常用桥梁壅水计算经验公式
道不松公式：
式中： ──最大壅水高度（m）；
──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1；
表1η值表
河滩路堤阻断流量与设计流量的比值（%） <10 11~30
31~50
>50
η 0.05 0.07 0.1
0.15
──桥下断面平均流速（m/s）；
──桥前断面平均流速（m/s）。
实用水力学公式：
式中： ──动能校正系数，一般取1.1；
──过水面积收缩系数，取0.85～0.95；
──河宽（m）；
──建桥前断面平均流速（m/s）；
──建桥前断面平均水深（m）；
──最大壅水高度（m）；
──建桥后过水断面总宽，河宽减去桥墩总宽（m）。
Henderson 公式：
式中：──与桥墩形状有关的系数，矩形墩取0.35，圆形墩取0.18；
、──桥位断面和河道断面的平均流速（m/s）。
铁科院陆浩公式：
式中：──桥下断面平均流速，(m/s）；
──桥前断面平均流速，（m/s）；
、──系数，计算公式为：
，
──定床壅水系数，与建桥前后桥下断面流速变化有关；
──与建桥后桥下水流流态有关的系数；
──设计流量（）；
──有限过水面积（）
──反映桥下流速随河床冲刷断面增大而减小的系数，
，对于岩石河床取1.0（A──河床粒径系数，；
──中值粒径（mm）；p──冲刷系数）；
──冲刷前桥下净过水面积（）。
铁科院曹瑞章公式：
式中：──桥下平均流速,,( m/s)；
──设计流量（）；
──桥下净过水面积（）；
──反映桥下流速随河床冲刷断面增大而减小的系数， ，对于岩石河床取1.0（A──河床粒径系数，；
──中值粒径（mm）；p──冲刷系数）；
──天然状态下平均流速（m/s）；
──壅水系数，；
g──重力加速度。
基于MIKE21、HEC-RAS及经验公式的桥梁壅水模拟及对比分析
基于MIKE21、HEC-RAS及经验公式的桥梁壅水模拟及对比分析
孟如真;胡阳;王志华;张谧
【期刊名称】《城市道桥与防洪》
【年(卷),期】2022()10
【摘 要】以镇巴至广安高速公路渠县北互通立交连接线2号大桥为工程实例,借助于MIKE21 FM模型及HEC-RAS模型,通过进行数值模拟和对比分析,对河道内的涉水建筑物对河道防洪流态的影响进行了研究,分别计算不同洪水频率条件下,河道中建桥前后,桥墩对河道行洪的影响,并将两种数值模拟成果与理论经验公式计算成果进行比较。通过计算比较分析,采用MIKE21 FM模型计算时,建桥后桥位上游水位壅高,流向变化较小,而流速增加值与流量成负相关;采用HEC-RAS模型计算时,水位壅高值小于MIKE21 FM模型,且无法分析整个流场的数值变化。在河道地形复杂或是所在河道防洪标准较高时,建议采用MIKE21 FM模型,并可采用HRC-RAS模型作为验证。经验公式与模型计算成果差距较大,陆浩公式计算得到的壅高值偏大,D’Aubuisson公式偏小。该研究成果可为实际桥梁工程设计及河道沿岸洪泛区防洪提供指导或参考作用。
【总页数】7页(P221-226)
【作 者】孟如真;胡阳;王志华;张谧
【作者单位】中国市政工程西南设计研究总院有限公司;四川省交通勘察设计研究院有限公司 【正文语种】中 文
【中图分类】U442.5
【相关文献】
1.基于MIKE21二维数值模拟的不同桥墩概化方式下河道壅水计算结果对比分析2.基于HEC-RAS软件模型的桥梁壅水计算简析3.基于MIKE 21模型与经验公式在桥梁防洪评价中壅水计算的对比分析4.基于MIKE 21模型与经验公式在桥梁防洪评价中壅水计算的对比分析5.基于HEC-RAS和二维水动力模型的斜交桥梁壅水计算优化
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山区河道水面线和管涵漫水桥壅水计算探讨
山区河道水面线和管涵漫水桥壅水计算探讨
