某大桥水文计算算例
大桥水文计算书
主要设计成果汇总表
项目河槽河滩
设计流量Q1%（m3/s） 2902
设计水位（m） 175.25
设计流速V（m/s） 2.32
平均流速V平（m/s） 1.68
桥孔长度（m） 330
桥前壅水（m） 0.27
一般冲刷深度（m） 1.96 0.48
局部冲刷深度（m） 2.11
梁底最低标高（m） 176.32
一、流域概况
达诺河发源于大兴安岭山脉南麓的，是黑龙江右岸一大支流，该河由西向东流经沈家营子，于平安村、团山子分别汇入溪浪河、牤牛河后折向北流入松花江。河流长度265Km,流域面积12603 Km2，流域内植被良好，中、上游山丘地带生长茂密森林和次生林，平原区为耕地，流域内支流毛沟纵横，较大支流右岸有牤牛河，左岸有溪浪河，向阳山以上为上游段，支流汇入较多，地处中山、低山、丘陵区棕山峻岭，地势较高，海拔400～600m，地面比降1.5～5.0‰，谷窄流急，向阳山至牤牛河口为中游，属丘陵及河谷平原区，高程在200～400m，地面比降为0.15～1.0‰,河谷变宽，一般在2Km 以上，最宽达5Km ,水流变缓，河道弯曲，汛期洪水泛滥成灾。牤牛河口以下为下游段，属平原区，地势较低，高程150～170m地表平坦开阔，地面比降0.2～0.5‰，河谷较宽，一般3～15Km,水流缓慢，河道蜿蜒曲折且多串沟，河水常出槽泛滥成灾，属山前区宽滩性河段。本项目路线经过之处位于河流中游，河道较顺直稳定，复式断面，砂质河床，两岸平坦宽阔，河床比降较小，流速较缓，汛期洪水泛滥宽度达2～5Km。桥位上游汇水面积F=5642Km2
二、水文气象
流域内径流主要受降雨支配，夏季雨量充沛，年最大降水量为880mm，夏秋两季降水量占全年降水的70%以上,洪汛多发生在7、8、9月份，冬季枯水多雪，春季降水较少，约占全年的15%，因此春汛较小，故洪水设计流量，采用暴雨洪水流量。洪水时河水出槽，没溢两岸，泛滥宽度达3～5Km。
项目区域内处于大陆性寒温带季风气候区，其特点春季干旱多风，夏季温热多雨，秋季降温急剧，冬季严寒，一年四季分明，而春秋两季较短，寒冷期长，年平均气温2～40C，平均湿度55～65%，年日照时数约2500小时。最高气温发生在7月份，为36.20C, 最低气温发生在1月份，为-35.40C。最大冻深1.92m,最大冰厚1.13m,封冻日期11月中旬，封冻天数130～150天，翌年4月开河
年平均降雨量600～800mm，全年分布不均，多集中在夏秋汛期，占全年的65％～70％，24小时最大降雨量为125mm，3日最大降雨225mm，最大降雪厚度100cm。桥位处主导风向为东南，平均风速3～4m/s,最大风速25.8m/s,大风日数15～25天，多发生在春季。
三、工程地质和地震
桥位附近地质构造为内陆河流新生代第四纪冲、洪积层，根据桥址地质钻探资料及现场调查，河床表层为中粗砂，其下40m内为中等密实的粗砂、砾砂及角砾层。
本项目所在地区地震烈度，根据建设部建抗字[1993]13号文及《中国地震烈度区划图》（1990），地震基本烈度为Ⅵ度，依据交通部颁发的《公路工程抗震设计规范》的规定，桥梁结构可以不考
虑地震力的影响，只需要简单设防。
四、水文资料搜集和调查
桥位上游岔林河流域内水文站点有三个，干流上有沈家营子、五常水文观测站，支流溪浪河上有舒兰水文观测站（吉林省）。资料多为五十年代初至近期40～50年的实测水位、流量等资料。其中位于桥位附近的五常站和上游的沈家营子站为本桥渡设计提供了有利资料。
五常站始建于1952年10月，位于五常镇西南本桥位上游 4.5Km处，地理位置为东经127°06′10″，北纬44°52′12″，水文断面上游积水面积F=5642Km2,高程采用水文站假定高程系统。五常站有自1953年以来的50余年的连续水位及流量观测资料，又有1932年、1951年的历史特大洪水调查资料，该水文站资料，可以作为本桥流量分析的基本依据。
沈家营子站始建于1955年9月，位于本桥位上游95Km处沈家营子屯西，地理位置为东经127°40′00″，北纬44°28′18″，水文断面上游积水面积F=1151Km2,高程采用水文站假定高程系统。该站有自1956年以来的近50年的连续水位及流量观测资料。
历史主要洪水发生年份有1932年(Q32=2870m3/s)、1989年(Q32=2440m3/s)、1951年(Q51=2310m3/s)、1960年(Q32=2220m3/s)、1956年(Q32=2120m3/s)。
五、桥位附近河段及原有构造物情况
1、桥位附近河段情况
团山子大桥位于拉林河中游，属山前宽滩性河流。桥位上下游洪水滥泛宽度受东西岸防洪大堤控制，宽度在2～3Km不等，河道较弯曲，多岔河，为次稳定性河段。主河槽宽150～220m,岔河槽宽50～70m,主、岔槽河床多为中粗砂或砾砂，滩地杂草丛生并有少量耕地，地势平坦，河床比降为0.05%左右。
2原有旧桥
现有团山子大桥位于五常镇西铁通公路389.615公里处，建于1936年日伪时期。该桥为一河两桥，高桥低路，且两桥之间有一段长100m的过水路面，主桥（主河道桥）上部结构为15孔14m钢筋混凝土板与工字钢梁组合的叠合梁，下部结构为重力式混凝土实体墩，混凝土U台，木桩加固基础。该桥设计菏载相当于汽－8级，桥面净宽6.0＋0.25m护轮带，桥梁全长217m。该桥年代久远，年久失修，由于河床下切，基础裸露，墩台均有不同程度位移，桥体混凝土老化、部分脱落，支座失效，已列为危桥，断绝交通。
背河桥（滩地岔河）原为木桥，于1976年改建为7孔17m双曲拱桥，下部结构为双柱式钢筋混凝土墩、U形台，钻孔桩基础, 该桥设计菏载为汽－15，挂—80级，桥面净宽7.0＋0.25m 护轮带。桥梁全长129m。经近30年的使用，拱肋、拱波有不同程度的裂缝，横拉杆及桥面系破损严重，铁岸桥台冲刷严重，桥台锥坡铺砌脱落。
桥头引道及河滩路地为三级公路标准，路基宽8.5m,路面宽7.0m,路面为砂石，由于常受水害，破坏严重，且时有翻浆。
3、现有堤防
桥位附近上下游河两岸建有防洪堤，堤顶宽6～8m不等，能行走汽车。该堤目前的防洪标准为30年一遇，远景规划为50年一遇。
4、水库
桥位以上汇水区内仅有永久性水库一处，即磨盘山水库。该水库坝址位于沈家营子水文站上游2km处，水库设计标准为：总库容5.3×108m3,设计洪水频率Pp=1%,校核洪水频率Pp=1‰，2004年开工建设，现正在建设中。水库建成后将对下游各段面洪峰流量有所削减。
六、流冰及通航情况调查
根据调查本河春汛不大，最大流冰水位较平槽水位略高些，河内最大冰块4×5m，流冰厚0.75m,流速1.1m/s。本河无通航要求。
七、桥位方案的选择
根据铁通公路总体走向布局，结合五常市城建规划和铁通公路近、远期通过五常镇的过境方案，且考虑本段公路与黑、吉两省的接线位置。在本次勘测中调查了团山子屯（原桥位）附近拉林河段上所有可能的桥位方案，在充分征求当地政府及城建、水利、农业等部门意见的基础上，从环境、技术、经济等方面进行论证筛选，最后提出两个桥位备选方案。既方案一，（该桥位对应于路线方案一、三、四），位于原团山子大桥桥位下游30m处的河段上，为一河两桥方案，经水文计算，桥梁总长492.68m；桥位方案二（该方案对应路线方案二），位于原桥位上游1.70Km 的河段上，为一河一桥方案，经计算桥梁总长448.60m。两个桥位的具体位置见“桥位方案平面图”。两个桥位方案比较如下：
1、方案一
