公路橋涵水文計算基本方法

前言

眾所周知，橋涵水文是公路、鐵路、市政工程中橋梁、路基設(shè)計、建設(shè)的決定性因素之一，也是衡量橋梁、路基是否符合相應的行業(yè)標準的最基本標準。更為重要是它事關(guān)洪災區(qū)人民的生命和財產(chǎn)的安全，是災區(qū)人民群眾逃生和搶險時有限的幾條通道之一。由此可見橋涵水文在橋梁、路基設(shè)計、建設(shè)中是極其重要的工作項目。橋涵水文與本行業(yè)其它專業(yè)有所不同，橋涵水文調(diào)查、分析、計算本身并無精度指標要求，特別強調(diào)的是將通過各種途徑和方法得到的計算結(jié)果進行比較、論證后確定最終設(shè)計流量，使其更接近實際，更趨于合理。本次交流著重于橋涵水文分析、計算的基本方法和途徑。以上內(nèi)容是橋涵水文工作主要工作內(nèi)容，但重中之重是設(shè)計流量的推算。至于橋長、沖刷、調(diào)治構(gòu)造物、橋面標高計算相比之下要簡單得多，因此，本次交流的重點放在設(shè)計流量的推算、外業(yè)調(diào)查、勘測的主要過程以及內(nèi)業(yè)工作的主要內(nèi)容和步驟。本次交流著重于以下內(nèi)容：第一章一般情況水文分析計算第二章橋孔長度和橋孔布設(shè)第三章導治工程第四章橋涵水文術(shù)語及《規(guī)范》用語第一章一般情況水文分析計算

第一節(jié)橋涵水文計算的內(nèi)容和要求1，公路工程水文勘測設(shè)計包括路基和橋涵的水文調(diào)查和勘測，水文、水力計算，以及橋孔布設(shè)，調(diào)治工程的設(shè)置等。（內(nèi)容）2，水文調(diào)查和勘測應根據(jù)設(shè)計要求和所在區(qū)域條件，采用相應的方法，

收集和調(diào)查的資料應作可靠性評價，勘測精度應符合規(guī)定（要求）。3，水文、水力分析和計算成果應作合理性論證。對水文條件復雜或通航等級較高的特殊大橋，應進行水文測驗及水力模型試驗（河工模型動、定床試驗。（途徑）4，其他如：排水、輸砂、通航、與路線排水系統(tǒng)、水利規(guī)劃、農(nóng)田排灌相配合。（其它附帶條件）5，調(diào)治構(gòu)造物的設(shè)置，應不影響河道的原有功能及兩岸河提（岸）、村鎮(zhèn)和農(nóng)田安全。（其它附帶條件）6，此外，尚應符合現(xiàn)行國家頒發(fā)的有關(guān)標準、規(guī)范的規(guī)定。（前提）

2，水文觀測資料的收集、整理和插補延長

1）調(diào)查法：通過調(diào)查、走訪河流兩岸附近居民，通過他們對歷史洪水的記憶對已有的水文系列進行插補和延長。2）考證法：通過文獻、歷史記載、碑刻、民間傳說等對已有的水文系列進行插補和延長。3）兩系列的相關(guān)分析法：若分析站水文系列較短，而同一流域內(nèi)或相近的另系列水文系列較長，則可將該站作為參證站，將兩站的水文系列通過回歸分析的方法得到相關(guān)方程，再通過相關(guān)方程對較短的分析站水文系列進行插補和延長，從而得到更長的水文系列。4）流域面積比擬法：當上、下游水文站與測站流域面積相差不超過10％可直接引用。如較大但不超過20％可按下式計算：