摘要：在防洪规划和咨询类项目中对山区河道水面线和管涵漫水桥壅水的精确计算一直是一个重点难点。随着计算机技术的发展，人们在工程实践中对防洪规划工作的科学化、精细化要求越来越高，突出表现在面对一些比较复杂情况的水面线计算问题时提出了更高的精度要求。山区天然河道设计水面线和对管涵漫水桥壅水计算是江河堤防工程设计的重要依据，直接关系到堤防工程的规模和安全。
关键词：山区；管涵；漫水桥；水面线；壅水
一、山区天然河道水面线计算
(一)计算方法
山区天然河道水面线的计算，就是根据河道地形、断面资料、糙率、比降等资料，推求该河段某个断面处在某一流量下的水位，据此可连接出一条对应于该流量的水面曲线。山区天然河道水面线计算一般采用恒定非均匀流能量方程计算，其公式为：
式中：Zu、Zd分别为上、下游断面水位；Q为断面流量；△s为断面间距；Ku、Kd为上、下游断面流量模数，
n为断面糙率，A为断面面积，R为水力半径；α为动能修正系数，与断面上流速的不均匀性有关，对流速不大的平原河道影响较小，一般取α=1；对流速较大的山区河流或急流险滩其α值应偏大，山区河流α=1.5～2.0；ξ为局部水头损失系数。计算的常用方法为试算法和图解法，由于计算机的普及和计算技术的发展，适用于计算机编程的试算法应用普遍。
(二)参数确定
水面线计算中参数确定很重要，关系到计算结果的准确性，如糙率、比降均沿流程都有变化，而要准确确定参数，就必须尽可能的收集水文、泥沙、断面及河道地形等基础资料，包括历史洪水调查资料。
(1)糙率确定。河道糙率是反映河流阻力的一个综合性参数，也是衡量河流能量损失大小的一个特征量，是水面线计算中一个关键性参数，取值的变化将对水面线成果影响很大。糙率与河流的水深、比降、河床质组成、断面几何形状、水流平面形态等诸多水力因素有关，同时河道沿程也在变化，同一河段水位不同也会变化。在实际计算中，如计算河段有水文站，我们可以借用水文站多年实测
桥梁计算书计算实例
桥梁计算书计算实例
前言
本设计是根据设计任务书的要求和《公路桥规》的规定,对高坎——上官伯段的高坎大桥进行方案比选和设计的。对该桥的设计，本着“安全、经济、美观、实用”的八字原则，本论文提出两种不同的桥型方案进行比较和选择：方案一为预应力混凝土简支梁桥，方案二为 拱桥。经由以上的八字原则以及设计施工等多方面考虑、比较确定预应力混凝土简支梁桥（锥形锚具）为推荐方案。
1.水文计算
1.1原始资料
1.1.1水文资料：
浑河发源于辽宁省新宾县的滚马苓，从东向西流过沈阳后，折向西南，至海城市三岔河与太子河相汇，而后汇入辽河。浑河干流长364公里，流域面积11085平方公里。本桥位上游45公里的大伙房水库，于1958年建成，该水库控制汇流面积5563平方公里，对沈阳地区的浑河洪峰流量起到很大的削减作用。根据水文部门的资料，建库前浑河的沈阳水文站百年一遇洪峰流量位11700立方米/秒，建库后百年一遇推算值为4780立方米/秒。浑河没年12月初开始结冰，次年3月开始化冻。汛期一般在7月初至9月上旬，河流无通航要求。桥为处河段属于平原区次稳定河段。
1.1.2设计流量
根据沈阳水文站资料，近50年的较大的洪峰流量如下：
大伙房水库建库前
1935年 5550立方米/秒
1936年 3700立方米/秒
1939年 3270立方米/秒
1942年 3070立方米/秒
1947年 2980立方米/秒
1950年 2360立方米/秒
1951年 2590立方米/秒
1953年 3600立方米/秒
1954年 3030立方米/秒
大伙房水库建库后
1960年 2650立方米/秒
1964年 2090立方米/秒
1971年 2090立方米/秒
1975年 2200立方米/秒
1985年 2160立方米/秒
桥梁河道冲刷和壅水过程计算模型
桥梁河道冲刷和壅水过程计算模型