本桥位方案与路线一、三、四方案结合较好，路线顺捷，利用旧路，占用耕地少。桥位处河床行洪断面宽约2.1 Km, 主河槽宽度280m（主河河槽宽210m，加岔河槽宽70m）。主河槽桥和岔河桥布设均匀，泻洪顺畅，桥前壅水对防洪造成的影响小，桥位上游1.2Km、下游0.5Km 河道较顺直、稳定，河道和洪水流向与桥梁轴线正交，利于泻洪。缺点是与路线方案二结合较差，为一河两桥，较一河一桥方案二桥梁总长相对长。
2、方案二
本桥位方案仅与路线方案二结合较好，桥位处于河段弯曲，岔流较多的结点上，水文情况复杂，洪水流向与路线（桥梁轴线）斜交80o,且河道曲率有加大、岸线右移趋势，现右侧河槽严重塌岸，属次稳定河段。桥位处河床行洪断面宽约1.6Km, 主河槽宽度210m，河道偏向左岸防洪堤，桥前壅水将对防洪影响较大。本方案优点是一河一桥，桥梁总长较方案一相对短。
由于资金限制和计划安排，团山子大桥与五常市绕行方案可能不同步实施。因此，若选择桥位方案二，需修建3Km长的引道与旧路相连，来保证正常通行。等到将来铁通公路五常市绕行方案实施时，目前所修建的3Km引道必将废弃，造成一定的经济损失。
综上，两个桥位方案从河势、行洪、桥渡工程布设及工程量和造价等方面综合比较，各自具有优缺点，但从路线总体布局的角度出发，桥位方案应服从于路线走向方案，因此本次可研将桥位方案一作为桥位推荐方案。
八、设计流量推算
由于桥位上游4.5Km处五常水文站，且桥、站间无支流汇入，因此本桥位处流量利用五常站资料进行推算并以经验公式校核。此外由于上游干流97Km处有磨盘山水库，在推算桥下设计流量时充分考虑该水库的调洪削峰作用。
（一）、桥址处百年一遇洪水流量推算
1、频率分析法
采用五常站水文观测资料，观测年份为1953~2003年的连续实测洪水流量进行连续系列频率分析，同时采用1932年和1951年两次历史特大洪水流量（Q32=2870m3/s, Q51=2310m3/s），作为不连续系列进行频率分析比较。
五常水文站连续系列流量
序号年份流量序号年份流量
1 1953 251 27 1979 94
2 1954 1170 28 1980 913
3 1955 1290 29 1981 709
4 1956 2120 30 1982 937
5 1957 938 31 1983 379
6 1958 229 32 1984 312
7 1959 149 33 1985 935
8 1960 2220 34 1986 757
9 1961 272 35 1987 622
10 1962 130 36 1988 532
11 1963 447 37 1989 2440
12 1964 1290 38 1990 324
13 1965 710 39 1991 1510
14 1966 386 40 1992 410
15 1967 375 41 1993 427
16 1968 440 42 1994 1430
17 1969 658 43 1995 129
18 1970 960 44 1996 493
19 1971 387 45 1997 640
20 1972 313 46 1998 350
21 1973 420 47 1999 127
22 1974 278 48 2000 508
23 1975 618 49 2001 1330
24 1976 500 50 2002 1780
25 1977 290 51 2003 275
26 1978 69 52
1）采用连续流量系列进行频率分析
现以“桥位设计计算系统”软件按数理统计方法计算如下：流量连续系列频率分析
序号年份 Q K K2 P
1 1989 2440 3.53 12.44 1.92
2 1960 2220 3.21 10.30 3.85
3 1956 2120 3.06 9.39 5.77
4 2002 1780 2.57 6.62 7.69
5 1991 1510 2.18 4.77 9.62
6 1994 1430 2.0
7 4.27 11.54
7 2001 1330 1.92 3.70 13.46
8 1964 1290 1.86 3.48 15.38
9 1955 1290 1.86 3.48 17.31
10 1954 1170 1.69 2.86 19.23
11 1970 960 1.39 1.93 21.15
12 1957 938 1.36 1.84 23.08
13 1982 937 1.35 1.84 25.00
14 1985 935 1.35 1.83 26.92
15 1980 913 1.32 1.74 28.85
16 1986 757 1.09 1.20 30.77
17 1965 710 1.03 1.05 32.69
18 1981 709 1.03 1.05 34.62
19 1969 658 0.95 0.90 36.54
20 1997 640 0.93 0.86 38.46
21 1987 622 0.90 0.81 40.38
22 1975 618 0.89 0.80 42.31
24 2000 508 0.73 0.54 46.15
25 1976 500 0.72 0.52 48.08
26 1996 493 0.71 0.51 50.00
27 1963 447 0.65 0.42 51.92
28 1968 440 0.64 0.40 53.85
29 1993 427 0.62 0.38 55.77
30 1973 424 0.61 0.38 57.69
31 1992 410 0.59 0.35 59.62
32 1971 387 0.56 0.31 61.54
33 1966 386 0.56 0.31 63.46
34 1983 379 0.55 0.30 65.38
35 1967 375 0.54 0.29 67.31
36 1998 350 0.51 0.26 69.23
37 1990 324 0.47 0.22 71.15
38 1972 313 0.45 0.20 73.08
39 1984 312 0.45 0.20 75.00
40 1977 290 0.42 0.18 76.92
41 1974 278 0.40 0.16 78.85
42 2003 275 0.40 0.16 80.77
43 1961 272 0.39 0.15 82.69
44 1953 251 0.36 0.13 84.62
45 1958 229 0.33 0.11 86.54
46 1959 149 0.22 0.05 88.46
47 1962 130 0.19 0.04 90.38
48 1995 129 0.19 0.03 92.31
49 1999 127 0.18 0.03 94.23
50 1979 94 0.14 0.02 96.15
51 1978 69 0.10 0.01 98.08
以1953~2003年51年的连续观测资料计算：
Qcp=692 m3/s Cv=0.82
当Cs=2.5Cv时其理论频率曲线与经验频率点群曲线相比，理论曲线上端偏离经验点群较多。调整Cv值：当Cv=0.95 、Cs=3.4Cv时理论频率曲线与经验点群重心线较为吻合（见附图1），故：
Qcp=692m3/s Cv=0.95 Cs=3.4Cv
2）采用不连续流量系列进行频率分析
以“桥位设计计算系统”软件按数理统计方法计算如下：
流量不连续系列频率分析
