式中：V m——桥下平均流速，咕= KpQp/Aj, (m/s):Qp ----- 设计流量(m3/s＞：再一桥下净过水而积(曲)；Kp—反映桥下流速随河床冲刷断面增大而减小的系数，Kp = 1/[1 + A(p +1)],对于岩石河床取1.0 (A——河床粒径系数，A = 0.5 x d50025 d50——中值粒径(mm)： p—冲刷系数)：V om—天然状态下平均流速(m/s)：K—壅水系数，K = 2/ (^--1) °5；g——重力加速度。
防洪评价中跨河桥梁壅水和冲刷计算探讨夏丽丽;吴敦银【摘要】在对跨河桥梁进行防洪评价及审查的实际工作中,发现以下问题:利用水面曲线法推求桥墩壅高值时,桥位断面与上游断面的间距对壅高结果有很大影响;在利用经验公式法计算桥位冲刷深度时,河槽和河滩的流量分配对结果有很大影响,如果分配不合理,甚至会出现河滩冲刷深度大于河槽冲刷深度的情况.文章以许渡大桥为例,分析以上问题出现的原因,并探讨解决方法,力求计算结果的准确合理,供防洪评价及其审查人员参考.【期刊名称】《江西水利科技》【年(卷),期】2010(036)004【总页数】5页(P251-255)【关键词】防洪评价;跨河桥梁;水面曲线法;壅水高度;一般冲刷【作者】夏丽丽;吴敦银【作者单位】江西师范大学地理与环境学院,江西,南昌,330022;江西师范大学地理与环境学院,江西,南昌,330022;江西师范大学鄱阳湖湿地与流域研究教育部重点实验室,江西,南昌,330022【正文语种】中文【中图分类】U442.3+31 问题的提出随着我国经济社会的发展，全国的铁路、公路交通网络快速发展，铁路、公路在通过河道时基本以架桥方式跨越河道。
因此，铁路、公路桥梁的建设对河道行洪及河势将会产生一定影响，依据有关法律法规，应对其进行防洪评价。
壅水计算和冲刷计算是跨河大桥防洪评价计算的重要内容。
结合多座跨河大桥防洪评价报告书的审查工作，发现以下几个问题：（1）利用水面曲线法推求桥墩壅水高度时，桥位断面与上游断面的间距对壅高计算结果有很大影响，审查中发现某些大桥的桥跨和桥墩直径相同，即大桥阻水面积比例基本相同（桥跨 30 m，桥墩直径 1.4～1.6 m，阻水面积一般在5%左右），有的评价报告计算的最大壅水高度只有0.05～0.08 m，而有些评价报告计算的壅水高度达0.15～0.20 m，使审查者难以判断其计算成果的合理性；（2）在利用经验公式法计算桥位冲刷深度时，河槽和河滩的流量分配对结果有很大影响，如果分配不合理（有的评价人员凭经验确定河槽和河滩的流量，有的按面积比例确定河槽和河滩的流量），使得计算的河槽、河滩冲刷深度不合理，甚至会出现河滩冲刷深度大于河槽冲刷深度的情况。
常用桥梁壅水计算经验公式The final revision was on November 23, 2020道不松公式：Z=η(V M2−V02)式中：Z──最大壅水高度（m）；η──与河段特征及河滩路堤阻挡流量和设计流量的比值有关的系数, 根据《公路桥位勘测设计规范》，η取值见表1；V M──桥下断面平均流速（m/s）；V0──桥前断面平均流速（m/s）。
实用水力学公式：Z=αV22g[(Bξ∑b)2−(ℎℎ+Z)2]式中：α──动能校正系数，一般取；ξ──过水面积收缩系数，取～；B──河宽（m）；V──建桥前断面平均流速（m/s）；h──建桥前断面平均水深（m）；Z──最大壅水高度（m）；∑b──建桥后过水断面总宽，河宽减去桥墩总宽（m）。
Henderson公式：Z=(1+η)V222g−V122g式中：η──与桥墩形状有关的系数，矩形墩取，圆形墩取；V1、V2──桥位断面和河道断面的平均流速（m/s）。
铁科院陆浩公式：Z=K N K V V q2−V0q22g式中：V q──桥下断面平均流速，V q=K p Q S/ωj(m/s）；V0q──桥前断面平均流速，V0q=Q S/ωG（m/s）；K N、K V──系数，计算公式为：K N=√V qV0q−1.0，K V=0.5V q√g−0.1K N──定床壅水系数，与建桥前后桥下断面流速变化有关；K V──与建桥后桥下水流流态有关的系数；Q S──设计流量（m3/s）；ωG──有限过水面积（m2）K p──反映桥下流速随河床冲刷断面增大而减小的系数，K p= 1/[1+A(p−1)]，对于岩石河床取（A──河床粒径系数，A=0.5×d50−0.25；d50──中值粒径（mm）；p──冲刷系数）；ωj──冲刷前桥下净过水面积（m2）。
