桥涵水文课件4大中桥孔径计算共43页
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第六章__大中桥孔径计算
第二节 桥孔长度 第四节 计算实例
第一节 桥位河段水流图式和桥孔布设 第三节 桥面高程
桥位河段水流图式（缓流）
由于桥孔对水流的压缩，从桥 位上游相当远处的断面①起， 水面就开始壅高，并呈型壅水 曲线，无导流堤时直到桥位上 游大约一个桥孔长度L处的断面 ②，达到最大壅水高度。水流 接近桥孔时，急剧收缩而呈“漏 斗”状，无导流堤时直到桥位下 游附近的断面③，水面最窄， 流速最大，形成收缩断面。收 缩断面下游，水流又逐渐扩 散，到断面④才恢复天然状 态。并且在水流收缩段的主流 与河岸之间，由于水流分离现 象，桥台上下游两侧将形成回 水区。
2 w
根据内陆水库观测资料制定的，适用于大陆地区河流、湖泊的桥梁设计
路堤边坡处的波浪爬高
he K K v R0 h2
he
KΔ
1 2 sin he he 3
——波浪爬高（m），其高度自静水位算起 ——边坡糙渗系数，查表6-3-3 ——与风速有关的参数，查表6-3-4 ——相对波浪侵袭高度，查表
桥下净空安全值
非通航河段
桥梁的部位 高出计算水位 （m） 0.50 高出最高流冰面 （m） 0.75
洪水期无大漂流物 梁 底
洪水期有大漂流物 有泥石流 支承垫石顶面 拱脚
1.50 1.00 0.25 0.25
— — 0.50 0.25
通航河流和通航海轮的桥下净空
设计最高通航水位根据各种河流具体情况确定。一般 天然河流的设计最高通航水位可采用表6-3-10中规定的各 级洪水重现期水位 。设计最高通航水位可按《内河通航 标准》和《通航海轮桥梁通航标准 》来确定。
（3）建桥后的桥前壅水，不得对两岸河堤、 农田、村镇造成威胁；在平原地区尤为重要， 往往以桥前壅水的允许高度作为桥孔长度的控 制因素。 （4）应考虑桥位上下游已建或拟建的水利工 程、航道码头和管线等引起的河床演变对桥孔 的影响。 （5）桥位河段的天然河道不宜开挖或改移。 开挖、改移河道应有充分的技术、经济论证。
第一节 桥位河段水流图式和桥孔布设 第三节 桥面高程
桥位河段水流图式（缓流）
由于桥孔对水流的压缩，从桥 位上游相当远处的断面①起， 水面就开始壅高，并呈型壅水 曲线，无导流堤时直到桥位上 游大约一个桥孔长度L处的断面 ②，达到最大壅水高度。水流 接近桥孔时，急剧收缩而呈“漏 斗”状，无导流堤时直到桥位下 游附近的断面③，水面最窄， 流速最大，形成收缩断面。收 缩断面下游，水流又逐渐扩 散，到断面④才恢复天然状 态。并且在水流收缩段的主流 与河岸之间，由于水流分离现 象，桥台上下游两侧将形成回 水区。
2 w
根据内陆水库观测资料制定的，适用于大陆地区河流、湖泊的桥梁设计
路堤边坡处的波浪爬高
he K K v R0 h2
he
KΔ
1 2 sin he he 3
——波浪爬高（m），其高度自静水位算起 ——边坡糙渗系数，查表6-3-3 ——与风速有关的参数，查表6-3-4 ——相对波浪侵袭高度，查表
桥下净空安全值
非通航河段
桥梁的部位 高出计算水位 （m） 0.50 高出最高流冰面 （m） 0.75
洪水期无大漂流物 梁 底
洪水期有大漂流物 有泥石流 支承垫石顶面 拱脚
1.50 1.00 0.25 0.25
— — 0.50 0.25
通航河流和通航海轮的桥下净空
设计最高通航水位根据各种河流具体情况确定。一般 天然河流的设计最高通航水位可采用表6-3-10中规定的各 级洪水重现期水位 。设计最高通航水位可按《内河通航 标准》和《通航海轮桥梁通航标准 》来确定。
（3）建桥后的桥前壅水，不得对两岸河堤、 农田、村镇造成威胁；在平原地区尤为重要， 往往以桥前壅水的允许高度作为桥孔长度的控 制因素。 （4）应考虑桥位上下游已建或拟建的水利工 程、航道码头和管线等引起的河床演变对桥孔 的影响。 （5）桥位河段的天然河道不宜开挖或改移。 开挖、改移河道应有充分的技术、经济论证。
桥涵水文 ppt课件
l
l