序号年份 Q K K2 P
1 193
2 2870 3.76 14.14 1.85
2 1989 2440 3.20 10.22 3.70
3 1951 2310 3.03 9.16 5.56
4 1960 2220 2.91 8.46 7.41
5 195
6 2120 2.78 7.71 9.26
7 1991 1510 1.98 3.91 12.96
8 1994 1430 1.87 3.51 14.81
9 2001 1330 1.74 3.04 16.67
10 1964 1290 1.69 2.86 18.52
11 1955 1290 1.69 2.86 20.37
12 1954 1170 1.53 2.35 22.22
13 1970 960 1.26 1.58 24.07
14 1957 938 1.23 1.51 25.93
15 1982 937 1.23 1.51 27.78
16 1985 935 1.22 1.50 29.63
17 1980 913 1.20 1.43 31.48
18 1986 757 0.99 0.98 33.33
19 1965 710 0.93 0.87 35.19
20 1981 709 0.93 0.86 37.04
21 1969 658 0.86 0.74 38.89
22 1997 640 0.84 0.70 40.74
23 1987 622 0.81 0.66 42.59
24 1975 618 0.81 0.66 44.44
25 1988 532 0.70 0.49 46.30
26 2000 508 0.67 0.44 48.15
27 1976 500 0.66 0.43 50.00
28 1996 493 0.65 0.42 51.85
29 1963 447 0.59 0.34 53.70
30 1968 440 0.58 0.33 55.56
31 1993 427 0.56 0.31 57.41
32 1973 424 0.56 0.31 59.26
33 1992 410 0.54 0.29 61.11
34 1971 387 0.51 0.26 62.96
35 1966 386 0.51 0.26 64.81
36 1983 379 0.50 0.25 66.67
37 1967 375 0.49 0.24 68.52
38 1998 350 0.46 0.21 70.37
39 1990 324 0.42 0.18 72.22
40 1972 313 0.41 0.17 74.07
41 1984 312 0.41 0.17 75.93
42 1977 290 0.38 0.14 77.78
43 1974 278 0.36 0.13 79.63
44 2003 275 0.36 0.13 81.48
45 1961 272 0.36 0.13 83.33
46 1953 251 0.33 0.11 85.19
47 1958 229 0.30 0.09 87.04
48 1959 149 0.20 0.04 88.89
49 1962 130 0.17 0.03 90.74
51 1999 127 0.17 0.03 94.44
52 1979 94 0.12 0.02 96.30
53 1978 69 0.09 0.01 98.15
以调查的32年、51年两次特大洪水流量，对连续观测的1953~2003年洪水流量序列外延，N=72年，其计算得：
Qcp=744m3/s Cv=0.86
当Cs=2.5Cv时其理论曲线与经验频率点群有所改善，调整Cv值：当Cv=0.92，Cs=3.0Cv 时理论频率曲线与经验点群重心线更加吻合（见附图2），故：
Qcp=744m3/s Cv=0.92 Cs=3.0Cv
频率分析计算结果如下：
频率P% 1/3 1 2 5 10
连续系列 4456 3447 2804 1999 1428
不连续系列 4407 3462 2875 2119 1572
根据以上结果可以看出，两个系列计算结果很接近，故取Q1%＇=3462 m3/s
2、按“桥规”JTJ 062—91附录十二全国水文分区经验公式计算：
Qcp=CFn
式中C=3.0
N=0.65
F=5642Km2
Qcp=3×56420.65=823 m3/s
Cv=0.9 Cs=2.5Cv K1%=4.36
Q1%＇= Qcp×K1%=823×4.36=3590 m3/s
以上两种方法计算Q1%＇值非常接近，偏差仅为（3590－3462）/3462=3.7%，所以认为计算结果可靠，从安全角度考虑，取Q1%＇=3590 m3/s。
（二）、桥坝区间同频率流量计算
1、按面积比例法计算（“公路水文规范”（JTG C30—2002）5.2.2式）：
Q1%q=（Fq/F）n1 Q1%＇
式中：Fq=4491m2
F=5642m2
n1=0.65
Q1%＇=3590 m3/s
Q1%q =（4491/5642）0.65 ×3590=3095m3/s
2、按“桥规”JTJ 062—91附录十二全国水文分区经验公式计算：
Qcp=CFn
式中：C=3.0
N=0.65
F=4491Km2
Qcp=3×44910.65=710 m3/s
Cv=0.9 Cs=2.5 K1%=4.36
Q1%q = Qcp×K1%=710×4.36=3096 m3/s
以上计算几乎没有偏差，所以桥坝区间设计流量采用Q1%q =3096 m3/s。
（三）、桥下设计流量计算
本桥位上游97公里有一处永久性大型水库，即磨盘山水库。该水库坝址位于沈家营子水文站上游2km处。水库设计标准为：总库容 5.3×108m3,设计洪水频率Pp=1%,校核洪水频率Pp=1‰，百年一遇洪水时坝址断面流量Q1%b=2100 m3/s，百年一遇洪水时水库下泄流量Q1%x=652 m3/s（见附图3），2004年开工建设，现正在建设中。水库建成后将为哈市居民提供日常生活用水，同时水库本身具有较强的调洪作用，对下游各段面洪峰流量有所削减，所以本桥下设计流量考虑水库对其影响，采用《公路工程水文勘测设计规范》（JTG C30—2002）10.1.6-3公式计算。
Q1%= Q1%q+ (Q1%＇－Q1%q) Q1%x/ Q1%b
式中：Q1%q =3096 m3/s，桥坝区间汇水面积的设计洪水频率时的流量；
Q1%＇=3590 m3/s，天然状态下桥址断面设计洪水频率时的流量；
Q1%x=652 m3/s，设计洪水频率时的水库下泄流量；
Q1%b=2100 m3/s，天然状态下与桥同频率的坝址断面流量；
Q1%=3096+（3590-3096）×652/2100=3271m3/s。
较天然状态下桥址断面处百年一遇的洪水流量削峰8.9%。
故本桥位处设计洪水流量采用：Q1%=3271m3/s。
九、桥孔长度计算
1、推算设计水位及断面流量分配
由于推荐方案桥位为一河两桥，流量加大系数A取值范围为1.1~1.3，本桥取A=1.2。经计算得桥下设计流量：Q1%=3271m3/s×1.2=3921m3/s。
1）滩、槽糙率的确定
糙率的选用主要以“桥规”附录十（天然河道洪水糙率系数）结合断面情况选取，并以五常水文站提供水文资料加以认证。
a) 本次外业测量的水文大断面位于推荐桥位上游50m处。大断面长2.027Km，见“断面数据表”。依据“桥规”附表10.1结合断面附近河道及植被情况，主槽m应在25~45之间，河滩m应在15~20之间。