Q1=(F1/F2)aQ2

5）水位、流量關(guān)系曲線法：當上、下游水文站間無支流匯入，兩站相同年的最大洪峰流量大致成比例，則可通過兩站資料用如下函數(shù)進行插補和延長。

Q=f（Qˊ）H=f（Hˊ）Q=f（Hˊ）6）過程線疊加法：利用兩支流洪水過程線疊加得到合流后橋位處的設(shè)計流量。示例1，兩系列的相關(guān)分析法算例：例：某河有甲、乙兩相鄰水文站，甲站(參證站:流量X)有24年觀測資料，乙站(分析站:流量Y)有14年，試應用甲站資料延長乙站資料，兩站資料如下表。序號年代流量xK1K12K1′K1′2流量yK2K22K1′K2119504730.320.10（396）（0.39）（0.15）25161704.2017.64（3985）（3.86）（15.13）35210000.680.46（728）（0.71）（0.50）45330302.064.24（2007）（1.96）（3.84）5549160.630.40（675）（0.66）（0.44）65521601.472.16（1459）（1.42）（2.02）75616601.131.28（1144）（1.12）（1.25）8573930.270.07（346）（0.34）（0.12）95839152.677.12（2564）（2.50）（6.25）10592130.150.02（232）（0.23）（0.05）11603370.230.050.310.10295（0.29）（0.08）0.12126118451.261.581.692.861276（1.24）（1.54）2.7413628400.570.320.770.59622（0.61）（0.37）0.6114635600.380.140.510.26440（0.43）（0.18）0.29156417601.201.441.622.621000（0.98）（0.96）2.06166520731.411.991.903.611400（1.37）（1.88）3.3817663400.230.050.310.10275（0.27）（0.07）0.11186715201.041.081.391.93813（0.79）（0.62）1.43196819201.311.721.763.101610（1.57）（2.46）3.59206911300.770.591.041.08965（0.94）（0.88）1.2821708400.570.320.770.59618（0.60）（0.36）0.61227110900.740.551.001.00814（0.79）（0.62）1.0423724070.280.080.37.014350（0.34）（0.12）0.1624736300.430.190.580.34529（0.52）（0.27）0.39∑352222443.5914.0218.321100713.9917.6617.81水文系列回歸分析計算表（1）,回歸分析方程式：

Y-Y=gsy/sx(X-X)

兩系列近14年平均流量：Y＝786，X＝1092

（2）,經(jīng)計算得:均方差:sy=416sx=629相關(guān)系數(shù)g=0.96相關(guān)系數(shù)機誤Eg＝±0.014（3），判斷相關(guān)程度：4Eg=4×0.014＝0.056g＝0.96﹥4Eg相關(guān)良好（4），根據(jù)以上回歸分析方程式及相應各參數(shù)得到以下方程式：

Y－786＝0.96×416／629×（X－1092）整理得:Y=0.63X+98.04(本題為直線相關(guān)）其中自變量X為參證站（流量x）系列流量;y為分析站（流量y）系列流量。上表括號內(nèi)（流量y）為插補后分析站流量y的系列流量,插補延長所得資料不宜用于第三站，可能引起較大誤差。

方程：Y=0.63x+98.04**

************

****400800120016002000240028003200360040004400

50010001500200025003000350040004500500055006000相關(guān)分析方程圖像參證站流量分析站流量

示例3，過程線疊加法：當兩支流上有較長的觀測系列，合流后實測資料系列短，則可利用兩只流過程線疊加法，插補延長合流后的流量，洪水傳播時間按下式計算：

t=L/VS其中：L---洪水傳播距離(m)VS－－洪水傳播速度(m/s)，根據(jù)實測資料選其出現(xiàn)次數(shù)最多者橋位支流1支流2支流1支流2洪水傳播時間t流量Q11Q21Q22Q12Q13,Q23試比較：Q11+Q21,Q12+Q22,Q13+Q23組合結(jié)果的大小合流t1t2

