中南大学铁道校区

本科土木工程专业桥梁方向

桥涵水文课程设计计算书

姓名：

班级：土木工程 班

学号：

指导老师：

2011年8月

一、形态断面水位关系曲线的计算

1 取H=

湿周：

面积：

水利半径：

流量：

平均流速：

2 取H=

湿周：

面积：

水力半径：

流量：

平均流速：

3 取H=

左河滩部分：

湿周：

面积：

水力半径：

流量：

主槽部分：

湿周：

面积：

水力半径：

流量：

右河滩部分：

湿周：

面积：

水力半径：

流量：

全断面总流量：

全断面过水面积：

全断面平均流速：

4 取H=

左河滩部分：

湿周：

面积：

水力半径：

流量：

主槽部分：

湿周：

面积：

水力半径：

流量：

右河滩部分：

湿周：

面积：

水力半径：

流量：

全断面总流量：

全断面过水面积：

全断面平均流速：

5 取H=

左河滩部分：

湿周：

面积：

水力半径：

流量：

主槽部分：

湿周：

面积：

水力半径：

流量：

右河滩部分：

湿周：

面积：

水力半径：

流量：

全断面总流量：

全断面过水面积：

全断面平均流速：

通过曲线拟合得到形态断面水位关系曲线，如下图：

二、计算设计流量

本题所给的流量系列不是连续系列，所以各流量频率需按照经验频率估算公式

估算。

设定流量超过为特大洪水

特大洪水考证期

计算整理数据如下：

将各流量样本值和相应的经验频率值绘于海森机率格纸上了

计算统计参数

多次拟合，选择一条最合适的曲线，如图，以的曲线与经验点群吻合的较好，最终确定其为选定的理论频率曲线，该桥设计流量为。

三、检算梁底水位

1、确定形态断面上设计流量通过时的水位标高

由形态断面水位关系曲线得设计流量通过时的水位标高。

2、确定设计流量通过时桥址断面的水位标高

因为河道接近均匀稳定流河道

3、计算桥下河床断面（水位）

桥下左滩：

湿周：

面积：

水力半径：

流量：

桥下主槽：

湿周：

面积：

水力半径：

流量：

桥下右滩：

湿周：

面积：

水力半径：

流量：

4、计算桥前雍水高度

扣除墩台阻水面积后的桥下净面积为

桥下流速为

建桥前从桥孔部分通过的流量为

查规范取，得桥前最大壅水

取桥前壅水高度

5、检算标高

最高水位

高于梁底标高，不满足设计要求。

四、检算3号墩的基础埋置深度

1、计算一般冲刷

① 计算桥下河槽部分通过的设计流量

② 计算单宽流量集中系数

按平滩水位计算河宽

按平滩水位计算平均水深

③ 计算河槽桥孔部分的过水净宽

④ 桥下河槽断面上的最大水深

6 桥下河槽断面上的平均水深

7 与汛期含沙量有关的系数

8 计算桥墩水流侧向压缩系数

取河槽流速为设计流速，单跨孔径，通过查表得到

9 计算桥下一般冲刷后的最大水深

假定一般冲刷线标高位于之间，此时，那么

一般冲刷线标高，假定正确。

10 计算桥下河槽的一般冲刷发生后，墩前行进流速为

2、计算局部冲刷

① 计算河床泥沙起动流速

假定最低冲刷线位于标高之间，取

② 墩形系数

③ 桥墩计算宽度

④ 河床颗粒的影响系数

⑤ 墩前泥沙起冲流速

⑥ 指数

⑦ 桥墩局部冲刷

最低冲刷线标高，假设正确

3、检查基础埋置深度

总冲刷深度

基础必须埋置深度

基础底部标高应低于

因此3号墩的埋置深度不满足规范要求。

五、修改设计方案

通过前面的计算和检算，梁底标高和基础埋置深度都不满足规范要求，需增加梁下净空和基础的埋置深度。

1、梁底标高调整

经前面计算，桥下最高水位标高为，该桥洪水期没有漂浮物和泥石流，桥下净空安全值取，水位超标，因此可以通过将普通高度梁换成低高度梁的方法解决。此时梁底标高为。

2、基础埋置深度调整

经前面计算得基础底部标高应低于，取基底标高为。

3、新的设计图

中南大学桥涵水文课程设计