断面数据表
点号距离高程点号距离高程
0 0 176.214 36 1100 174.297
1 50 174.475 37 1150 174.654
2 87.4 173.04 38 1200 174.22
3 100 173.089 39 1250 174.165
4 109 174.116 40 1300 174.27
5 150 174.625 41 1350 174.289
6 200 174.618 42 1400 174.135
7 237.5 174.632 43 1430 174.288
8 265 173.429 44 1439 173.69
9 300 173.536 45 1556 173.54
10 303 173.593 46 1559.5 173.68
11 303.2 172.48 47 1561 172.39
12 330 171.42 48 1572 172.38
13 332 170.264 49 1581.5 172.53
14 421 170.10 50 1589 171.32
15 441 169.46 51 1596 171.32
16 491 170.234 52 1599.5 171.05
17 500 172.027 53 1615 170
18 503 173.268 54 1626 170
19 550 173.768 55 1641.5 171.05
20 600 174.03 56 1643.5 172.08
21 650 174.049 57 1653.5 172.25
22 700 174.11 58 1663 174.75
23 750 174.149 59 1700 174.05
24 800 173.96 60 1721.5 173.387
25 839 173.295 61 1724 174.393
26 850 174.712 62 1750 173.844
27 853 175.128 63 1800 173.655
28 900 175.525 64 1850 173.951
29 929 175.735 65 1900 173.976
30 950 175.052 66 1950 174.304
31 955 173.594 67 2000 173.603
32 1000 174.377 68 2018 174.563
33 1050 174.415 69 2027 176.59
b) 以五常水文站观测的1991年最大流量发生在8月10日，最大流量Q=1510 m3/s、其相应水位H=95.89m，以及水文断面（见“水文站水文断面图”），利用“桥位设计计算系统”软件反算m值。
当H=95.89m时，m滩1=20，m槽=42，m滩2=20 ，Q=1510 m3/s，可见计算所得m值在我们所选取的范围内。
对本河糙率选取如下：
断面点号 m值 n值
0~8 20 0.05
8~19 40 0.025
19~29 20 0.05
29~47 17 0.06
47~56 29 0.034
56~67 17 0.06
详见“桥址水文断面图”。
2）洪水比降的确定
根据本次外业测量数据（见“比降数据表”），经计算得常水位水面比降为I常=0.045%，根据经验取洪水位比降I洪=0.045%×1.2=0.054%。（见比降图）
比降数据表
点号距离高程点号距离高程
0 0 169.951 10 550 170.227
1 50 169.979 11 650 170.227
2 100 170.057 12 700 170.237
3 150 170.105 13 750 170.354
4 200 170.169 14 800 170.451
5 250 170.159 15 850 170.494
6 300 170.188 16 900 170.543
7 347 170.194 17 950 170.659
8 400 170.183 18 1000 170.683
9 450 170.192 19
比降图
3）设计水位的确定及断面流量的分配
本桥百年一遇的设计流量为3921m3/s。利用“桥位设计计算系统”软件计算在此流量下的设计水位及相应的各水力要素（见下表和“桥址水文断面图”），由水文断面图我们可以看出，主河和岔河之间的河滩最高点为29点，故以29点为分界点，分别计算主河和岔河的水力要素如下：总设计流量：Q1%=3921m3/s
设计水位：H=175.25m
主河流量：Q主=2902m3/s
主河设计流速：V主=2.32 m/s
岔河流量：Q岔=1019 m3/s
岔河设计流速：V岔=1.60 m/s
团山子大桥设计洪水位及断面水力要素
序号项目河滩1 河槽1 河滩2 河滩3 河槽2 河滩4 全断面
1 设计水位（m） 175.25
2 断面与水流夹角（°） 0
3 水面宽度B （m） 237.21 285 317.17 637.67 81.50 358.06 1916.62
4 有效宽度（m） 237.21 28
5 317.17 637.67 81.50 358.0
6 1916.62
5 平均水深h（m） 0.97 3.93 1.20 1.1
6 4.0
7 1.26 1.70
6 过水面积A （m2） 230.70 1119.94 380.4
7 736.61 331.81 452.10 3251.61 7 平均流速V（m/s） 0.46 2.32 0.53 0.4 1.6 0.43 1.20
8 流量Q（m3/s） 105 2597 200 296 530 193 3921
利用“桥位设计计算系统”软件计算不同水位下的流量（Q）、流速（V）、过水面积（A）（见下表），并绘制H、A、V、Q曲线图。
水位流量流速面积
175.66 4972 2.48 4052.34
175.25 3921 2.32 3251.61
174.94 3215 2.20 2663.23
174.75 2822 2.12 2305.99
H、A、V、Q曲线图
2、桥孔长度的计算
1）根据《公路工程水文勘测设计规范》公式6.2.1-1，利用“桥位设计计算系统”软件计算设计流量下的最小桥长
Lj=Kq（Qp/Qc）n3Bc
式中：Lj—最小桥孔净长（m），
Qp—设计流量（m3/s）
Qc—设计流量（m3/s）
Bc—河槽宽度（m）
Kq、n3—系数，查“规范”表6.2.1 Kq、n3值表
具体数值见下表
序号项目团山子大桥岔河桥
河滩1 河槽河滩2 河滩1 河槽河滩2
1 设计水位（m） 175.25
2 断面与水流夹角（°） 0 0
3 水面宽度B（m） 237.21 285 317.17 637.67 81.50 358.06
4 有效宽度（m） 237.21 28
5 317.17 637.67 81.50 358.06
5 平均水深h（m） 0.97 3.93 1.20 1.1
6 4.0
7 1.26
6 过水面积A （m2） 230.70 1119.94 380.4
7 736.61 331.81 452.10
7 平均流速V（m/s） 0.46 2.31 0.52 0.4 1.6 0.43
8 流量Q（m3/s） 105 2597 200 296 530 193
计算结果如下
桥名设计洪水流量Qs（m3/s）河槽流量Qc（m3/s）河槽宽度Bc （m）桥孔最小净长度Lj（m）