3，歷史洪水的排位歷史洪水的順位，應充分利用文獻記載，將調(diào)查、考證和實測到的大洪水分別置于不同歷史時期去考察。首位（或前幾位）應根據(jù)調(diào)查期和考證期綜合排列。例：某站36年實測水文資料(1935-1974)，實測期最大洪峰流量9700m3/s(1974年）。在近百年調(diào)查期中,大于1974年的歷史洪水有兩次，分別為36000m3/s（1867年），31000m3/s（1921年）；自文獻上考證得知的特大洪水尚有43000m3/s（1583年），且有自1400年～1974年的574年間，與1867年大、小相當?shù)暮樗€發(fā)生過5次（分別為1416、1583、1693、1770、1852年）。能夠確定大于1867年洪水的有三次，大于或相當于1921年的洪水除上述6次以外尚有1472年、1706年、1724年三次。1583年之前是否還有更大的洪水無從考證。在對以上各流量進行排序時需注意以下幾方面問題（1），三個期限，即：實測期、調(diào)查期、考證期。（2），同一年份（流量）在不同系列中排號（3），同一年份（流量）在不同系列中排號哪個更合理。（4），發(fā)生洪水的特征年:1583、1867、1921、1974年。

2,

排序結(jié)果如下：

（1）,1974年洪水：實測36年系列中29700m3/s(1974年）雖排序第一,但因系列過短已無意義。在108年的調(diào)查期內(nèi)排第三位(第一位1867年，第二位1921年，第三位1974年）。（2）,1867年洪水：理應是自1867年?1974年這108年的第一位，但通過文獻考證知：自1400年?1974年的574年中，相當于1867年5次，其中大于1867年3次，因此1867年洪水在574年系列中應排在第4?6位。（3），1921年洪水；根據(jù)文獻考證，在574年中大于或相當于它的除以上6次外尚有1427、1706、1724年3次共9次，由于本次洪水災情小于1867年，文獻記載可能會有遺漏，盡管本次洪水同處于考證期和調(diào)查期之內(nèi)，考慮到本次洪水相對較小,和所在系列的相對可靠程度，因此，它的順位可在調(diào)查期中（1876年－1974年）排位，即：108年中居第二位,1867年排第一位）。（4），1583年洪水在1400年?1974年這574年中，沒有超過它的洪水發(fā)生，因此1583年的洪水在574年中排第一位，再長時間無法考證。

各年流量對應頻率排列表

年份1974192118671583頻率3/1092/1094/5751/575各頻率對應的流量根據(jù)形態(tài)斷面法計算，最終設(shè)計流量需論證確定第三節(jié)有水文系列設(shè)計流量計算方法例：某橋位附近有水文站，能搜集到20年連續(xù)的流量觀測資料，通過洪水文獻考證知，從1784年至1982年期間，曾有8年發(fā)生過較大洪水。其中：1880年、1948年和1955年能調(diào)查到歷史洪水位，可推算得洪水流量；1975年在實測期內(nèi)，有實測資料；其余4年未能獲得流量資料，只知1784年洪水大于1880年，另3年洪水均小于1948年，試求洪水流量Q1%。

關(guān)鍵詞：考證期、調(diào)查期、實測期、經(jīng)驗頻率、經(jīng)驗頻率曲線、理論頻率曲線重點參數(shù)和公式：Q、CV、CS、PⅢ曲線和公式QP%

=Q(1+ФPCV)解：1，經(jīng)驗頻率分析方法：（1），第一種方法：可分為3個獨立系列：1),考證期（1784年～1982年）N2為199年，1784年洪水頻率為：P＝1/(N+1)=1/200=0.5%；(用公式（1）計算）

2),調(diào)查期（1880年～1982年）N1為103年，包括1880年、1948年、

1955年和1975年（在實測期內(nèi)）4個特大值。頻率分別為：P=M/(103+1),M取1、2、3、4。(用公式（1）計算）3),實測期（1963年～1982年）n為20年，頻率為：

P=m/(n+1),m取1、2、3、……20，其中1975年為特大洪水，則L=1。

（2），

第二種方法：在考證期內(nèi)199年中各流量統(tǒng)一排位：實測系列外特大值經(jīng)驗頻率：P＝M/(N+1)（1）實測系列內(nèi)其它項經(jīng)驗頻率：Pm=P+(1-P)×(m-L)/(n-L+1)（2）考證期：N＝199年，,M=1,1784年的流量,調(diào)查期:n=103年，a1＝4，包括1880年、1948年、1955年和1975年的特大洪水。L1＝1，即1975年洪水。實測期：n=20年，包括特大值1975年流量，應在調(diào)查期內(nèi)按特大值排位。水文站觀測資料只有20年，年限較短，代表性不強，采用第二種方法的計算結(jié)果。(用公式（2）計算）19551975194818801784a2=1a1=41963實測期n=20調(diào)查期N1=103考證期N2=199L=1按年份順序排列按流量大小排列經(jīng)驗頻率P（％）經(jīng)驗頻率

