码头工程防洪评价中壅水计算公式浅析
基于HEC-RAS模型的克什米大桥防洪评价中的壅水计算
ＹＥ Ｐｅ ｉ ，Ｌ Ｉ Ｕ Ｘｉ ａ ｏ — ｂ ｉ ｎ ｇ，ＺＥＮＧ Ｙ０ ｎ ｇ － ｚ ｈ ｏ ｎ ｇ
（ Ｘ ｉ Ｈ ｕ ａ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ，Ｃ ｈ ｅ ｎ ｇ ｄ ｕ ，Ｓ ｗ ｈ ｕ ａ ｎ ６ １ ０ ０ ３ ９ ，Ｃ ｈ ／ ｎ ａ ）
面积及水流 流速 。通过对 Ｈ Ｅ Ｃ—Ｒ Ａ Ｓ模拟结果与 Ｙ ａ ｒ ｎ ｅ ｌ ｌ 经验公式 计算结果 进行 比较 ， 发 现水位 壅高值
相差不 大。因此 ， Ｈ Ｅ Ｃ—Ｒ Ａ Ｓ 模型对 于桥梁 阻水 壅高 的计算可靠 ， 便于分析 ， 可在设计 工作 中推广应 用。
关 键词 ： 克什米大桥 ； Ｈ Ｅ Ｃ —Ｒ Ａ Ｓ 模型 ； 壅水 ； 河道水面线 中图分 类号 ： Ｔ ｖ ８ ７ ７ 文献标识码 ： Ａ 文章 编号 ： １ ６ ７ ２ 一ｌ １ ４ ４ （ ２ ｏ １ ４ ） ０ ６ ＿ ＿ ０ ０ ０ ９ —ｏ ５
ｈｅ ｔ ｂ ａ ｃ ｋ ｗ ａ ｔ ｅ ｒ ｈ ｅ ｉ ｈｔ ｇ ｉ ｓ ｆ ａ ｉ ｒ ｌ ｙ ｒ ｅ ｌ ｉ ａ ｂ ｌ ｅ ， ｎｄ ａ ｈｅ ｔ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｏ ｂ ｔ ｉ ａ ｎ ｅ ｄ ｈｒ ｔ ｏ ｕ ｇ ｈ ｔ ｈ ｉ ｓ ｓ ｏ ｆ ｔ ｗ ａ ｒ ｅ ｃ ａ ｎ ｂ ｅ ｎａ ａ ｌ ｙ ｚ ｅ ｄ ｅ ａ ｓ ｉ ｌ ｙ ，ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｆ ｏ ｒ ｅ ｉ ｔ
１ ０ ０ ｙ ｅ ａ ｒ ｓ ｎｄ ａ １ ０ ｙ ｅ ａ ｒ ｓ ．Ｂｙ ｕ ｓ ｉ ｎ ｇ ｈｅ ｔ ｂ ａ ｓ ｉ ｃ ｐ ｉｎ ｒ ｃ ｉ ｐ ｌ ｅ ｓ ｎｄ ａ ｈｅ ｔ ｍａ ｉ ｎ ｍｅ ｈｏ ｔ ｄ ｓ ｏ ｆ ＨＥＣ—ＲＡＳ ｍｏ ｄｅ ｌ ，ｔ ｈｅ ｂ ａ ｃ ｋ ｗａ ｔ ｅ ｒ ｈ ｅ ｉ ｇ ｈ ｔ ，
桥梁防洪评价壅水计算方法浅析
式中：Δz— ——桥前最大壅水高度，m；
参数较多，一般难以满足，故防洪评价计算中要慎用；
K— ——壅水系数；
对于矩形过水断面的小桥涵可采用式（2）；对于资料
V軍0M2 — ——天然状态下桥下平均流速，m/s； V軍M2 — ——桥下平均流速，m/s。
比较齐全的工程可采用式（3）；对于资料不全、精度要 求不是很高的工程可采用式（4）。上述桥梁壅水计算 公式主要适用于缓坡河道，陡坡河道一般不会出现很
规则的天然河床断面计算相当复杂。所以式（2）多用
于影响不大且过水断面为矩形的小桥涵壅水计算。
3.3 《桥位设计》公式之一
Δz=
K 2g
（V軍M2
-V軍0M2）.
