【zl】桥涵水文课程作业926

桥涵水文课程大作业

桥涵水文课程大作业

习题一

一、基本资料

某二级公路跨越某平原次稳定河段，基本资料如下：

1.水文资料

1）桥位附近水文站历年最大流量及相应水位资料（见本题表1）。1887年，1974年和1975年的流量是由调查到的历史洪水位推求得到，其中，1974年、1975年亦在实测期内。.

2）汛期含沙量。

3）河段基本顺直，桥位轴线与河道正交，属狭窄水面的河流，河槽内天然冲淤比较明显，主流在河槽内摆动，汛期多为6~7级风，平均风速为13.9m/s，沿浪程方向平均水深为12m，计

算浪程为700m。.

4）河槽糙率、。

5）河床比降i=0.14‰。

6）容许冲刷系数p=1.1.

2.桥梁断面及地质资料

1）**江桥位断面测量资料（见本题表二）。

2）桩号94K+805、95K+185为滩槽分界点。

3）河床土质状况

河床土壤为松软土壤（中砂）。

表层：

下层：

中值粒径，平均粒径

3.通航要求：二级三类航道，通航频率P=5%。

桥位T型梁，结构高度为1.2m，桥面铺装厚度为0.12m

4.设计计算要求

1）设计流量和设计水位的推求。

2）确定桥长及布孔（1:500）。

3）确定桥面最低标高。

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4）确定墩台基底标高。

5）设计计算技术指导文件、Q~H关系曲线图、和桥孔布置图。

表一年最大流量和相应水位表

年份年最大流量Q 相应最高水位H（m)

1887 13000 39.4

1967 3450 34.38

1968 8300 37.25

1969 7900 37.13

1970 5800 35.6

1971 6300 36.18

1972 6650 36.6

1973 6700 36.65

1974 10100 37.9

1975 11400 38.55

1976 5600 35.54

1977 3800 34.67

1978 5920 35.7

1979 5900 35.68

1980 2700 33.75

1981 5700 35.56

1982 6000 36.1

1983 3300 34.1

1984 5500 35.5

1985 4500 35

1986 6050 36.2

表二里程桩号及标高

桩号河床标高（m）

94K+795 42.81

796 41.55

798 38.95

800 35.99

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961 22.95

989 23.53

95K+026 24.8

49 25.31

119 25.5

166 28.6

185 31.28

235 34.65

285 35.96

301 45.11

二、设计流量

1、将流量按大小值排列，并计算出经验频率，列于表三。

表三洪水资料

分析可知，以上资料属于共有3个特大值的不连续系列，即a=3。实测期为20年，即 n=20。实测

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4 / 19 期内有两个特大值（1974 年和 197

5 年），即 l=2。特大洪水最早出现年份是1887年，而实测期最后年份是1986年，则考证（调查）期.

N=(1986-1887)+1=100 年。

2、 用适线法推求理论频率曲线 计算系列平均流量

.

计算系列变差系数

.

应用矩适线法确定采用的统计参数和理论频率曲线。

（1） 试取，，

0.33

13749.86 1

12217.31 2 11231.44

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5 / 19 （2）根据上一次拟合的结果，适当增大，并且增大，使得

增大的更多，所以试取，，.

0.33

14511.75 1 12860.92 2 11793.70

3、 推求设计流量

河床起始桩号为94K+795，终点桩号为95K+301，算出河床总宽度为506m ，根据《公路工程技术标准》（JTG B01-2003）表5.0.2可知，该桥总跨径应在1001000m 之间，属于大桥的范围。由表5.0.4可知，二级公路大桥设计洪水频率为1%。从上表可以发现，当设计洪水频率为1%时，。.

表5.0.2 桥涵分类

表5.0.4 桥涵设计洪水频率

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公路等级

设计洪水频率

特大桥

大桥 中桥 小桥 涵洞及小 型排水构

高速公路

1/300 1/100 1/100 1/100 1/100 一级公路

1/300 1/100 1/100 1/100 1/100 二级公路

1/100 1/100 1/100 1/50 1/50 三级公路

1/100 1/50 1/50 1/25 1/25 四级公路

1/100 1/50

1/50

1/25

不作要求

三、 设计水位的推求

1、

典型点的水力参数

用EXCEL 表格绘出的过水断面图如下图所示：

2、

推求设计水位

在CAD 中绘出过水断面图，计算出的主槽、左滩、右滩在各个高程的水力参数值：

水力参数计算表

河床标高(m) 过水面积

(m 2

）

湿周(m) 水力半

径(m) 河床比降

i 流速(m/s) 流量(m 3/s) 主槽

31.28 1695.43 327.51 5.17 0.00014 1.45 2458.37 35.585 3216.92 380.83 8.45 0.00014 2.01 6466.03 35.99 3370.82 380.84 8.85 0.00014 2.07 7011.31 38.95 4495.62 380.83 11.80 0.00014 2.51 11328.96 42.81 5952.64 380.93 15.63 0.00014 3.03 18036.50

左滩

31.28 0 0 0 0.00014 0 0 35.585 0 0 0 0.00014 0 0 35.99

1.01 5.02

0.20

0.00014

0.12

0.12

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38.95 18.78

8.59 2.19

0.00014 0.60

11.26 42.81 51.38 13.51 3.80 0.00014 0.87 44.19 右滩 31.28 0 0 0 0.00014 0 0 35.585 147.69 85.81 1.72 0.00014

0.51 75.32 35.99 191．2100.19

1.91 0.00014 0.52 100.17 38.95 489.32 106.15 4.61 0.00014 0.98 479.53 4

2.81 908.53 11

3.93 7.97 0.00014

1.42 1290.11

其中流速采用曼宁-谢才公式推出：

式中：——过水断面面积

——谢才系数 ——水力半径 ——水力梯度 ——糙率

桥位断面水力参数表

河床标高(m) 过水面积(m 2)

湿周

流速(m/s) 流量(m 3/s)

31.28 1695.43 327.51 1.45 2458.37 35.585 3364.61 466.64 1.94 6541.35 35.99 3563.08 486.05 2.00 7111.6 38.95 5003.72 495.57 2.36 11819.75 42.81

6912.55

508.37

2.80

19370.8

绘制桥位断面Q-h 关系图如下图所示，经过Origin 对比发现，与的关系近似满足如下函数：，当时，

。即当设计流

量为

时，设计水位为

m 。.

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四、 确定桥长及布孔 前面已经求出设计水位，设计流量，按内插法求得桥下过水断面面积为，桥下平均流速

. 设计资料中给出了容许冲刷系数，这里选用冲刷系数法计算桥下过水面积。

根据别列柳博斯基假定，当桥下过水面积扩大到使桥下（平均）流速等于天然河槽流速时，桥下冲刷即停止。当设计水位时，天然河槽平均流速为

.

采用桥孔净长公式计算最小桥孔净长度：

式中：

——最小桥孔净长度（m ）。

——设 …… 此处隐藏：5816字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……