桥涵水文课程设计.doc

桥渡课程设计指导书

1. 桥梁状况

桥梁位于I级干线，桥址轴线及梁底标高见图1。

桥下河床断面见图2，桥下河床的左滩主槽分界点为（137.49, 31.81）；桥下河床的右滩主槽分界点为（289.36, 31.60）；左滩、主槽、右滩的糙率系数分别为25、40、25。桥梁轴线与水流交角为90度。0号台的墩台线的X坐标为105.14米

图1 桥址轴线及梁底标高

2.形态断面

形态断面位于桥址上游120米处。形态断面处左滩、主槽、右滩的糙率系数分别为25、50、25。其左滩主槽分界点为（107.01, 32.18）；右滩主槽分界点为（281.87, 32.18）。

桥址与形态断面间的水面坡度为0.005弧度。

桥下河底线形态断面

图2 桥下河底线及形态断面坐标

图3 桥墩宽度图（墩底顺水流方向长度3.5米）

图4 基础（圆沉井）尺寸图

3号墩地质线标高（米）流量系列年份及流量（立方米/秒）

图5 3号墩地质及流量系列

3.实测其他资料

桥型为一般河流的一般大桥；洪水期没有漂浮物和泥石流；测得浪高为0.27米。含砂量特征为5公斤/立方米。桥下表层土为砂卵石。

4.要求

（1）计算形态断面水位关系曲线，并画图。

（2）计算设计流量，画出流量统计（P-III曲线）图形。

（3）检算梁底水位。

（4）检算3号桥墩的基础埋置深度。

（5）按水文计算要求修改设计（主槽内桥墩基础底标高都按3号墩处理），画出新的设计图。

一 计算形态断面水位关系曲线 水位在

[]27.87,39.96内变化，利用形态断面，按估计水位编程计算（附1）过水断面流量、过水断面面积，

平均流速，从而可得到水位关系曲线。 形态断面左滩：按如下水位分别计算

[38.78,39.96][32.18,38.78][27.87,32.18]⎧⎪

⎨⎪⎩

形态断面主槽：按如下水位分别计算

[33.20,39.96][32.18,33.20][27.87,32.18]⎧⎪

⎨⎪⎩

形态断面右滩：按如下水位分别计算

[32.18,39.96][31.42,32.18][27.87,31.42]⎧⎪

⎨⎪⎩

形态水位关系曲线图如下所示

二 设计流量计算

有连续18年的观测资料，有特大洪水资料3年，3年中有1个特大洪水与连续观测资料重复。由于流量统计

不连续，按含特大洪水系列的频率分析方法就算经验频率。 1 特大洪水考证期N

21119771930148

N T T =-+=-+=

2 经验频率的估算

对于3项特大洪水

Q T M

的频率为

(123)1M M

p M N =

+取、、

对于其余17项观测洪水1

m p 为

11

(1)111m m l a a

P N N n l -=

+-++-+

计算结果如下表

3 统计参数估算值

对于空缺的k 项，假定这k 项的平均值等于连续系列的平均值，其均方差等于连续系列的均方差，这样补齐后组成的计算系列

i

Q (i=1,2,3,…N)

计算系列的总流量有三部分组成：

第一部分为特大洪水系列之和3

3

150800T Q j j R Q m s

===∑

第二部分为实测部分系列之和

17

31

84857q j j R q n q m s

===⨯=∑

第三部分为补齐的k 项空缺之和

k

R

[][]()483(181)28k N a n l =-+-=-+-= []{}()284491.139764.4759k R N a n l q =-+-=⨯=

总流量

275421.47

a q k Q R R R =++=

平均流量

5737.95Q

Q N =

=

变异系数

0.72012V C =

=

4 流量曲线图如下

4.1 把经验点群频率点会在海森几率格纸上 4.2 计算一组理论频率曲线，结果如下图所示

用适线法做2条曲线，发现2号线和经验点群能更好的吻合，该桥的设计参数如下：

35738,0.7, 2.0v s Q m C C ===，该桥百年一遇的流量为320000m s

三 水位验算

1 桥下断面图如下

2 水位验算

2.1 确定形态断面上设计流量通过时的水位标高

X p

H

由形态断面水位关系图可知，设计流量通过时的水位标高X p H =

36.91m

2.2 确定设计流量通过桥址断面的水位标高p

H

因为河道接近均匀稳定河道，所以36.910.00512036.31Q

P P H H IL m

=-=-⨯=

2.3 计算桥下河床断面

桥下左滩：

过水面积2

122.44)05(w m = 湿周37.25(m)x = 水力半径 3.287()R m = 流速 3.908/)0(v m s = 流量3

478.5(/)Q m s = 桥下主槽：

过水面积2

1233.1)628(w m = 湿周153.04(m)x = 水力半径8.059()R m = 流速11.369(/)v m s = 流量3

14022.22(/)Q m s = 桥下右滩：

过水面积213.66)80(w m = 湿周7.47(m)x = 水力半径 1.83()R m = 流速 2.645(/)v m s = 流量3

36.145(/)Q m s =

2.4 就算桥前壅水高度Z ∆