P（％）方法二經(jīng)驗頻率

P（％）采用值年份流量(m3/s)年份流量(m3/s)方法一1784>38001784>38000.500.500.518803800188038001.000.961.001.019483350195535501.921.962.019553350197534702.884.762.922.919632570194833503.853.883.919643025196430259.528.698.7196517501970280514.2913.4913.5196616001963257019.0518.3018.3196714901968227023.8123.1023.1196822701974196028.5727.9127.9196912801979184033.3332.7232.7197028501965175038.1037.5237.5經(jīng)驗頻率計算表197116801972171042.8642.3342.3197217101971168047.6247.1347.1197315801966160052.3851.9451.9197419601973158057.1456.7556.7197534701978155061.9061.5561.6197611001981151066.6766.3666.4197713101967149071.4371.1671.2197815501982146076.1975.9776.0197918401977131080.9580.8780.819808401969128085.7185.5885.6198115101976110090.4890.9390.419821460198084095.2495.1995.2

4，作理論頻率曲線、適線、推求設(shè)計流量（1），作理論頻率曲線、適線：以Q=1857m3/s、CV

＝0.36、CS＝0.99選取P1%、2％……95％各頻率并查表得各對應的ФP值，根據(jù)PⅢ曲線公式：QP%=Q(1+ФPCV)求得:

作理論頻率曲線:QP%=1857*(1+0.36ФP)各P%頻率對應的流量QP%如下表

表中KP=(1+ФPCV)P(%)125102050759095Ф3.012.541.881.340.76-0.16-0.73-1.13-1.32KP2.081.911.681.481.270.940.740.590.52QP38633547312027482358174613741096966將各頻率P%和對應的流量QP%點繪于海森幾率格紙上，檢測理論曲線和經(jīng)驗曲線的符合狀況，若符合很好，則該理論曲線即為所求，否則調(diào)整CV值后重復以上過程重新適線，直至兩線符合很好為止，再利用最終的理論曲線參數(shù)再推求設(shè)計流量。（2），推求設(shè)計流量：利用PⅢ曲線公式并查各表得設(shè)計頻率Ф1％,計算可得設(shè)計流量Q1％,即：

Q1％＝Q(1+Ф1％CV)=3863m3/s

經(jīng)驗頻率計算及經(jīng)驗頻率曲線、理論頻率曲線見下圖關(guān)于《理論》頻率曲線

我國長期以來采用皮爾遜Ⅲ型曲線（P

Ⅲ型曲線）作為洪水特征的頻率曲線，它是一種概括性較強，適應性較大的頻率分布線型。由于我國幅員遼闊，水文條件復雜，流域特征各異，洪峰流量多變，且呈隨即變化規(guī)律，所以，如采用單一統(tǒng)一頻率分布線型來描述各地資料出現(xiàn)的各種情況，還不夠完善，因此，在特殊情況下可以采用與經(jīng)驗頻率點據(jù)相配和較好的其它線型。如：克里茨基與閔凱里曲線（簡稱K-M曲線）和耿貝爾曲線。這些理論曲線都已經(jīng)有相關(guān)的參數(shù)表，可在工作中隨時查閱。1，皮爾遜Ⅲ型曲線基本方程：Y=Y0(1+x/a)↑(a/d)*e(-x/d)統(tǒng)計學方程：QP%=Q(1+ФPCV)2，K-M曲線基本方程：f(x)=f(z)(dz/dx)3，耿貝爾曲線基本方程：y=-ln[-ln(1-P)]統(tǒng)計學方程:X=x+λpnsx說明:（1），嚴格說，P

