常用桥梁壅水计算经验公式
关于桥梁壅水计算中几种经验公式应用的探讨
关于桥梁壅水计算中几种经验公式应用的探讨桥梁壅水计算是桥梁设计中非常重要的一个环节，它有助于确定桥梁设计中所需的洪水流量，从而确保桥梁的安全性能。
在桥梁壅水计算中，经验公式被广泛应用。
本文将探讨几种常见的经验公式，并讨论其适用范围和限制。
首先，常用的经验公式之一是曼宁公式。
曼宁公式用于计算水流速度和水深之间的关系。
公式中的参数包括河道横向坡度、河道横断面形状、摩阻系数等。
曼宁公式可以帮助工程师确定在桥梁下游的水深，从而评估洪水情况下的桥梁承载能力。
然而，曼宁公式的适用范围有限，它仅适用于简单的河道横断面形状，并且对流量分布的不均匀性不敏感。
因此，在复杂的河道和不均匀的流量条件下，曼宁公式的应用效果会受到限制。
第二个经常使用的经验公式是水面冲击压力公式。
水面冲击压力公式用于计算桥梁柱上的水面冲击压力，并根据该压力评估桥梁结构的抗洪水能力。
这个公式的参数包括流量和桥梁柱的高度等。
水面冲击压力公式适用于评估小型桥梁的洪水承受能力，但在大型桥梁和复杂的流量条件下可能不太准确。
此外，公式中的参数选择也可能会影响计算结果的准确性。
第三个经验公式是溢流流量公式。
溢流流量公式用于计算在特定洪水流量下堰顶的溢流流量，从而帮助确定桥梁上游水位。
这个公式的参数包括堰顶长、堰底宽、溢流堰高度和引导堰高度等。
溢流流量公式适用于评估洪水情况下桥梁的上游水位情况。
然而，公式的有效性取决于洪水流量和溢流流量之间的关系，以及堰顶槽的形状和尺寸等因素。
除了上述几种经验公式，还有一些其他可能适用于桥梁壅水计算的经验公式。
这些公式可能涉及桥梁结构的不同方面，例如桥梁墩柱的抗洪水能力、桥梁孔径对洪水流量的影响等。
在选择和使用经验公式时，工程师应考虑公式的适用范围和限制，并尽可能与实际工程中的数据进行匹配和验证。
总之，经验公式在桥梁壅水计算中发挥着重要的作用。
它们可以帮助工程师估计洪水流量和水位等参数，从而评估桥梁的抗洪水能力。
然而，经验公式的适用范围和限制需要谨慎考虑，并与实际数据进行比对和验证，以确保计算结果的准确性和可靠性。
不同行业桥梁壅水计算公式比较分析
【 文章编号 ］ １ ０ ０ ２ －０ ６ ２ ４ （ ２ ０ １ ５ ） １ ０ －０ ０ ０ ４ －０ ２
东北 水利水 电
２ ０ １ ５年第 ｌ ０期
不同行业桥梁壅水计算公式比较分析
张 旭
（ 深 圳市 深 水水 务 咨询 有 限公 司 ， 广 东 深圳 ５ １ ８ ０ ０ ３ ）
水 影 响线 内 的河 道 堤 防 都 要考 虑 加 高 ，桥 梁 净 空 的设计 也 必 须考 虑 桥 梁 壅水 的 影 响。根 据 ＜ 河 道 管
△ ０ ——上游壅高水头 ， △ ｚ ０ ＝Ａ Ｚ ＋ ｖ ： ／ ， ｍ；
△卜 水面壅高值 ， ｍ； ： ／ ２ 厂 上游渠道行近
中值 粒径 ， 即按质量计 ５ ０ ％ 都较它为小的粒径 ， 无 公式 （ ２ ） 系铁道 部科学研 究院陆浩 、 曹瑞 章 、 王玉洁 １ ９ ９ ８年的铁道部课题成果 ， 也是 由能量方 程 推导而来 ， 根 据我 国模型试验和 ４ Ｏ 余座桥梁调
查资料 ， 经过 多年不 断完善和检验制定的 ， 考虑 了 建桥前后过 水面积 的变化和 河床 冲刷对壅水高值 的影响 ，但是没有像无坎宽顶堰 流公式那样考虑 桥孔进 出口型式及桥墩形状有关的 因素影响。 １ ． ３ 铁 路行业桥梁壅水计算公式 铁路 行业桥 梁壅水计算公式 （ ６ ） 在Ｔ Ｂ １ ０ ０ １ ７ —
上 游 渠 道 行 近 流 流速水头 ， ｍ， 一般可忽略 ；
理范 围内建 设 项 目防洪 评价 报告编 制导则 （ 试 行） ＞ 的规定 “ 对 占用河道断面 ， 影响洪水下泄 的阻 水建筑物 ， 应进行壅水计算” 。 但水利 行业、 公路行
业及 铁 路 行 业 桥 梁 壅 水 计 算 规 范或 手 册 推荐 的计 算 公式 都 不 尽相 同 。
壅水范围计算
壅水范围计算
好的，我猜你想了解的是桥梁壅水范围计算，下面为你介绍相关计算公式：
- 桥前壅水计算公式为：△ZM=η·（V1-V2），其中，△ZM为桥前最大壅水高度，η为系数，V1为断面平均流速，V2为桥下平均流速。
- 桥下壅水计算公式为：△ZM=0.5·△ZM，其中，△ZM为桥前最大壅水高度。
- 壅水曲线全长计算公式为：L=△ZM·S，其中，L为壅水曲线全长，△ZM为桥前最大壅水高度，S为桥址河段天然水面坡度。
上述公式可用于桥梁壅水范围的计算，但具体计算过程可能较为复杂，建议你参考专业书籍或咨询相关专业人士以获取更准确的结果。
关于桥梁壅水计算中几种经验公式应用的探讨
最大壅水高度（ ； ｍ） 建桥后过水 断面总宽 ，河宽减去桥墩总
的情况下采用经验公式法计算壅水高度及 壅水 曲线长度也
可 以满足计算精度要求。
喙鼍
圆形墩取 ０１ ； ．８
（ ３ ）
式中 ：１ １ ——与桥墩形状有关的系数 ，矩形墩取 ０ ５ ．， ３
Ｖ、。 ： ——桥位断面和河道断面的平均流速（ ／） Ｖ ｍｓ。
台的压缩 ， 使桥位处 的流速增大 ， 桥前水位抬高 ， 产生壅水 。 壅水高度及 壅水 曲线长度与河 道的流量 、 水位 、 过流面积 、
Ｖ —— 建桥前断面平均流速（ ／） ｍｓ； ｈ ——建桥前断面平均水 深（ ； 瑚） △卜 ∑ｂ 一
宽 ，ｍ） （ 。 Ｈ ｎ ｅｓｎ公式 ： ｅｄ ｒ ｏ
、Ｖ ／
１ ． ０