桥梁河道冲刷和壅水过程计算模型是一种用于预测河道流量、水位、河床变形等水文水力参数的数学模型。这种模型的主要作用是帮助工程师预测河道发生洪水时的情况，从而为设计和建造桥梁、堤防、水利工程等提供依据。
在历史上，许多学者和工程师都致力于研究河道冲刷和壅水过程计算模型。其中最早的研究可以追溯到19世纪末和20世纪初。当时的研究主要集中在河道流量的计算和预测上，例如，美国工程师Manning提出了著名的曼宁公式，用于计算河道的流量。此后，许多学者在曼宁公式的基础上进行了改进和完善，使其更加适用于不同类型的河道。
20世纪50年代，随着计算机技术的发展，河道冲刷和壅水过程计算模型开始进入了一个新的阶段。当时的研究主要集中在数值模拟方法的开发和应用上，例如，美国工程师Lax和Wendroff提出了一种基于有限差分法的数值模拟方法，用于模拟河道的水流和河床变形。此后，许多学者在这种方法的基础上进行了改进和完善，使其更加适用于不同类型的河道。
近年来，随着计算机技术和数值模拟方法的不断发展，河道冲刷和壅水过程计算模型已经成为了一个非常成熟和广泛应用的领域。目前，许多国家和地区都拥有自己的河道冲刷和壅水过程计算模型，例如，美国的HEC-RAS模型、中国的河流水动力学模型等。这些模型不仅可以用于预测河道的水文水力参数，还可以用于设计和优化水利工程、制定防洪预案等方面。
总之，河道冲刷和壅水过程计算模型是一个非常重要的领域，它对于保障人民生命财产安全、促进经济社会发展具有重要的意义。
桥面排水水力计算公式
桥面排水水力计算公式
桥梁是连接两个地点的重要交通工具，而桥面排水则是保证桥梁安全使用的重要因素之一。桥面排水水力计算公式是评估桥梁排水系统设计的关键工具，它可以帮助工程师确定桥梁排水系统的设计参数，以确保桥梁在各种气候条件下都能正常排水，避免积水对桥梁结构和使用安全造成影响。
桥面排水水力计算公式的基本原理是根据桥面的几何形状、降雨量和排水系统的设计参数来确定桥面排水的能力。在进行桥面排水水力计算时，需要考虑以下几个因素：
1. 桥面几何形状，桥面的几何形状对排水能力有着直接的影响。桥面的坡度、高程和横向坡度都会影响雨水在桥面上的流动速度和方向，从而影响排水系统的设计和排水能力。
2. 降雨量，降雨量是确定桥面排水水力计算公式的重要参数之一。根据当地的气候条件和历史降雨数据，可以确定桥梁设计的最大降雨量，从而确定排水系统的设计参数和排水能力。
3. 排水系统设计参数，排水系统的设计参数包括排水管道的直径、坡度和长度，以及排水口的数量和位置等。这些参数将直接影响桥面排水的能力，因此需要在桥面排水水力计算公式中进行考虑。
在进行桥面排水水力计算时，可以使用以下几种常见的公式来确定桥面排水的能力：
1. 曼宁公式，曼宁公式是用来计算开放渠道流量的经验公式，可以用来确定桥面排水系统的设计参数。曼宁公式的基本形式为Q = (1.49/n) A R^(2/3) S^(1/2)，其中Q为流量，A为横截面积，R为湿周，S为坡度，n为曼宁系数。 2. 麦克劳林公式，麦克劳林公式是用来计算管道流量的经验公式，可以用来确定桥面排水系统的设计参数。麦克劳林公式的基本形式为Q = (π/4) D^2 V，其中Q为流量，D为管道直径，V为流速。
3. 雨水径流计算公式，雨水径流计算公式是用来确定降雨条件下桥面排水的能力的公式，可以根据当地的降雨量和桥面的几何形状来确定排水系统的设计参数。
在进行桥面排水水力计算时，需要根据实际情况选择合适的公式，并结合实际的工程数据进行计算。通过合理的桥面排水水力计算，可以确保桥梁在各种气候条件下都能正常排水，避免积水对桥梁结构和使用安全造成影响。同时，也可以为未来的桥梁排水系统设计提供参考和指导，以确保桥梁的安全使用和长期稳定运行。
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
基于数值模拟桥梁防洪评价中壅水计算
基于数值模拟桥梁防洪评价中壅水计算