Ⅲ型曲線只有在CS<2才能應用，但在實際工作中，CS很難確定，一般是借助經(jīng)驗頻率曲線位置來估定，不深究上述情況。（2），耿貝爾曲線較簡單，在我國交通部《海洋水文》中規(guī)定推算潮水位應予應用。第四節(jié)形態(tài)斷面法推求設(shè)計流量(無觀測資料）

一，形態(tài)斷面位置的選擇1），河道順直，2）灘、槽力求分明，3）形態(tài)斷面與橋位間無支流匯入，4）河槽中無島與沙洲，5）形態(tài)斷面的位置盡量便于洪水點的指認和測量二，洪水調(diào)查及洪水位測量1），場次洪水的調(diào)查：方法與前述相同，但須在指認地現(xiàn)場釘樁、編號、口述記錄，調(diào)查時應有第三者確認簽字。2），洪水位的測量：要從水準點引測通過中間轉(zhuǎn)點直至調(diào)查指認的各洪水位點，并回測閉合到水準點。3），通過被調(diào)查人口述的時間或年齡確定對應場次洪水的對應頻率，并須注意該場次洪水的實際頻率與此人實際年紀的關(guān)系。三，洪水（水面）比降的調(diào)查和測量：1)，洪水比降是指沿河流某岸調(diào)查同一場次洪水所得到的多個洪水位點，再通過測量（方法同洪水位測量）得到各點標高，將其投影至中泓軸線上，點繪在坐標紙上（縱：洪水點標高，橫：軸線上各點投影距離）再計算確定洪水比降i值。2），現(xiàn)有河流水面比降的測量方法：①沿現(xiàn)有河流水面按《水文勘測規(guī)范》有關(guān)規(guī)定，在橋位上、下游事先布點，各點一人，每人一個木樁。先將木樁打入土中但不能打到與水面平。②看信號，所有人同時將木樁打至樁頂與水面平齊。③測量各樁頂標高、點繪各點、推求水面比降，用以代替洪水比降。四，形態(tài)斷面法洪水點勘測過程示意圖水文基線斷面橋位（順樁斷面）。。。洪1洪2洪3洪4。線外水準點1。線外水準點2中泓軸線水準路線流向BM1BM2轉(zhuǎn)點+

轉(zhuǎn)點+

轉(zhuǎn)點+

+轉(zhuǎn)點+轉(zhuǎn)點河灘m1河灘m3邊灘m2邊灘m2主槽m1按水面比降從洪水點推算至基線斷面處的調(diào)查洪水位。。。。洪4洪3洪2洪1樁號河底標高洪水點在中泓線間距各洪水位標高水面比降計算圖某洪水位在基線處狀況m為糙率系數(shù)

五，設(shè)計流量、設(shè)計水位的推求：有水文系列設(shè)計流量的推求方法是用觀測資料直接推求系列平均流量Q和參數(shù)Cv，然后再利用PⅢ公式推求設(shè)計流量QP%。。無水文系列時利用形態(tài)斷面法推求設(shè)計流量。形態(tài)斷面法：1）將測得各洪水位推算至已測的形態(tài)斷面內(nèi)，推求對應頻率（P%)下的流量QP%2），根據(jù)已知頻率查表得ΦP%值，并根據(jù)橋梁所在區(qū)域查閱有關(guān)資料得到Cv值，根據(jù)PⅢ公式QP%=Q(1+ΦP%Cv)反求平均流量Q。3），查表得Q1%對應Φ1%值，根據(jù)已求得的平均流量Q值再通過PⅢ公式Q1%=Q(1+Φ1%Cv)即可得到設(shè)計流量Q1%。4），將通過以上計算所得的每個流量（含經(jīng)驗公式法結(jié)果）一并通過論證確定最終設(shè)計流量5），將設(shè)計流量Q1%放在形態(tài)斷面內(nèi)得到了形態(tài)斷面處水位H′1%