团山子大桥 2902 2597 285 298.50
岔河桥 1019 530 81.5 135.78
由于岔河桥桥位轴线与水流呈110度交角，所以净桥长为135.78/cos20°=140.49m。
2）按壅水相等的原则初步确定桥孔
根据“桥规”8.4.1-2公式：△Z=η［（Qp/W）2－(Qp/A)2］计算不同净过水面积（W）时的壅水高度，绘制壅水高度—净过水面积曲线（见“壅水高度—净过水面积曲线图”），然后按壅水高度相等的原则，在同一△Z下查出两桥的净过水面积。根据桥位附近地形、地物及防洪情况，桥前壅水按30cm控制，故本设计取△Z=30cm，在曲线图中查出两桥净过水面积分别为W主=1086m2，W岔=547m2，通过面积及各桥的“设计洪水位及断面图”推算净桥孔分别为
L主=300m
L岔=145m
壅水高度—净过水面积曲线图
通过以上两种计算得出的结果对桥孔进行选择：当主河为8×40m，净桥长303.8m，
岔河为8×20m，净桥长149.2m，满足以上计算结果，所以我们采用两桥孔径为：
主河：8×40m
岔河：8×20m
十、桥前壅水及冲刷计算
1）桥前壅水计算
根据“桥规”8.4.1-1公式△Z=K/2g（VM2－VOM2），利用“桥位设计计算系统”软件计算两桥壅水高度分别为：
△Z主=0.27cm
△Z岔=0.29cm
由以上结果可以看出，两桥壅水高度基本相同，且小于控制壅水高度△Z=30cm，所以我们选择的桥孔较为合理。
2）桥下一般冲刷计算
一般冲刷采用《公路工程水文勘测设计规范》中64~1修正公式、7.3.1-5河滩冲刷公式。a）主河桥桥下一般冲刷计算
64~1修正公式：hp=｛［Ad Q2/（μBcj）（hcm/hcq）5/3］/（Ed1/6）｝3/5
Ad=1.37，单宽流量集中系数；
Q2=2870 m3/s，桥下河槽部分通过的设计流量；
μ=0.969，桥墩水流侧向压缩系数；
Bcj=285m，桥长范围内的河槽宽度；
hcm=5.79m，河槽最大水深；
hcq=3.93m，桥下河槽平均水深；
E=0.66，与汛期含沙量有关的系数；
d=5mm，河槽泥沙平均粒径。
利用“桥位设计计算系统”软件计算得
hp=7.75m
河滩冲刷公式：hp=｛［Q1/（μBtj）（htm/htq）5/3］/VH1｝5/6
Q1=30 m3/s，桥下河滩部分通过的设计流量；
μ=0.969，桥墩水流侧向压缩系数；
Btj=40.5m，河滩部分桥孔净长；
htm=2.21m，河槽最大水深；
htq=1.23m，桥下河槽平均水深；
VH1=0.6m/s，河滩水深1m时非粘性土不冲刷流速；
利用“桥位设计计算系统”软件计算得
hp=2.69m
b）岔河桥桥下一般冲刷计算
64~1修正公式：hp=｛［Ad Q2/（μBcj）（hcm/hcq）5/3］/（Ed1/6）｝3/5
Ad=1.33，单宽流量集中系数；
Q2=898 m3/s，桥下河槽部分通过的设计流量；
μ=0.968，桥墩水流侧向压缩系数；
Bcj=81.5m，桥长范围内的河槽宽度；
hcm=5.25 m，河槽最大水深；
hcq=4.07m，桥下河槽平均水深；
E=0.66，与汛期含沙量有关的系数；
d=5mm，河槽泥沙平均粒径。
利用“桥位设计计算系统”软件计算得
hp=7.01m
河滩冲刷公式：hp=｛［Q1/（μBtj）（htm/htq）5/3］/VH1｝5/6
Q1=112 m3/s，桥下河滩部分通过的设计流量；
μ=0.968，桥墩水流侧向压缩系数；
Btj=72.5m，河滩部分桥孔净长；
htm=2.87m，河槽最大水深；
htq=2.02m，桥下河槽平均水深；
VH1=0.6m/s，河滩水深1m时非粘性土不冲刷流速；
利用“桥位设计计算系统”软件计算得
hp=3.65m
3）墩台局部冲刷计算
墩台局部冲刷采用《公路工程水文勘测设计规范》中65~1修正公式。a）主河桥墩台局部冲刷计算
65~1修正公式：当V ≤Vo hb=KζKη1B10.6（V-Vo/）
当V ＞Vo hb=KζKη1B10.6（Vo-Vo/）［（V-Vo/）/（Vo -Vo/）］n1 Kξ=1.00，墩形系数；
Kη1=1.02，河床颗粒影响系数；
B1=1.5m，桥墩计算宽度；
V=3.2m/s，一般冲刷后墩前行近速度；
Vo =1.05m/s，河床泥沙起动速度；
Vo/=0.52m/s，墩前泥沙起冲速度；
n1=0.69，指数。
利用“桥位设计计算系统”软件计算得
hb=2.11m
b）岔河桥墩台局部冲刷计算
65~1修正公式：当V ≤Vo hb=KζKη1B10.6（V-Vo/）
当V ＞Vo hb=KζKη1B10.6（Vo-Vo/）［（V-Vo/）/（Vo -Vo/）］n1 Kξ=1.05，墩形系数；
Kη1=1.02，河床颗粒影响系数；
B1=1.2 m，桥墩计算宽度；
V=2.51 m/s，一般冲刷后墩前行近速度；
Vo =1.00m/s，河床泥沙起动速度；
Vo/=0.50m/s，墩前泥沙起冲速度；
n1=0.73，指数。
利用“桥位设计计算系统”软件计算得
hb=1.65 m
十一、标高计算
1、梁底最低标高
采用《公路工程水文勘测设计规范》中6.4.1-1公式计算：
Hmin=Hs+△h+ △hj
式中：Hmin——梁底最低标高（m）；
Hs——设计水位（m）；
△h——考虑壅水、浪高、波浪壅水、河弯超高、水拱、局部股
流壅高、床面淤高、漂浮物高度等诸因素的总和（m）；
△hj——桥下净空安全值（m）；
团山子大桥：
Hs=175.25 m
△h =0.57 m
△hj =0.5m
Hmin=175.25 +0.57+0.5=176.32 m
岔河桥：
Hs=175.25 m
△h =0.59m
△hj =0.5m
Hmin=175.25+0.59 +0.5=176.34 m
2、一般冲刷标高计算
团山子大桥：
主槽：175.25–7.75=167.50m
河滩：175.25 –2.69=172.56m
一般冲刷深度：
主槽：1.96 m
河滩：0.48 m
岔河桥：
主槽：175.25 –7.01 =168.24 m
河滩：175.25 –3.65=171.60m
一般冲刷深度：
主槽：1.76 m
河滩：0.78 m
3、局部冲刷标高
团山子大桥：167.50–2.11 =165.39m
岔河桥：168.24 –1.65 =166.59 m
十二、比较桥位计算
1、比较桥位为一河一桥，所以设计流量采用Q1%=3271m3/s，利用“桥位设计计算系统”软件计算在此流量下的设计水位及相应的各水力要素（见下表），
团山子大桥设计洪水位及断面水力要素
序号项目河滩1（t1）河槽（c）河滩2（t2）全断面
1 设计水位（m） 175.85
2 断面与水流夹角（°） 10
3 水面宽度B（m） 415.53 367.33 657.31 1440.17
4 有效宽度（m） 409.22 361.7
5 647.32 1418.29
5 平均水深h（m） 0.88 3.50 1.44 1.81
6 过水面积A（m2） 365.56 1286.3
7 949.11 2601.04
7 平均流速V（m/s） 0.30 2.14 0.42 1.26
8 流量Q（m3/s） 111 2757 403 3271
2、根据《公路工程水文勘测设计规范》公式6.2.1-1，利用“桥位设计计算系统”软件计算桥下设计流量最小桥长
Lj=Kq（Qp/Qc）n3Bc
式中：Lj—最小桥孔净长（m），