铁科院曹瑞章公式：Z=K(V m2−V0m2)式中：V m──桥下平均流速, V m=K p Q p/A j,( m/s)；Q p──设计流量（m3/s）；A j──桥下净过水面积（m2）；K p──反映桥下流速随河床冲刷断面增大而减小的系数，K p= 1/[1+A(p+1)]，对于岩石河床取（A──河床粒径系数，A=0.5×d500.25；d50──中值粒径（mm）；p──冲刷系数）；V0m──天然状态下平均流速（m/s）；K──壅水系数，K=2/（V m−1）0.5；V0mg──重力加速度。
摘要：本文应用复式河道的桥梁壅水实验资料对拱桥法进行了验证，发现拱桥法计算值往往过高。
提出了可用于复式河道的边滩等价河宽的概念和计算方法，并与实测资料进行了对比。
关键词：复式河道桥梁壅水1 前言所谓复式河道是指有河漫滩的河道，在洪水期，河漫滩将会被淹没。
由于主槽和滩地有不同的水深和糙率，水位流量关系将和单道有所不同。
当水流漫滩时，由于主槽水流与滩地水流的相互作用，断面过水能力通常会降低。
特别是水流刚刚漫滩时，由于断面形状的突变，加上滩地糙率一般与主槽不一样，使估算过水能力变得非常困难。
然而正确的估计给定水位下的流量以及已知流量如何确定水位等问题对于洪水预报、防洪规划又是必不可少的。
为了系统地研究复式河道的水力学问题，增进合作、交流、避免重复研究，由英国科学与工程研究委员会资助，在英国瓦灵弗水力学研究所（Hydraulics Research Limited Wallingford， UK）建成了洪水河道设施(Flood Channel Facility，简称FCF)。
FCF 自1986年开放以来，主要进行了三个系列的实验：1987～1989年的顺直和歪斜河道实验：1990～1994年的弯曲河道实验；1995～1997的固定河岸、可动河床实验。
目前正在进行自形成河道实验。
到1999年，已有80篇以上的论文是基于FCF 实验数据的。
在1995年国际水力学研究协会第26届大会上被选定为检验数学模型的基准资料。
1999年，Knight[1]对复式河道的水力学研究作了系统总结。
由于桥梁的修建减小了断面过流面积，水流流线在桥梁的上游形成收缩，下游形成扩散，加上桥体本身的阻力等因素，使河流的局部阻力增大，造成局部水头损失，形成桥梁上下游的水位差（称为桥梁壅水）。
河道桥梁壅水在流量小时并不明显，而在洪水期较为显著。
桥梁壅水抬高了桥梁上游水位，增大了淹没面积，滞蓄了洪水，从而增大洪水灾害。
如果流量过大，使洪水漫过桥梁，甚至冲毁桥梁，将造成更大的灾害。
防洪评价报告编制过程中应重点把握的几个问题 Final revision by standardization team on December 10, 2020.防洪评价报告编制过程中应重点把握的几个问题我国 2004年8月施行了《河道管理范围内建设项目防洪评价报告编制导则》，提出了《评价报告》编制参考目录 , 已经对报告的编写作了很详细的规定 , 经过多年实践，报告编制体系规范化、专业化日趋完善。
由于防洪评价规范中还有不少属经验、半经验公式，一些参数的选取正常与否，往往成为影响计算结果的敏感因素。
限于防洪评价建设项目类别、河道的水文条件与环境因素等条件的制约，加之编制人员对河道资料收集不全、对设计方案理解不透彻、对施工方案缺乏研究以及河道演变情况分析不全面，致使编制的评价报告容易出现存在诸多问题，结论也和实际情况往往有所偏差。
因此，针对部分单位编制的《评价报告》存在的问题 ,开展防洪评价报告编制中有关问题的探讨，对有关编写内容、方法和深度提出一些建议，提高防洪评价报告编制质量，具有积极的意义。
1、河道基本情况在防洪评价中，河道的的基本情况是整个工作的基础和重点部分，也是整个报告中最受人关注以及最核心的部分，把河道的基本情况研究清楚，才能够根据实际资料做出正确的计算，合理科学的判断防洪影响情况。
在这里，河道的水系及河道断面情况应该要进行详细的介绍。
工程位置应以从大到小的空间顺序介绍。
先交代清楚工程所在行政区域位置，图要包含比较显着的城市位置。