6），將形態(tài)斷面處水位H′1%通過洪水水面比降推算至橋位處的設(shè)計水位H1%

七，流量觀測資料缺乏時洪峰流量的推求

(1),根據(jù)調(diào)查歷史洪水資料推求設(shè)計流量若調(diào)查歷史洪水Q1和Q2根據(jù)皮爾遜Ⅲ型曲線（PⅢ)公式：Q1=Q(1+Φ1Cv)Q2=Q(1+Φ2Cv)得X＝Q1/Q2=Q(1+Φ1Cv)/[Q(1+Φ2Cv)]既X＝K1/K2由此可得QP=（KP/K2）Q2其中KP/K2可查表獲得。例：根據(jù)調(diào)查歷史洪水資料得兩個洪水資料,相應洪水重現(xiàn)期分別為20年和8年，相應流量分別為Q20=150m3/s,Q8=97m3/s，求設(shè)計流量Q1%.

根據(jù)以上公式得X＝Q20/Q8=150/97＝1.55查有關(guān)表得Cv＝1.3該值與橋位所在區(qū)域得Cv相符，再查本表得K100/K8=2.58,所以由公式：Q1%＝（K100/K8）×Q8即Q1%＝2.58×97＝250m3/s（2）根據(jù)地區(qū)洪水經(jīng)驗公式推求設(shè)計流量地區(qū)洪水經(jīng)驗公式較多，所以要注意以下問題:1),什麼行業(yè)的公式，2）適用區(qū)域

小結(jié)本章重點內(nèi)容：

一，有水文觀測資料時設(shè)計流量的推求1，外業(yè)前準備工作2，水文資料的調(diào)查、考證3，水文系列的插補和延長4，水文觀測資料的搜集和整理5，各場次洪水頻率的確定和排位6，皮爾遜Ⅲ型曲線和公式：QP%=Q(1+ΦP%Cv)的應用7，曲線的點繪和適線方法8，利用水文觀測資料和皮爾遜Ⅲ型曲線推求設(shè)計流量二，無水文觀測資料時，利用形態(tài)斷面法推求設(shè)計流量

1，場次洪水水位、洪水比降的調(diào)查

2，場次洪水對應頻率的確定

3，形態(tài)斷面的選擇和洪水比降的測量

4，利用皮爾遜Ⅲ型曲線和公式推求設(shè)計流量三，流量觀測資料缺乏時洪峰流量的推求

1，理論、經(jīng)驗公式的選擇和利用四，各種方法所得設(shè)計流量的綜合論證和最終設(shè)計流量的確定

第二章橋孔長度和橋孔布設(shè)第一節(jié)橋孔長度的確定

一，概念：1，橋孔長度：沿著設(shè)計水位的水面線，兩橋臺前緣的水面長度2，橋孔凈長：橋孔長度扣除橋墩寬度后的長度二，橋孔長度的計算及適用條件（一）《勘規(guī)》公式

1，河槽寬度公式：

Lj=Kq×Bc×(QP/QC)

適用條件：開口、順直微彎段及灘、槽可分的不穩(wěn)定河段重點參數(shù)：河槽寬度Bc

2，單寬流量公式：

Lj=QP/(qc×β)其中：qc＝QC/BC

適用條件：寬灘河段重點參數(shù)：河槽平均單寬流量qc（m3/s.m)3，基本河寬公式

Lj=

CP×B0適用條件：灘、槽難分的不穩(wěn)定河段重點參數(shù)：B0－－基本河槽寬度（公式計算）n3

（二）參考方法1，供需面積法：（1）所需過水面積SX

為

SX=QP/(μ×VP)其中：VP設(shè)計流速，依河槽情況而定，一般取河槽平均流速。μ水流壓縮系數(shù)（2）橋下供給面積SG根據(jù)計算所需橋長在順樁斷面上兩橋臺所截取的累計面積差而得：SG＝S2－S1。（3）沖刷系數(shù)：

P=SX/SG

SX

－沖刷終止時橋下需要過水面積

SG－沖刷前橋下提供過水面積該沖刷系數(shù)一般在1.2～1.4之間（4）橋位的布設(shè)①橋下供給面積SG應該扣除錐坡、橋墩所占的過水面積。②橋位的具體布設(shè)應根據(jù)河槽的灘、槽具體分布情況據(jù)實布設(shè)，最后得到最終橋位，同時獲得最終橋下下供給面積SG。