Qp—设计流量（m3/s）
Qc—设计流量（m3/s）
Bc —河槽宽度（m）
Kq、n3—系数，查“规范”表6.2.1 Kq、n3值表
桥名设计洪水流量Qs（m3/s）河槽流量Qc（m3/s）河槽宽度Bc （m）桥孔最小净长度Lj（m）
团山子大桥 3271 2757 367.33 411.13
通过以上计算结果我们选择桥孔为11×40m，实际净桥长418.4m。
3、桥前壅水及冲刷计算
1）桥前壅水采用“桥规”8.4.1-1公式△Z=K/2g（VM2－VOM2），利用“桥位设计计算系统”软件计算得△Z=0.29 m
2）桥下一般冲刷采用《公路工程水文勘测设计规范》中64~1修正公式、7.3.1-5河滩冲刷公式。
64~1修正公式：hp=｛［Ad Q2/（μBcj）（hcm/hcq）5/3］/（Ed1/6）｝3/5
Ad=1.33，单宽流量集中系数；
Q2=3217m3/s，桥下河槽部分通过的设计流量；
μ=0.9772，桥墩水流侧向压缩系数；
Bcj=367.33m，桥长范围内的河槽宽度；
hcm=5.32 m，河槽最大水深；
hcq=3.50m，桥下河槽平均水深；
E=0.66，与汛期含沙量有关的系数；
d=5mm，河槽泥沙平均粒径。
利用“桥位设计计算系统”软件计算得
hp=7.25m
河滩冲刷公式：hp=｛［Q1/（μBtj）（htm/htq）5/3］/VH1｝5/6
Q1=33m3/s，桥下河滩部分通过的设计流量；
μ=0.9772，桥墩水流侧向压缩系数；
Btj=72.5m，河滩部分桥孔净长；
htm=2.06m，河槽最大水深；
htq=0.89m，桥下河槽平均水深；
VH1=0.6m/s，河滩水深1m时非粘性土不冲刷流速；
利用“桥位设计计算系统”软件计算得
hp=2.56m
3）墩台局部冲刷计算
墩台局部冲刷采用《公路工程水文勘测设计规范》中65~1修正公式。65~1修正公式：当V ≤Vo hb=KζKη1B10.6（V-Vo/）
当V ＞Vo hb=KζKη1B10.6（Vo-Vo/）［（V-Vo/）/（Vo -Vo/）］n1 Kξ=1.05，墩形系数；
Kη1=1.02，河床颗粒影响系数；
B1=1.5 m，桥墩计算宽度；
V=3.01 m/s，一般冲刷后墩前行近速度；
Vo =1.04m/s，河床泥沙起动速度；
Vo/=0.52m/s，墩前泥沙起冲速度；
n1=0.70，指数。
利用“桥位设计计算系统”软件计算得
hb=2.13
4、标高计算
1）梁底最低标高
采用《公路工程水文勘测设计规范》中6.4.1-1公式计算：
Hmin=Hs+△h+ △hj
式中：Hmin——梁底最低标高（m）；
Hs——设计水位（m）；
△h——考虑壅水、浪高、波浪壅水、河弯超高、水拱、局部股流
壅高、床面淤高、漂浮物高度等诸因素的总和（m）；
△hj——桥下净空安全值（m）；
Hmin=175.85+0.59 +0.5=176.94m
2）一般冲刷标高计算
主槽：175.85 –7.25=168.60m
河滩：175.85 –2.56=173.29m
一般冲刷深度：
主槽：1.93m
河滩：0.50m
3)局部冲刷标高
168.60-2.13 =166.47 m
注：水文计算高程系统基点比路线高程系统基点低3.8m。
水文计算课程设计报告
设计任务一 飞口水利枢纽位于青河中游，流域面积为10100km.试根据表5—3及5—4所给资料，推求该站设计频率为95%的年径流及其分配过程，并与本流域上下游站和邻近流域资料比较，分析成果的合理性。 5-3 青口站实测年平均流量表 5-4 飞口站枯水年逐月平均流量表
5-5 青河及邻近流域各测站年径流量统计参数 青口站年最大洪峰流量理论频率曲线计算表 由表格可算出Q Cv
其中Ki=17.18 为各项模比系数，列于表中第（5）栏, 说明计算无误，=0.5929 为第（7）栏的总和。 选配理论频率曲线 （1）由Q=597m /s，Cv=0.2，并假定Cs=2.5Cv，查附表1，得出相应于不同频率P的值，列于表4-2的第二栏按Qp=Q(Cv P+1)计算P，列入第（3）栏。将表4-2中的第（1）栏和第（3）栏的对应值点绘曲线，发现理论频率曲线上段和下段明显偏低，中段稍微偏高。（2）修正参数，重新配线。根据统计参数对频率曲线的影响，需增大Cs。因此，选取Q=597m /s，Cv=0.20，Cs=3Cv，再次配线，该线与经验频率点据配合良好，即可作为目估适线法最后采用的理论频率曲线。 4-2 理论频率曲线选配计算表 此处选择Cs=3Cv，运用公式Qp=Q (Cv p+1)通附录（查表可查出p值）需求推出95%的年径流=-1.45 Qp=597[0.2×(-1.49×0.2+1)] Qp=419.09 Qp=419 m /s 3. 典型年的选择 从青口站的17年径流资料中可看出1970.5～1971.4年，1976.5～1977.4年，1977.5～1978.4年年径流量分别396m /s,438m /s，377m /s都与年径流量比较接近。
水文计算算例 (2)
精心整理 （一）全线典型大中桥水文计算分析 水文计算的基本步骤： -对有水文资料的河流收集水文资料 -确定桥位在地形图上的位置 -确定主流-勾绘汇水面积（五万分之一地形图） -计算流量 -各水文参数计算 1．***大桥水文计算 (1).设计流量计算 ① 洪峰流量汇水面积相关法公式 ② n N N F K Q =…………………………………（1） 式中：Q N ——某频率洪峰流量（米3/秒）. n 、K N ——为重现期为N 的经验参数 F ——流域面积（平方公里）. ② 综合参数法： ηλψ3N H F βαCN Q mN = (2) 其中：Q mN ——某频率的洪峰流量（米3/秒）. N ——设计重现期（年）. ψ——流域形状系数，2 L F =ψ L.——主沟长度 H 3N ——设计重现期为N 的3小时面雨量（毫米）. C 、α、β、γ、η——分区综合经验参数指数.
式中参数的确定： ③ 原交通部公路科学研究所推理公式法： F S Q n P P ??? ??-≡μτ278.0…………………………………（3） 式中：Q p ——某频率洪峰流量（米3/秒）. S P ——某一频率雨力即最大1小时暴雨强度（毫米/小时）. τ——流域汇流时间（小时）. μ——损失参数（毫米/小时）. F ——流域面积（平方公里）. n ——暴雨递减指数. 0.278：单位换算系数. ④ 全国水文分区经验公式： 公式的基本形式：n KF Q =%2。 (4) 根据分区表查90区的对应值：n 值按取0.72，K 值取13.8，%2%118.1Q Q = ⑤ 采用全国水文分区经验公式 0n Q CF =，)1(%10%1K C Q Q v +=………………………………（５） 根据分区表查90区的对应值。查得1.6=C ，65.0=n 则65.001.6F Q =，55.1=v C s C /v C =3.5，查得K1%=8.16，0 %1648.13Q Q = 流量计算结果 序 号 断面位置 河名及桥名 汇水面积F (Km 2) 河沟长L （Km ） 河沟纵坡j 公式① (m 3/s) 公式② (m 3/s) 公式③ (m 3/s) 公式④ (m 3/s) 采用值 (m 3/s) 1 K51+600. 0 ***大桥 18.2 8.5 0.0189 432.2 237.2 499.4 131.5 499.4 2 K51+860. 0 ***大桥 20.12 8.8 0.0189 462.7 252.3 548.8 141.4 548.8 3 K52+060. ***大桥 20.12 8.8 0.0189 462.7 252.3 548.8 141.4 548.8