（3）
V軍M2 — ——桥下平均流速，m/s； V軍02 — ——断面平均流速，m/s。 该计算方法的优点是：需要的已知参数较少，计 算过程简单；缺点是计算精度不高。虽然该计算方法 的精度不太高，但完全能够满足一般工程的要求，因 此该公式在防洪评价的壅水计算中应用较多。 4 结语 通过对以上四种壅水计算公式的分析可知：在推 求整个河道水面曲线计算中，对最高壅水位与桥墩的 准确距离等要求不是很高，所以部分因素可以忽略， 此时采用水面曲线计算公式较为简单，但对于防洪评 价中的桥梁壅水计算，精度要求相对较高，若采用该 公式进行计算，不仅计算过程复杂，而且要求的计算
山西水利
防灾减灾·2010 年第 11 期
桥梁防洪评价壅水计算方法浅析
李江海
（吕梁市横泉水库建设管理局，山西 吕梁市 033000）
［摘要］阐述了防洪评价中壅水计算的作用，针对目前防洪评价壅水计算方法不统一、计算结果差距较大的情
况，通过对常用公式的优缺点分析，提出了各公式的适用条件。
正江码头对河道壅水影响计算
上、 下游 断面 过水 面 积 ， Ｋ 分 别 为 上 、 游 断 面 ｍ ；Ｋ 下 流量模 数 ， ｓ 为 局部 水 头 损 失 ， ｍ／； 对渐 变 流 ， ＝ ０，
＝
１ ；△ｓ为上 、 下游 断 面间距 ， ｍ；Ｑ为 断 面流量 ， ｓ ｍ／；
ｇ为重 力加速 度 ， ９ ８ ／ 取 ． １ｍ ｓ。 洪水 水 面线 的计 算 过 程 采 用逐 个 断 面 南下 游 往 Ｌ
码 头处 最高 洪水 位为 ｌ ．４ｍ（９ ４年 ６月实测 ） ５８ １９ ， 次高洪 水位 为 １ ． ｌｍ（ ９ ７年 ７月实测 ） ５ ３ １９ 。
收稿 日期 ： ０ ７１ — ； 修 回 日期 ： ０７１ 一 ２０ —１ ６ ２ ２０ —２ｌ ４
作 者 简 介 ： 孝 兵 （９ ７ ） 男 ， 学 本 科 ， 程 师 ， 事 水 利 规 划 工作 。 李 １６ 一 ， 大 Ｊ： 从
分析码 头 对河道 行洪 的影 响 ， 最重 要 的是 计算 码 头造 成
１ １ 码 头概况 ．
的各级 洪水 壅水 高度 ， 以进行 防洪影 响 的评 价 。 据
正 江码头 （ 以下 简称 码 头 ） 于清 远 市 北 江下 游 约 １ ２ 河 道概 况 位 ， ５ｋ 的 右 岸处 ， ５ ０ ＷＴ货 运 码 头 。码 头 为 顺 岸 式 ｍ 为 ０Ｄ
其横 向宽度 约 为 ４ 纵 向长 度约 为 ３ ０ ｍ， 高处 高 ０ ｍ， ０ 最 程为 ｌ ． 年 内 大部 分 时 间 出露 ， 水 期 淹 没 ； 河 ２ ６ｍ， 洪 主 槽偏右岸， 最低 河 底 高程 为 一９ ０ ｍ。河 道 主 河槽 两 侧 ． 为滩地 ， 岸滩地 平均 高程 为 ５ ５～ ． 河 床质 为 沙 右 ． ７ ５ ｍ， 质 ； 岸滩 地平均 高程 为 ｌ ． 左 ３ ３一ｌ ． 横 向宽度 约 为 ３ ６ ｍ， ２ ０ｍ， 床质为 壤 土 ， 有 茂 密 的竹 林 ， 大 洪 水 时会 ５ 河 上 特
呼口大桥防洪评价雍水及回水计算分析
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
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
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
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。
常用桥梁壅水计算经验公式
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。
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深 人研 究码 头对 河道 行 洪 的影 响及 码 头 防洪 影 响处
； Ｋｖ为 与建
ｆ 一 ． Ｖ ０
桥 后 桥 下水 流 流态 有 关 的系 数 ， 一—＿ Ｋ
△Ｚ ＝ Ｋ ～ Ｋ ㈩
其 中 ， 为建 桥 后 桥 下 断 面 实 际 流 速 ； 为 桥 轴 断 面平均 流速 ； ＫＮ为 定 床 壅 水 系数 ， 建 桥 前 后 桥 下 与
断面 流速变 化有关 ， 一 ＝ ； 一 ＫⅣ
ｑ
道边界条件 ， 水流流态特征进行选择使用［ 。本文通
码 头 工 程 防洪 评 价 中壅 水 计算 公 式 浅 析
杨春 瑞
（ 安徽省 淮河河道 管理局 ， 安徽 蚌埠
摘
２３０） ３ ０ ０
要 ： 头工程 壅水计算没有专门的计算公式 ， 码 作数学模型和物理模型均较 繁琐， 通常是采用 桥梁壅水经 验公式进 行计算 。该