過水面積累計曲線橋孔布設(shè)高程累計面積S2S1供給面積SG=S2－S1樁號設(shè)計水位供需面積法橋孔布設(shè)S=f(L)河槽L1L2橋長＝L2-L1

第二節(jié)橋面設(shè)計高程的確定一，無通航河流橋面設(shè)計高程的確定Hmin=Hs+∑△h+△hj+△h0

其中：Hs

為設(shè)計水位

∑△h為考慮壅水、浪高等因素

△hj為橋下凈空安全值△h0為橋梁上部結(jié)構(gòu)建筑高度1，在計算浪高時風玫瑰圖的使用：NW橋位浪程LNEWSNWSENESW風玫瑰圖θθ≤22.5°河流風向（最大）SE

2，

浪高、壅高、波浪侵襲高度示意圖

其中：△Z′計算得，△Z可取△Z′/2

h1h1浪高h2h2波浪侵襲高度靜水面橋前最大壅水高△Z′橋位橋下壅水高△Z水面曲線河岸或河堤實際水面說明：

△Z一般取0.5△Z′，但山區(qū)半山區(qū)可以取△Z′

說明：（1）,應使用橋位所在風區(qū)的風玫瑰圖。（2），應使用橋位所在風區(qū)的汛期風玫瑰圖。二，通航河流橋面設(shè)計高程的確定Hmin=Htn+Hm+△h0式中：Htn設(shè)計最高通航水位

Hm通航凈空高度說明：橋面設(shè)計高程除滿足通航要求外，尚應滿足泄洪要求。橋面設(shè)計高程取兩者大值。

第三節(jié)墩、臺沖刷計算一，橋下一般沖刷計算《勘規(guī)》法1，非粘性土河床橋下一般沖刷計算后的最大水深Hmax（1），河槽部分①64－2簡化式（輸砂平衡原理）②64－1修正式(動力平衡流速、沖止流速原理）（2）河灘部分2，粘性土河床橋下一般沖刷計算Hmax（1），河槽部分（2）河灘部分

二，墩、臺局部沖刷計算(局部沖刷坑深度Hb)1，非粘性土河床橋墩局部沖刷計算——《勘規(guī)》法①65—2式②65—1修正式2，粘性土河床橋墩局部沖刷計算——《勘規(guī)》法注意：1），在進行橋下局部沖刷計算時，各計算式中的一般沖刷后墩前行近流速，應根據(jù)計算一般沖刷所采用的公式的形成原理（輸砂平衡原理：動力平衡流速、沖止流速原理等），選用對應的墩前行近流速計算公式。2），要分清河床土質(zhì)（粘性、非粘性土）、計算部位（河槽、河灘）。3），總沖刷深度應包括河床自然演變沖刷、一般沖刷和局部沖刷。三，橋臺最大沖刷深度（目前尚不成熟），可參照公路橋涵設(shè)計手冊橋位設(shè)計》一書計算。－－《公路工程水文勘測設(shè)計規(guī)范條文說明第7.4.3條》。該《手冊》稱95－1，95－2，和按沖刷系數(shù)P等方法計算。四，最低沖刷線標高確定：H=HP-Hmax-Hb

第三章導治工程橋梁導治工程包括導流和治理兩方面內(nèi)容一，導流工程1，導流工程的主要作用：導流工程主要指修建導流堤、壩。導流堤、壩是橋渡工程的重要組成部分，其主要作用引導水流均勻、順暢地通過橋孔。防治或減輕橋下河床的不利變形，保護橋頭河灘路堤和河岸免受洪水災害，從而保護橋渡的安全使用，保護橋渡附近的工、農(nóng)業(yè)的正常生產(chǎn)。2，導流工程的主要類型：導流堤、壩的主要類型有封閉式導流堤、非封閉式導流堤、犁形堤、丁壩、順壩等。3，導流工程設(shè)置的原則：（1），滿足使用要求（功能、安全）（2），設(shè)置導流堤、壩不能成為壓縮橋孔的理由和手段二，整治工程整治工程主要指改河、改溝治理河道的工程，其目的是改善水流條件，使水流通暢，但在一般情況下應維持河溝的天然排水狀態(tài)，不要輕易改動，對輸沙能力較強的河溝更不要輕易改溝。