ｖ ｖ ｇ—． ｃ ＇ Ｏ １
Ｋ 一 定床 壅水 系数 ， 与建桥前后桥下断 面流速
Ｋ ＿ 与建桥后桥下水流流态有关 的系数 ； ｖ一 ．
Ｑ 广一 设计流量 ｍ３ ） ／； ｓ
Ｖ 一 桥前断面平均流速（ ／） ｍｓ。
道布松公式 即《 桥位勘测设计规范》 公路 桥前最 大壅水 高度计算采用公式 。 该公式是道布松根据能量平衡原理首先
５ｘ ０ ３ ９ ３８ １１ ４ ２ １ ３ ０７
７ ３ ３＿
８ １ ９ ６ ４． １ ． ０４９ １７ Ｏ
２ ７６ ９
２５ ８ ２ １ ８ １１ ９５ ３ ９２ ６
７３
８０７ ． ９ ４ ４． １ ４． ０ ５ １ ． ０６８
２ 常用 经验 公式 介绍
经验公式法通常以水流能量 守恒原理 、动量守恒原理 以及堰流理论为基础 ， 通过某些假定 ， 并根据一定 的野外和 室 内实验或调查资料验证建立起来 的具有半理论半经验性 质 的一类公式。 由于经验公 式法所需 资料较少 ， 计算 简便 ， 又有一定的精度 ， 因此容易为使用单位接受和推广 。 道布松公式 ：
桥梁壅水计算
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。
桥梁壅水计算
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。
常用桥梁壅水计算经验公式
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；表1η值表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。
涉河桥梁壅水计算经验公式法优缺点分析
涉河桥梁壅水计算经验公式法优缺点分析摘要：桥梁建成后，桥孔对水流压缩，桥址上游水流流速变缓、桥下流速增大，上游水位壅高的同时，桥位河段的水沙运动及河床演变变得非常复杂。
本文旨对现行主流经验公式法的优缺点进行研究，实现壅水计算的规范、准确。
关键词：桥梁壅水；经验公式1、研究背景桥梁构筑物目前是人类克服自然水体阻隔、扩大人类活动范围的最经济、最有效的方法。
但桥梁建设后，桥孔对水流压缩，上游水位壅高。
同时由于桥孔约束水流，桥下流速增大，使原来水流与河床泥沙相对运动平衡状态遭受破坏，桥位河段的水沙运动及河床演变变得非常复杂，导致桥址断面发生一般冲刷和桥墩桥台附近的局部冲刷，影响两岸防洪安全及桥梁自身的设防安全。
因此，需加强涉河桥梁壅水计算方法的理论研究，制定更为规范的计算方法。
2、桥梁壅水经验公式法介绍现行的经验公式法主要分为能量公式、动量公式和试验公式三类。
能量公式是根据能量转化原理或能量守恒定律建立起来的壅水计算公式，是守恒缓变非均匀水流的伯努利方程的应用。
最初的壅水公式就是能量公式推导出的，其中最具有代表性的是道不松（D’Aubuioson）公式。
动量公式是依据动量守恒原理建立起来的，其中具有代表性的是拉笛申科夫公式（1959年）。
试验公式是建立在物理模型试验的基础上得到的经验公式，其中最著名的是Yarnell公式，该式在美国工程界和HEC-2，HEC-RAS及MIKE11等行业软件中获得广泛应用。
3、经验公式法优缺点对比分析桥梁的壅水计算按照解决问题的途径和求解方法可分为经验公式法、数值模拟法和物理模型试验法。
国内外，常用的经验公式主要如下：1、D’Aubuioson公式∆Z=ηVm2-V2式中，∆Z—桥前最大壅水高度，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；Vm2—桥下平均流速，m/s，为设计流量被全河过水断面除得之商。
公式形式简单，参数容易选择，考虑因素较多，适用于各类河流，阻力系数的η值的取值标准和桥下平均流速计算方法过于粗略，参数取值的随意性和不确定性大，会造成壅水计算结果的不稳定。
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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=αV2
2g
[(
B
ξ∑b
)
2
−(
ℎ
ℎ+∆Z
)
2
]
式中：α──动能校正系数，一般取1.1；
ξ──过水面积收缩系数，取0.85～0.95；
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)V22
2g
−
V12
2g
式中：η──与桥墩形状有关的系数，矩形墩取0.35，圆形墩取0.18；
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−V0q2
2g
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 q
V0q
−1.0
，K V=0.5
V q
√g
−0.1
K 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1.0（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
2g
(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1.0（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
V0m
−1）0.5；
g──重力加速度。