Z2 Z1
河底
l
以小数、千分数表示。
水面比降（slope of water surface） 河底比降（slope of river bed）
一条河流的河底平均比降：
图2-3 河道平均纵比降计算示意图
J AB BC
S 1 AB BC 2
AB 2 S / BC BC L J 2 S / L2
2、地球上的水量平衡（Global Water Budget )
水量平衡原理（Principle of Water Budget)： 在水文循环过程中，任意区域，任一时段，进入的
水量与输出的水量之差，必等于其蓄水量的变化量。
水量平衡方程（Water Budget Equation): I – O = ΔS
下游
河口
海 洋
2、 河流的长度L ：自河源沿主河道至河口的长度，简 称河长，以 km 计
3、河流的断面
横断面（river section） 纵断面（river profile）
L
海 洋
（1） 河流横断面（简称：断面 cross-section）： 水位 （water level、water stage）
PE 全球多年降水量与多年平均蒸发量相等，为1130mm。
对某一闭合流域，某一时段T：
P – E – R = ΔS
多年平均：
PRE EPR
（2-7）
(28) (28)
2.2.2 径流形成过程（process of runoff formation）
径流形成过程是从降雨开始，到径流流出流域出 口断面整个物理过程。
...
..
.......
.
......el）
桥涵水文课件第七章
表13-6 A值表
中 国 矿 业 大 学 建 筑 工 程 学 院
（二）.引道路堤最低设计标高
中 2、上游有非封闭式导流堤时（图13-5b）
国 矿 业 大 学 建 筑 工 程 学 院
（二）.引道路堤最低设计标高
中
2、上游有非封闭式导流堤时
国
矿
业
大 引道路堤任意点处路肩的最低设计标高可按下列
K、n——系数和指数，按表13-1采用。
（一）.河槽宽度公式
中
国
矿
表13-1 K、n值表
业
大
学
建 筑
河段类型
工
程
学 院
开阔、顺直微弯河段
K 0.84
n 0.90
分汊、弯曲河段
0.95
0.87
滩、槽可分的不稳定河段
0.69
1.59
中
二、桥孔最小净长Lj计算
国
矿 （二）、单宽流量公式
业
大 学
图13-5 导流堤设置和上游水面降落（a)
中 国 矿 业 大 学 建 筑 工 程 学 院
图13-5 导流堤设置和上游水面降落（b)
中 国 矿 业 大 学 建 筑 工 程 学 院
图13-5 导流堤设置和上游水面降落（b)
中 国 矿 业 大 学 建 筑 工 程 学 院
图13-5 导流堤设置和上游水面降落图
学
并从安全和经济两方面着眼，同时应综合考虑桥孔长
建 筑
度、桥前壅水和桥下冲刷的相互影响。
工 程
《公路工程水文勘测设计规范》中规定，对于峡谷性
学
河段上的桥梁，仅要求按河床地形布置桥孔，不宜压
院
缩河槽，一般可不作桥孔长度计算外，对其他各类河
桥涵水文课件4大中桥孔径计算45页PPT
桥涵水文课件4大中桥孔径计算
1、 舟 遥 遥 以 轻飏， 风飘飘 而吹衣 。 2、 秋 菊 有 佳 色，裛 露掇其 英。 3、 日 月 掷 人 去，有 志不获 骋。 4、 未 言 心 相 醉，不 再接杯 酒。 5、 黄 发 垂 髫 ，并怡 然自乐生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
▪
27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰
▪
28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。——孔子
▪
29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
▪
30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