三，導流堤的布設(shè)1，山區(qū)河流山區(qū)河流峽谷段一般無河灘，橋孔原則上滿布全河，無需設(shè)置導流堤，山區(qū)河流開闊段，河流一般一側(cè)或兩側(cè)有較開闊的臺地，橋頭深入河灘，或橋址上游有支汊匯入，水流紊亂或水流急劇擴散，應視水流方向、地質(zhì)條件設(shè)置導流堤。

2，平原河流平原河流游蕩性河段宜布設(shè)封閉式導流堤，可以穩(wěn)定河段，約束水流。其它各類河段可按河灘被壓縮部分的流量與總流量的比例來確定。一般情況下可遵循以下原則確定：若河灘被壓縮部分的流量單側(cè)河灘大于總設(shè)計流量的15％，雙測河灘大于20％，則應考慮布設(shè)非封閉式導流堤或犁形堤。若河灘被壓縮部分的流量較小，且水流穩(wěn)定，流速小于1M/S,地形上也無需修建導流堤時，可利用橋頭錐坡導流，不再布設(shè)導流堤。3，導流堤的形狀和尺寸（1）封閉式導流堤封閉式導流堤的平面布設(shè)應結(jié)合橋址地形及集中股流的分布情況，以將全部洪水洪水導入橋孔為原則，山區(qū)橋址三角回流區(qū)，可自橋臺前墻至岸坎設(shè)置與主流方向平順的封閉式導流堤。

2），多汊河道封閉式導流堤的設(shè)置形式路線擺動邊線擺動邊線河流封閉式導流堤封閉式導流堤主股流河股流次次股流RR/31.5R30°45°60°30°R/2R流向河岸河岸導流堤導流堤（2）非封閉式導流堤的設(shè)置形式平原寬灘性河流應在兩側(cè)河灘上設(shè)置非封閉式導流堤，其形式如下120°橋頭引道

河灘邊灘主槽邊灘河灘河槽設(shè)計水位平槽水位第四章橋涵水文術(shù)語及《規(guī)范》用語河床橫斷面圖

一，橋涵水文計算和設(shè)計的重要術(shù)語和關(guān)鍵要素：(1),河床斷面的有關(guān)術(shù)語：1）主槽、河槽、邊灘、河灘。

（2）水文計算中的有關(guān)術(shù)語:1),設(shè)計流量QP,2),設(shè)計水位HP、“計算水位”、洪水比降，3），設(shè)計流速4），平槽水位5），斷面平均水深，6），斷面平均流速，7），沖刷系數(shù)8），河槽寬度9），橋前壅水高度，10），壅高、浪高、浪程、波浪爬高、風玫瑰圖，11），局部沖刷坑深度，12），一般沖刷后的最大水深，13），河槽總沖刷深度

①

，目前，我國河流的堤壩防洪標準除較大的城市可能達到1％外，野外河堤防洪標準一般都達不到1％，多數(shù)在1/30∽1/20之間，不能滿足我國現(xiàn)行公路、橋梁《設(shè)計規(guī)范》防洪標準。②，河堤的安全高度h一般是不能占用的，它至少包括河堤本身的波浪侵襲高和0.5米的安全高度，考慮潰堤時除外。③，橋梁設(shè)計長度和高度應考慮這種事實的存在，并應兼顧到潰堤、不潰堤兩種可能的事實存在，最大限度保證橋梁在使用過程中的安全。堤內(nèi)水位（河堤設(shè)計頻率下）堤堤h1），橋高、橋長問題（3）跨河堤橋梁設(shè)計的關(guān)鍵要素a)，堤內(nèi)、外設(shè)計流量的確定：查明防洪堤遠景規(guī)劃最大安全泄洪流量Qan,并與橋梁設(shè)計流量Qs作比較,若Qan小于Qs，則跨越河堤的橋梁的設(shè)計