文通过对多种桥 梁壅水 的经验公式的实例计算分别进行 比较分析 ， 并从经验公式 推导原理 、 考虑 的因素和适用 条件 ， 出在码头 得 壅水计算中有较好 的应用经验公式 。
围 内的平均 流速 （ ｓ ， 一 ／ Ｇ ｍ／） Ｗ 。其 中 ， 为 设 Ｑｓ 计 流量 （ ／ ）∽ 为有 限 过水 面 积 （ ）Ｋ 为反 映 ｍ。Ｓ ； ｍ。 ；
桥下流速随河床 冲刷断面增大而减小的系数 ， Ｋ 一 １Ｅ ＋Ａ（ 一１］对于岩石河床 Ｋ ． （ ／ｌ 户 ）， 一１０ Ａ为河床 粒径 系 数 ， Ａ一０ ５ 一 ０ ２ ； 为 中 值 粒 径 ． ×ｄ。 ．５ ｄ。 （ ｍ） Ｐ 为 冲 刷 系 数 ） ．为 冲 刷 前 桥 下 净 过 水 ａ ｒ ； ；
△ — Ｈ 一 Ｚ ／ｇ ２ （） ２
桥 梁 壅水计 算公 式为经 验公 式 ， 根据 不 同的河 应
工 程 中的应用 却没 有研究 分 析 ， 此本 文对陆 浩公 式 为 在 码头 壅水方 面与 其他 经验公 式进 行 比较分 析［ 。 陆浩根据对已有桥梁壅水计算 公式 、 实桥以及模型 试验资料进行分析研究之后 ， 出了相应的计算公式为 提
的快速发展 ， 水运 作为最经济 的货 运方 式 ， 越来越 受 到
验 公式进 行 （ 如下 ） 分析计 算 。 （）陆浩公 式 。该 公式 系 １９ １ ９８年获 得 铁道 部课 题 成果 ， 根据 我 国模 型试 验 和 ４ 余 座桥 梁调查 资料 ， ０ 经 多年不 断完 善 和检验 而制定 的 ， 目前 已被列 入最 新 《 公路工 程水 文设 计指南 》 荐使用 的公 式 。 推 陆浩 公 式 于 ２ ０世 纪 ８ 代 在 开展 桥 梁 壅水 计 Ｏ年 算 研究 的基 础上 ， 并根 据我 国 已建 桥梁 资料建 立起 来
作者 简介： 杨春瑞 （９ ５ ， ， １８ 一）男 安徽颍上人 ， 安徽省淮河河道管理局助理工程师
５ Ｃ 程与建设 》 ２ １ 年第 ２ 卷第 １ ４ Ｆ ０２ ６ 期
面积 （ ） ｍ 。
Ｌ一 ２ △Ｚ／ Ｊ
（） ５
（）利用 水 力 学 建 立 能 量 方 程公 式 。该 公 式 是 ２ 根 据《 力 学 》 水 中实 际 液体 恒 定 总 流 能量 方 程 进 行 简 化 而得 。码 头工 程所 造 成 的水 头 损 失 主要 为 局 部 损 失， 主要 表 现为水 工 建 筑 物 上游 断 面 的水 位 变 化 ， 忽 略沿程 损失 ， 根据 工 程前后 流态 建立 的 能量方 程 ＿为 ４ ＿
失（ 沿程 ＋局部 ） 。本文 对 码 头 壅水 分 析 用 的 主要 经
收稿 日期
为建桥后设计水位下桥下断面的实际流速 ， ｑ ｖ— Ｋ ； 为 天 然状 态 时设 计 水 位 下 桥 下 断 面 范 Ｑ
《 河道管理范 围内建设项 目防洪评 价报 告编制 导则 （ 试
行 ）的规定 ， 》 需对涉河码 头进行 防洪影 响评价 ， 算码 计 头建设雍高河 道洪 水水 位 ， 为采 取影 响 处理 设计 的 作 重 要参考依 据＿ 。 目前 ， 内外有 关涉 河 项 目雍 高洪 ｌ ＿ 国 水 的计算 公式很 多 ， 但未 发现专 门用 于码 头工 程 壅水 计 算公 式 ， 现有 的建 设项 目防洪 评价 报告 中有 关码 在 头 壅水 计算 多采 用桥 梁壅水 计算公 式 。
Ｖｑ４ ／ ｇ一 【 ｌ 】 ・
；
理 提供 参考 。
１ 壅水计算公式
由于码头平 台和栈桥等占用 了过水断面， 阻碍了
河道水 流 下泄 ， 在挡 水 时水 流受 到 压 缩 ， 引起 水 流 的 能量 损失 ， 使得 建筑 物 上 游水 面升 高 而 引起 壅 水 ， 同 时局 部地段 流 速加大 ， 局部 壅水 影 响主要计 算水 头损
的新一 代公 式 ， 式适 用于 各类跨河 桥 梁 。而在码 头 该
人们青睐 ， 故有关水运码头建筑物的修建不断地增多。
码 头工程 的修建 可能减小河道 断面 的有效 过水 断面 面 积， 雍高河道 洪水 水位 ， 响河道 的行 洪安全 。为消 弱 影 码头工程建设 对河 道 行洪 的影 响 ， 照水 利 部颁 发 的 按
关 键 词 ： 头 ； 水 ； 算 ； 验公 式 码 壅 计 经 中 圈分 类 号 ： ５． ； Ｕ６ ６ １ＴＶ１ １ ４ ３ ． 文献标识码 ： Ａ 文 章 编 号 ： ６３５ ８ （０ ２０ —０ ４０ １７ —７ １ ２ １ ） １０ ５—３
码头是供船舶停靠并装卸货物和上下旅客的建筑 物， 修建码头是 发展 水 运事业 的先决 条 件 。随着 经济