紧接着交代工程所在河段位置及其与上下游水文站及河道测淤断面的关系。
因此要做好以下几方面工作。
（1）防洪评价重点资料收集水文气象：水文泥沙、气象、地形地质资料，河段防洪标准及洪峰流量、洪峰水(潮)位。
规划资料：收集河道综合、防洪、治导线、岸线、河道(口)整治、航道、采砂等规划，以及项目所在河段规划实施情况等。
水利工程与其他设施：河道、堤防、水库、涵闸、泵站、水文站点、桥梁、码头、港口以及取水、排水、航道整治等工程位置、规模、设计标准、设计水位、功能、特点及运用要求等情况。
常用桥梁壅水计算经验公式在工程领域中，桥梁壅水计算是一个重要的设计环节。
当河流水位上涨，超过桥梁设计标高时，就会发生桥梁壅水。
壅水计算的目的是确定发生壅水时的水位，以及对桥梁的影响。
常用的桥梁壅水计算经验公式主要有以下几种：1.蔡文姬公式：该公式适用于较小跨度的砼墩涵道桥。
公式如下：H=h-0.5D+0.4W其中，H为壅水高度，h为暴洪水位，D为桥梁护洪墙高度，W为桥梁两侧最大洪水位之差。
2.红河公式：该公式适用于中小型河流的较矮桥梁。
公式如下：H=h+0.5(C-A)-0.5D其中，H为壅水高度，h为洪水位，C为取为桥梁洪水位与主河道设计洪水位之差的值，A为桥面标高或者桥洞底标高，D为桥梁护洪墙高度。
3.侯爱国公式：该公式适用于大跨度铁路桥梁，可计算不同铁路线路性质、桥长、桥宽等参数的壅水高度。
公式如下：H=h+Hm+Hs+Ha其中，H为壅水高度，h为洪水位，Hm为桥墩顶板以上洪水位至闸门封顶以上水位（如果设置闸门），Hs为闸门封顶以上水位至护洪墙顶水位（如果设置护洪墙），Ha为护洪墙顶水位至桥面标高或者桥洞顶标高。
这些公式仅代表了桥梁壅水计算中的一部分经验公式，其适用范围、准确度和实用性需要根据具体情况进行评估和选择。
对于大型桥梁或者复杂的壅水情况，可能需要采用更为准确的数值计算方法，如数值模型或者物理模型。
除了经验公式，壅水计算还需要考虑洪水过程的统计分析、洪水频率分析、泥沙输移等因素，以便更全面地评估桥梁在洪水条件下的安全性能。
总之，桥梁壅水计算是一个复杂的工程问题，需要综合考虑多种因素。
在实际工程中，应根据具体情况选择合适的经验公式或数值模型进行计算，以确保桥梁的安全运行。
防洪评价报告编制过程中应重点把握的几个问题我国2004年8月施行了《河道管理范围内建设项目防洪评价报告编制导则》，提出了《评价报告》编制参考目录,已经对报告的编写作了很详细的规定,经过多年实践，报告编制体系规范化、专业化日趋完善。
由于防洪评价规范中还有不少属经验、半经验公式，一些参数的选取正常与否，往往成为影响计算结果的敏感因素。
限于防洪评价建设项目类别、河道的水文条件与环境因素等条件的制约，加之编制人员对河道资料收集不全、对设计方案理解不透彻、对施工方案缺乏研究以及河道演变情况分析不全面，致使编制的评价报告容易出现存在诸多问题，结论也和实际情况往往有所偏差。
因此，针对部分单位编制的《评价报告》存在的问题,开展防洪评价报告编制中有关问题的探讨，对有关编写内容、方法和深度提出一些建议，提高防洪评价报告编制质量，具有积极的意义。
1、河道基本情况在防洪评价中，河道的的基本情况是整个工作的基础和重点部分，也是整个报告中最受人关注以及最核心的部分，把河道的基本情况研究清楚，才能够根据实际资料做出正确的计算，合理科学的判断防洪影响情况。
在这里，河道的水系及河道断面情况应该要进行详细的介绍。
工程位置应以从大到小的空间顺序介绍。
先交代清楚工程所在行政区域位置，图要包含比较显着的城市位置。
紧接着交代工程所在河段位置及其与上下游水文站及河道测淤断面的关系。
因此要做好以下几方面工作。
（1）防洪评价重点资料收集水文气象：水文泥沙、气象、地形地质资料，河段防洪标准及洪峰流量、洪峰水(潮)位。
规划资料：收集河道综合、防洪、治导线、岸线、河道(口)整治、航道、采砂等规划，以及项目所在河段规划实施情况等。
水利工程与其他设施：河道、堤防、水库、涵闸、泵站、水文站点、桥梁、码头、港口以及取水、排水、航道整治等工程位置、规模、设计标准、设计水位、功能、特点及运用要求等情况。
（2）高程系统需谨慎处置检查水文资料、工程项目高程系统是否一致，高程系统尽量与工程可研报告一致，应说明报告采用的高程系统。