中小桥水文计算书
中小桥水文计算 一、设计流量的推算 由于沿线各河道无水文观察站及相关流量、洪水位、流速等资料，本项目桥梁设计流量采用经验公式及径流形成法计算，最终设计流量采用两种算法中较大流量。经验公式采用《广西水文图集》（1974年，广西壮族自治区水文总站）的地区经验公式；径流形成法公式采用桥涵设计手册－桥位设计中的暴雨径流简化公式。 1.水文分区： 由《广西水文图集》可查：路线起点至K80段为第七区，K80至终点为第九区。 2.设计流量经验公式： 设计洪水频率1/50：Q=0.0418F0.739H1.06J0.279 设计洪水频率1/100：Q=0.0714F0.74H0.959J0.324 式中：Q——相应频率洪峰流量（m3/s） H——相应频率流域平均24小时暴雨（mm） F——工程地点以上流域面积（Km2） J——工程地点以上主河槽平均比降（‰） 查《广西水文图集》图七可得项目路线各段区域最大24小时暴雨量： 起点～K80段：H=100mm K80～K100段：H=120mm K100～终点段：H=130mm 3.暴雨径流简化公式： Qp=Φ(h-z)(3/2)F(4/5) Qp——相应频率洪峰流量（m3/s） Φ——地貌系数 h——径流厚度（mm） z——被植被或坑洼滞留的径流厚度（mm） F——工程地点以上流域面积（Km2） 由1：50000地形图勾绘工程地点以上流域面积，并在外业调查时测量工程地点以上1.5Km 以上主河槽平均比降，并由以上数据推算各桥位处河道相应频率洪峰流量。 4.设计洪水：此处仅以K79+978处桥为例，其余列表见表―1、表―2。 （1）经验公式法 设计洪水频率：1/100 汇水面积(Km2)：F=30.501372 24小时暴雨最（mm）H=100 河床平均比降（‰）J=2.61 总设计流量（m3/s）Q= 101.18 （2）径流形成法 地貌系数：Φ=0.05 径流厚度（mm）：h=70 被植被或坑洼滞留的径流厚度（mm）：z=5 工程地点以上流域面积（Km2）：F=30.501372 总设计流量（m3/s）Q= 403.46 二、设计水位（试算设计水位）：仅以K79+978处桥为例，其余列表见表―3。 设计水位（m）：110.93 河槽湿周（m）ρc= 43.47 河滩湿周（m）ρt= 0 河槽过水面积（m2）Wc= 165.44 河滩过水面积（m2）Wt= 0 河槽水力半径Rc= 3.81 河滩水力半径Rt= 0 河槽平均流速(m/s)Vc= 2.49 河滩平均流速(m/s)Vt= 0 河槽设计流量（m3/s）Qc= 412.06 河滩设计流量（m3/s）Qt= 0 总流量（m3/s）Q＝Qc+Qt= 412.06 三、桥孔长度计算：仅以K79+978处桥为例，其余列表见表―4。 系数K q =0.95
空间分析之水文分析
空间分析之水文分析 一、目的与要求： 1.学习目的 水文分析：根据DEM提取河流网络，进行河网分级，计算流水累积量、流向、水流长度、根据指定的流域面积大小自动划分流域。 通过本次学习应达到以下目的： ①理解基于DEM数据进行水文分析的基本原理。 ②掌握利用ArcGIS提供的水文分析工具进行水文分析的基本方法和步骤。 2.学习要求 ①了解水文分析工具 ② DEM的预处理：填洼 ③流向分析 ④计算流水累积量 ⑤计算水流长度 ⑥提取河流网络 ⑦流域分析（盆域、分水岭）
二、水文分析基本操作步骤 1.填充洼地 对原始DEM数据进行洼地填充，得到无洼地的DEM： 在【ArcToolbox】中，双击【SpatialAnalyst工具】→【水文分析】→【填洼】，弹出“填洼”对话框，如下图： 点击确定，得无洼地的DEM【fill_dem】，结果图如下：
2.流向分析 在上一步的基础上进行，在【ArcToolbox】中，双击【SpatialAnalyst 工具】→【水文分析】→【流向】，按下图所示指定各参数： 点击确定，得到无洼地DEM生成的水流方向栅格【Flowdir_dem】，
注意：在ArcGIS中通过将中心栅格的8个邻域栅格编码（D8算法），来确定水流方向。 3.计算汇流累积量 在上一步的基础上进行，在【ArcToolbox】中，双击【SpatialAnalyst 工具】→【水文分析】→【流量】，按下图所示指定各参数：
确定后执行完成得到汇流累积量栅格【flow_acc】,如图： 4.提取河流网络 在上一步的基础上进行，打开【Arctoolbox】，双击【Spatial Analyst 工具】→【地图代数】→【栅格计算器】，在【地图代数表达式】中输入公式：Con(“flow_acc”>800,1)，【输出栅格】指定为:【StreamNet】如图：
武汉大学水文测验实习报告
水文测验实习报告 韦昭华 2014301580040
目录 实验一：气象要素观测实验 (3) 1.观测场 (3) 2.百叶箱 (5) 3.气温的测量 (6) 4.空气湿度的测量 (8) 5.风的测量 (9) 实验二：水文年鉴查阅和使用 (10) 实验三：参观汉口水文监测站 (14) 1.降水的观测 (17) 2.蒸散发的观测 (18) 3.参观水情气象遥测系统 (19) 实验四：流量观测 (21) 实验五：水下地形测量 (27)
实验目的： 水文资料是水利水电工程及其它建设工程规划设计的基本依据，而水文资料来源于水文测验。水文测验包括水位、流量、含沙量、输沙率、降水、蒸发、地下水水位、水质等的测定与收集，这些资料收集工作要借助于水文仪器来进行， 要靠一整套方法来完成。动手操作仪器，了解水文测验的基本方法等就是水文实习课的基本要求 实验一：气象要素观测实验 实验目的： 气象学是研究大气中所发生的物理现象和物理过程的科学。陆地水文学是研究陆地上水文循环规律的科学，包括降水的时空分布，水分的蒸发，以及地表径流和河川径流的形成过程等。 气象观测中空中气象观测和地面气象观测观测两种。本次实验进行地面气象观测，其指在地面上用目力和用设置在地面的仪器直接进行的观测。 地面气象观测的内容包括云、能见度、天气现象、风、温度、湿度、气压、降水、蒸发、日照及地温等。
1.观测场 观测场的要求： 地点一般设在能较好地反映本地较大范围气象要素特点的地方，四周必须空旷平坦，避免局部地形的影响。在城市或工矿区，观测场应选择在城市或工矿区最多风向的上风方。观测场边缘与四周孤立障碍物高度的十倍以上；距离较大水体（水库、湖泊、河海）的最高水位线，水平距离至少在 100m以上。观测场大小应为 25m×25m，如确因条件限制，可为 16m（东西向）×20m（南北向）。场地应该平整，保持有均匀草层。为保护场地的自然状态，场内要铺设0.3~0.5m宽的小路，只准在小路上行走。观测场四周应设高度约 1.2m 的稀疏围栏且四周 10m范围内不能种植高杆作物须能保持气流畅通。要保持场内整洁，经常清除观测场上的杂物。 仪器布置要求： （1）高的仪器安置在北面，低的仪器顺次安置在南面，东西排列成行；仪器之间，南北间距不小于 3m，东西间距不小于 4m。仪器距围栏不小于 3m；观测场门最好开在北面，仪器安置在紧靠东西向小路的南面；
水文计算算例
(一)
N ――设计重现期（年） 0.278 :单位换算系数.