1、 舟 遥 遥 以 轻飏， 风飘飘 而吹衣 。 2、 秋 菊 有 佳 色，裛 露掇其 英。 3、 日 月 掷 人 去，有 志不获 骋。 4、 未 言 心 相 醉，不 再接杯 酒。 5、 黄 发 垂 髫 ，并怡 然自乐生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
▪
27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰
▪
28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。——孔子
▪
29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
▪
30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
大中桥孔径计算
1、桥位河段水流图式 （flow pattern of bridge location reach）
建桥后桥位河段的水流和泥沙运动状态是桥孔水力计 算的依据，但桥位河段水流和泥沙运动十分复杂，且建桥 时无法知道建桥以后的变化情况，目前只能在某些假定和
实验的基础上，对缓流河段（弗汝德数Fr < 1）提出简化
且相差不大。此布设方案符合所需要的桥下最下过水面积。
2、经验公式法（empirical formula） 桥孔最小净长度宜符合下列规定：
（1）峡谷河段 可不做桥孔最小净长计算，直接按河床地形布孔，不
宜压缩河槽。
（2）开阔、顺直微弯、分叉、弯曲河段及滩、槽可 分的不稳定河段
宜按下式计算：
Lj
K
q
(
采用式（5-12）可得通过设计流量时所需的桥下最小毛 过水面积：
Aqj
Qs
(1 )Pvs
2074.28 0.95 (1 0.043) 1.25 5.76
317m2
式中：Aqj——桥下毛过水面积计算值。
拟定将左岸0号桥台前缘置于里程K118+560m处，采用 4跨，跨径30m，依次向右布置，4号桥台前缘置于里程 K118+680m，其桥孔净长
游荡型河段上，桥孔不宜过多压缩河床，应结合治理规划，辅 以必要的整治工程，在深泓线可能摆动的范围内均应布设桥孔。
（3）山前区河流
冲积漫流（山前扩散）河段上，桥位宜在河流上游狭窄段或下 游收缩处跨越。若桥位河床宽阔，水流具有明显的分支时，可 采用一河多桥的方案，并在各桥间设置人字形封闭导流堤。桥 下净空应考虑河床淤积的影响。
(4)贷款交易很可能发生在某个银行集 团下属 银行之 间，从 而实现 包括税 收优惠 等有利 条件。 (5) 完善了贷款市场体系。 三、贷款交易方式 目前贷款交易主要包括贷款转让、贷 款参与 和贷款 更新三 种方式 。 四、贷款交易流程 (一) 确定交易对手 (二) 签署保密协议或承诺 (三) 尽职调查(信用调查、贷款资产评估等) (四) 贷款交易日 (五) 交易的确认 (六) 签署交易执行文件 (七) 交易结算 (八) 通知借款人
桥涵孔径计算课件
操作流程
桥涵孔径计算软件的操作流程一 般包括数据输入、计算过程和结 果输出三个步骤。
功能特点
软件应具备界面友好、操作简单 、计算准确等特点，同时应具备 数据存储和查询功能。
软件应用实例及效果展示
应用实例
以某高速公路桥涵为例，采用计算机 程序进行孔径计算，相比传统手工计 算方法，大大缩短了计算时间，提高 了效率。
桥涵孔径计算课件
目 录
• 桥涵孔径计算概述 • 桥涵孔径计算的前期准备 • 桥涵孔径计算的数学模型 • 桥涵孔径计算的实例分析 • 桥涵孔径计算的软件应用 • 桥涵孔径计算的发展趋势与展望
01
桥涵孔径计算概述
桥涵孔径的概念与重要性
桥涵孔径是指桥涵流水断面上垂直于 流线的直线长度，是桥涵设计中的重 要参数之一。
桥涵孔径的大小直接影响着桥涵的过 水能力、水流状态、河床冲刷和河床 演变等，对于桥梁和涵洞的安全和使 用性能具有重要意义。
桥涵孔径计算的原理与依据
桥涵孔径计算的原理主要是基于水力学和流体力学的原理，通过分析桥涵处的地 形、地质、水流条件等因素，确定合适的孔径大小。