摘要：MIKE21水动力学模型是平面二维自由表面流模型，在水文模拟计算领域有着广泛的应用。本文以宣城至商城高速公路合肥至霍山至皖豫界段马鬃岭枢纽为例，应用Mike21建立水体二维水动力模型，模拟建桥前后水流条件变化和我桥梁建设后壅水高度变化情况。
关键词：MIKE21模型；桥梁壅水；防洪评价
1研究背景
马鬃岭枢纽为连通新建的宣城至商城高速与已建的沪蓉高速而新建，受周边生态红线的限制，枢纽选址位于姊妹河上。由于跨河涉水桥在河道内设立墩柱阻水，对姊妹河行洪产生一定的影响。根据《中华人民共和国水法》和《中华人民共和国防洪法》相关规定，该工程需要做防洪评价。由于枢纽匝道多次穿越姊妹河，并在河道中树立桥墩。传统的经验公式已经不能很好的计算出桥梁壅水情况，本次采用Mike21对桥梁区域进行模拟，计算建桥前后流速和壅水高度变化情况，探讨建桥对所在位置河道的影响。
2研究区概况
本次研究区域为界岭水库坝下至王湾桥，河道长度约1.5km。马鬃岭枢纽主桥及ABC匝道共来回穿越姊妹河次数为11次。主桥下部结构为桥墩立柱直径1.4m/1.6m，桩径1.6m/1.8m，其余匝道桥墩立柱直径1.2m，桩径1.3m。主桥和匝道桥桥墩轴线均与水流方向呈一定角度的夹角。
3 Mike21模型简介
二维水流数学模型采用非结构网格模型搭建，控制方程为二维浅水方程，包括连续性方程和动量方程。它包括水动力、波浪、泥沙和环境水质等模块。
在数值计算时，方程式（1）～（3）可表达成如下的通用格式： （4）
这样，在数值计算时，只需对式（4）编制一个通用程序，所有控制方程均可用此程序求解。这里，为扩散系数；为源项。
本文将控制面布置在相邻节点的中间，并且根据对流——扩散方程解的特点，设节点间物理量按幂函数规律变化，与对流及扩散强度有关。计算程式采用Pantankar压力校正法（水深校正）原理。
4二维数学模型的建立与率定
跨河桥梁的防洪安全评价
建筑与工程
跨河桥梁的防洪安全评价
李致远
（中山市水利水电勘测设计咨询有限公司 中山 ５２８４０３） 啊Ｉ
［摘 要］跨河桥梁的防洪安全评价，需要确定防洪安全评价的防洪标准，进行设计洪水和壅水计算，由计算成果进行分析建设项目对河道行洪、河势稳定
及现有的防洪工程设施的影响，由此提出相应的防治措施。现以某改建跨河大桥为例进行相关论述。
［关键词］桥梁防洪安全评价
中图分类号：［ＴＵ９９７］ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００９—９１４Ｘ（２０１０）２４—００５７一Ｏ１
１水文分析计算
１．１设计洪水标准
根据国家《公路工程水文勘测设计规范》（ＪＴＧＣ３０—２００２）的要求，考虑 河段的防护对象，确定河道堤防的防洪标准为１００年一遇，且该跨河桥梁是按
１００年一遇的防洪标准进行设计的，故需对１００年一遇的洪水进行防洪影响评
价。
１ ２河道设计洪水计算
洪水的计算根据《广东省暴雨径流查算图表使用手册》（２００３年）进行
推求，同时应用广东省综合单位线方法及推理公式（１９９８年修订）两种方法计
算洪水。
桥位处及各水文控制断面设计洪峰流量计算成果见表１。
表１各控制断面设计洪峰流量成果表流量单位：ｍａ／ｓ
断面 频率ｐ（％
名称 １ ＫＯ＋Ｏ００ ｆ挢乜处） １３７５ ＫＯ．４。。（辑下 １ ３８５
ＫＯ＋７００ ｆ轿上） １ ３６５
１．３确定起推水位
选择桥下游断面（Ｋ０—４００）为水面线计算的起始断面，采用明渠均匀流公式
（Ｑ＝ＡＣ４ｍ）进行计算，见表２的Ｋ－４００断面水位成果。
根据实测河道断面图进行水面线推算，所得建桥前桥位处水位及平均流速 成果见表２
表２改建前桥位处水位及平均流速成果表
＼拳位 ７Ｋ娩 平均流速
Ｋ０ ４００（桥下） ％＝３２．６０ｍ ４ ３８
Ｋ０￣００（桥位赴） ％＝３２．９０ｍ ４ ３４
ＫＯ＋７００（桥上） Ｌｔ，％：３４ １６ｍ ４ ３２
１．４水面线推算成果
壅水高度计算范文