桥涵孔径计算的主要依据包括桥涵设计规范、水文资料、地质勘察报告、洪水计 算成果等。
02
根据桥涵设计的规范和标准，确 定计算方法和标准，如采用水力 学公式或计算机程序进行计算。
建立计算模型与数据库
根据桥涵设计的具体情况，建立合适的计算模型，如堰流模 型、孔口模型等。
建立桥涵孔径计算的数据模型和数据库，包括数据采集、处 理、存储和查询等功能，以便进行计算和管理。
03
桥涵孔径计算的数学模型
桥涵孔径计算的基本步骤
01
02
03
04
收集和分析桥涵设计规范、水 文资料、地质勘察报告、洪水
《桥涵水文》课件
生态友好的桥涵水文设计原则与方法
生态流量保障
确保桥涵建设不影响河流的生态流量，维护河流生态系统的正常 功能。
生态友好型桥型选择
选择对环境影响较小的桥型，如拱桥、斜拉桥等。
生态补偿措施
通过生态补偿措施，如建设人工湿地、鱼类栖息地等，弥补桥涵建 设对生态环境的影响。
桥涵水文环境保护的法律法规与标准
环境保护法律法规
04
桥墩冲刷与防护
桥墩冲刷的类型与机理
类型
桥墩冲刷分为急流冲刷和动床冲刷两类。急 流冲刷是由桥下水流的强烈紊动和剪切应力 引起的，表现为桥墩周围泥沙的悬浮和推移 ；动床冲刷则是由于桥墩对水流结构的改变 ，导致桥墩下方的泥沙发生位移。
机理
桥墩冲刷的机理主要涉及水流与泥沙的相互 作用。在急流条件下，桥墩阻碍水流，导致 流速和剪切应力增大，从而引起泥沙的悬浮 和搬运；在动床冲刷中，桥墩下方的泥沙在 流速和剪切应力的作用下发生位移，形成冲
分析内容
分析精度
根据桥涵的重要性和规模，选择合适 的洪水分析方法和精度。
包括洪水过程线的推求、洪峰流量的 确定、洪水位的计算等。
桥涵防洪评价的标准与程序
标准
根据国家相关法律法规和行业标准，制定桥 涵防洪评价的标准，包括评价内容、评价方 法、评价等级等。
程序
收集相关资料并进行现场勘查；进行洪水分 析，确定设计洪水；根据防洪标准，对桥涵 进行防洪评价；提出评价结论和建议措施； 编写评价报告并报送相关部门审查。
刷坑。
桥墩冲刷的数值模拟方法
要点一
数值模型
常用的桥墩冲刷数值模拟方法包括有限元法、有限差分法 和边界元法等。这些方法通过建立数学模型，模拟水流和 泥沙的运动规律，预测桥墩周围的冲刷形态和泥沙运动轨 迹。
第6章 桥涵孔径计算
（9）内河通航河段，通航桥孔满足《内河通航标 准》（GB 50139-2004）规定，并充分考虑河床 演变和不同水位所引起的河道变化。通航海轮的 桥孔布设应符合《通航海轮桥梁通航标准》（JTJ 311-97）规定。 （10）按《公路工程技术标准》（JTJ B01-2003） 规定，跨径<=50m的桥孔，尽量采用标准跨径。
（适用于大陆地区河流、湖泊上的桥梁）
h2 K F h2
h2 波浪高度 h 平均水深
h2 波浪平均高度
g h 0.7 0.0018 gD / 2 0.45 w 0.13th 0.7 2 th 2 0.7 w 0.13th 0.7 g h / w h2 g
2 w
K F 系数，当h2 /h 0.1时，取2.42；当h2 /h 0.1时，取2.30 th 双曲正切函数 g 重力加速度 ; D 风区长度或浪程
w 风速，水面以上 m处多年所测洪水期间 10
自记2 min 平均最大风速的平均值
1. 壅水 建桥后天然水流受到桥孔压缩，桥梁上游形成壅水。 壅水高度：天然水面以上被壅起的高度。 2 1）桥前最大壅水高度△z：K y 0.5 KN
z
KN K y 2g
M oM
M
M
g
0.1
M 1 oM
M
0.25 50
M M — 冲刷前桥下平均流速（=设计流量/桥下净过水面积） oM — 天然状态下桥孔部分的平均流速 c — 河槽平均流速
第2节 桥孔长度
桥孔长度L：设计水位上，两桥台前缘之间（埋入 式桥台的两桥台护坡坡面之间）的水面宽度 桥孔净长Lj：桥孔长度扣除全部桥墩宽度后的长度 利用桥位断面设计 流量Qs和设计水位 Hs，求出桥下顺利 宣泄设计洪水时所 需要的最小过水面 积，用于确定桥孔 的最小长度。