壅水高度计算范文
首先，计算壅水高度需要了解水库的容量。水库容量是指在满负荷条件下，水库能够储存的最大水量。通常，水库容量可以根据水库的设计参数和地形条件来估算。常见的计算方法包括梯形法和三角法。梯形法是通过测量不同水面高度下的水库面积，然后计算不同高度间的水库体积。三角法是通过对水库两岸的测距和测深，然后利用三角学原理计算出水库的容量。
其次，计算壅水高度还需要考虑降雨量。降雨量是指在一定时间内地表所接收到的降水量。通常，降雨量可以通过气象台提供的降雨数据来获得。在计算壅水高度时，需要将降雨量考虑进去，以评估水库在洪水情况下的容量。
然后，计算壅水高度还要考虑地形因素。地形是指地面的形状和高程分布。对于水库而言，地形可以对洪水的流动路径和速度产生影响。因此，在计算壅水高度时，需要考虑地形因素，以评估洪水的扩散范围和洪水位点。
在实际计算壅水高度时，可以采用计算机模拟方法。计算机模拟方法可以通过建立数学模型，模拟洪水在水库中的传播和波动过程。通过计算机模拟，可以准确地估计壅水高度，并预测洪水的影响范围。
在计算壅水高度时，还需要注意一些问题。首先，需要收集准确的水库数据，包括水库的设计参数、地形数据和降雨数据等。其次，需要使用适当的数学模型和计算方法。不同的水库和洪水条件可能需要不同的模型和方法，因此需要根据实际情况选择合适的方法和模型。最后，需要进行验证和调整。在计算壅水高度后，需要对计算结果进行验证和调整，以确保计算结果的准确性。
综上所述，壅水高度的计算是一个复杂的工程技术问题。它需要考虑多种因素，包括水库容量、降雨量和地形等。通过采用不同的计算方法和数学模型，可以准确地估计壅水高度，并预测洪水的影响范围。然而，在计算壅水高度时，需要注意收集准确的数据、选择合适的方法和模型，并对计算结果进行验证和调整。只有这样，才能得出准确的壅水高度，为工程设计和洪水管理提供有力的依据。
桥渡设计公式总结
1. 通常将Ka>1.3的河流称为弯曲河流。
2．流量：单位时间内通过河流某一过流断面的水量，记为Q，常用单位为m3 /s.
径流深：把径流量均匀的铺在整个流域面积上所得的水深，记为R，常用单位为mm.
径流量：一定时间段内通过河流某一过流断面的总水量，记为W，常用单位为m3 .
3.
A为过流断面面积,t表示时间，x表示沿流向位置； n为糙率系数；R为水力半径；J为河床比降；R通常用水深代替
4.U速度v粘度
5.
6.密度：泥沙颗粒单位体积内所含的质量，通常表示为ρs。与颗粒的矿物组成有关，一般取为2650kg/m3。
7.当颗粒所受的阻力等于重力，泥沙到达匀速运动状态时的速度称为沉降速度，一般表示为ωs
D为颗粒粒径，单位m；v为水的运动粘度，单位m2 /s; ReD/ 称为颗粒绕流雷诺数。γs和γ分别为泥沙和水的容重，单位N/m3;
8.根据泥沙的运动形式，可以将其划分为床沙、推移质和悬移质三类。推移质：床面附近以滚动、滑动、跃移形式运动的颗粒。悬移质：在水体中以悬浮形式运动的泥沙颗粒。
9.常用的起动流速计算方法
武水公式——适用于粘性及无粘性均匀沙
沙莫夫公式——适用于无粘性均匀沙
γs为泥沙容重，单位N/m3；γ为水容重，单位N/m3；g为重力加速度，单位m/s 2 ; h为水深，单位m；D为泥沙粒径，单位m
10.常用的起动切应力(摩阻流速)计算方法:
11.推移质单宽输沙率：单位时间内通过单位宽度过水断面的推移质重量，单位为N/m/s或kgf/m/s，表示为gb。注：1kgf/m/s=1kg/m/s=9.8N/m/s
12.常用的推移质单宽输沙率计算方法:
沙莫夫公式(以干重计，单位kgf/m/s) 适用范围：D=0.2-0.73，13-65mm；h=1.02-3.94，0.18-2.16m； U=0.4-1.02，0.8-2.95m/s 列维公式(以干重计，单位kgf/m/s适用范围：D=0.25-23mm，h/D=5-500，U/Uc=1-3.5