由《延安地区实用水文 手册》和《榆林地区实 用水文手册》 中查得： S 1% 140mm ④ 全国水文分区经验公式： 公式的基本形式：Q 2% KF n 。 ........................... 4) 根据分区表查90区的对应值：n 值按取0.72 , K 值取13.8 , Q 1% 1.18Q 2% ⑤ 采用全国水文分区经验公式 1.55 C s /C v =3.5，查得 K1%=8.16 , Q 1% 13.648Q 0 流量计算结果 序 号 断面位置 河名及桥名 汇水面积F (Km 2) 河沟长L (Km ) 河沟纵坡j 公式① (m 3/s) 公式② (m 3/s) 公式③ (m 3/s) 公式④ (m 3/s) 采用值 (m 3/s) 1 K51+600 .0 ***大桥 18.2 8.5 0.0189 432.2 237.2 499.4 131.5 499.4 2 K51+860 .0 ***大桥 20.12 8.8 0.0189 462.7 252.3 548.8 141.4 548.8 3 K52+060 .0 ***大桥 20.12 8.8 0.0189 462.7 252.3 548.8 141.4 548.8 2.计算设计水位以及设计流速 由表二查得: u K i S p 1 由表三查得: K i 0.65, i 0.98 1.3 300.83 82.44mm/h K 2 0.334， 0.16 0.334 0.16 L Q 0 CF , Q 1% Q 0 (1 C v K 1% ) 根据分区表查90区的对应值。查得C 6.1 , n 0.65 则 Q 。 6.仆。.65 C v
桥梁工程水文计算
2、水文计算 基本资料：桥位于此稳定河段，设计流量31%5500/S Q Q m s ==，设计水位 457.00S H m =，河槽流速 3.11/s c v m =，河槽流量3 C Q =4722m /s ，河槽宽度c B 159.98m =，河槽平均水深c h 9.49m =，天然桥下平均流速0 3.00/M v m s =,断 面平均流速=2.61m/s υ，水面宽度B=180m ，河岸凹凸岸曲率半径的平均值 R=430m ，桥下河槽最大水深12.39mc h m =。 2.1桥孔长度 根据我国公路桥梁最小桥孔净长度Lj 公式计算。 该桥在稳定河段，查表知K=0.84，n=0.90。有明显的河槽宽度Bc ，则有： n 0.90 j s c c L =K (Q /Q )B =0.84(55004722) 159.98=154.16m ?÷? 换算成平面半径R=1500的圆曲线上最小桥孔净长度为154.23m 。 2.2桥孔布置图 根据河床断面形态，将左岸桥台桩号布置在K52+325.00。取4孔40m 预应力混凝土T 形梁为上部结构；钻孔灌注桩双柱式桥墩，桩径为1.6m ，墩径取1.4m ；各墩位置和桩号如图1所示；右桥台桩号为K52+485.00；该桥孔布置方案的桥孔净长度为155.80m 大于桥孔净长度154.23m ，故此桥孔布置方案是合理的。 2.3桥面最低高程 河槽弗汝德系数Fr= 2 2 3.119.809.49 =0.104c c v gh ?= ＜1.0。即，设计流量为缓流。桥前出现 壅水而不出现桥墩迎水面的急流冲击高度。 2.3.1桥前壅水高度?Z 和桥下壅水高度?Zq
【精选】水文水利计算
第一章绪论 1水文水利计算分哪几个阶段？任务都是什么？ 答：规划设计阶段水文水利计算的主要任务是合理地确定工程措施的规模。 施工阶段的任务是将规划设计好的建筑物建成，将各项非工程措施付诸实施 管理运用阶段的任务是充分发挥已成水利措施的作用。 2我国水资源特点？ 答：一）水资源总量多，但人均、亩均占有量少（二）水资源地区分布不均匀，水土资源配 置不均衡（三）水资源年际、年内变化大，水旱灾害频繁四）水土流失和泥沙淤积严重（五）天然水质好，但人为污染严重 3水文计算与水文预报的区别于联系? 答：水文分析与计算和水文预报都是解决预报性质的任务。 （1）预见期不同，水文计算要求预估未来几十年甚至几百年内的情况，水文预报只能预报 几天或一个月内的未来情况。（2）采用方法不同，水文计算主要采用探讨统计规律性的统计 方法，水文预报采用探讨动态规律性的方法。 4水文分析与计算必须研究的问题？ 答：（1）决定各种水文特征值的数量大小。（2）确定该特征值在时间上的分配过程。（3）确定该特征值在空间上的分布方式。（4）估算人类活动对水文过程及环境的影响。 次重点：广义上讲，水文水利计算学科的基本任务就是分析研究水文规律，为充分开发利用水资源、治理水旱灾害和保护水环境工作提供科学的依据。 第二章水文循环及径流形成 1水循环种类：大循环、小循环 次重点定义：存在于地球上各种水体中的水，在太阳辐射与地心引力的作用下，以蒸发、降水、入渗和径流等方式进行的往复交替的运动过程，称为水循环或水分循环。 2水量平衡定义，地球上任意区域在一定时段内，进入的水量与输出的水量之差 等于该区域内的蓄水变化量，这一关系叫做水量平衡。 3若以地球陆地作为研究对象，其水量平衡方程式为 多年平均情况下的水量平衡方程式若以地球海洋作为研究 对象，其水量平衡方程式为多年平均全球水量平衡方程式 流域水量平衡的一般方程式如下：若流域为闭合流域， 则流域多年平均p=E+R 4干流、支流和流域内的湖泊、沼泽彼此连接成一个庞大的系统，称为水系。 5河流一般分为河源、上游、中游、下游及河口五段。
大学水文分析及计算课程设计报告
水文分析计算课程设计报告书 学院：水文水资源 专业：水文与水资源工程 学号： 姓名： 指导老师：梁忠民、国芳
2015年06月12日 南京 目录 1、设计任务 (1) 2、流域概况 (1) 3、资料情况及计算方案拟定 (1) 4、计算步骤及主要成果 (2) 4．1 设计暴雨X p(t)计算 (2) 4．1．1 区域降雨资料检验 (2) 4．1．2 频率分析与设计雨量计算 (3) 4．2计算各种历时同频率雨量X t,P (9) 4．3 选典型放大推求X P (t) (9) 4．4 产汇流计算 (9) 4．4．1 径流划分及稳渗μ值率定 (12) 4．4．2 地表汇流 (17) 4．5 由设计暴雨X P(t)推求Q P(t) (18) 4．5．1 产流计算 (18) 4．5．2 地面汇流 (18) 4．5．3地下汇流计算 (19) 4．5．4 设计洪水过程线 (20) 5、心得体会 (22)
1、设计任务 推求良田站设计洪水过程线,本次要求做P校,即推求Q0.01%(t)。 2、流域基本概况 良田是赣江的支流站。良田站以上控 制的流域面积仅为44.5km2，属于小流域， 如右图所示。年降水均值在1500～ 1600mm之，变差系数Cv为0.2，即该 地区降雨充沛，年际变化小，地处湿润地 区。暴雨集中。暴雨多为气旋雨、台风雨， 季节为3～8月，暴雨历时为2～3日。 3、资料情况及计算方案拟定 3.1资料情况 设计站（良田）流量资料缺乏，邻近站雨量资料相对充分，具体如表3-1： 表3-1 良田站及邻近地区的实测暴雨系列、历时洪水、特大暴雨资料 站名实测暴雨流量系列特大暴雨、历史洪水 良田75～78 （4年）Q=216m3/s，N=80（转化成X1日，移置峡江站）峡江53～80 （28年） 36～80 （45年） 桑庄57～80 （24年）X1日=416mm，N=100～150（74.8.11） 寨头57～80 （24年） 沙港特大暴雨X1日=396mm，N=100～150（69.6.30）
水文计算书
新孟公路武陟至温县段初步设计 沁河特大桥 水文计算书 计算： 复核： 审核： 1999年10月
目录 一概述…………………………………….1-6页二水文计算……………………………….7-10页三桥孔径计算……………………………11-13页四洪水位计算……………………………14-16页五冲刷计算………………………….….17-23页六设计采用值……………………………….24页
第一章概述 沁河发源于山西省沁源县大岳山南麓，流经安泽、沁水、阳城、晋城、沁阳、博爱、温县、武陟，汇入黄河，全长485公里，流域面积13532平方公里，沁河小董站多年平均年总水量12亿立方米，平均年输沙量814万吨，平均含沙量 6.9公斤/立方米，实测最大流量4130秒/立方米（1982年）。 沁河济源市五龙口以下为防洪河段，长90公里，据查，沁河提防始建于明太祖洪武十八年（公元1385年），解放后，经过大力整修延长，目前两岸现有提防总长161.63公里，其中，左岸提防上起济源逯村，下至武陟的马家止，长76.29公里，右岸上起济源五龙口，下至武陟方陵止，长85.34公里,共有险工44处，堤保护岸691个，工程长42.24公里，裹护长29.70公里，现马蓬至方陵大堤加固工程即将开工。 据1986年《河南年鉴》1985年防汛任务，对沁河则保证小董站4000 m3/s洪水不决口，遇到超标准洪水，保证北岸不决口，南岸自然漫溢。据《河南省沁河河道地图》记载，历史上沁河发生特大洪水至少三次，具体情况见表1-1。 沁河武陟小董站解放以来的历年汛期最高水位、最大流量见表1-2。 新（乡）孟（州）公路武陟至温县段平原区二级公
从淮泗河流域水文计算浅谈水文分析与计算的新思路
１引言 目前江苏省内农区汇流计算方法主要有实测资料法和暴雨洪水图集法（以下简称图集法），图集法推荐了３种汇流计算方法，即推理公式法、瞬时单位线法和总入流槽蓄法；城市汇流计算方法主要有水文学方法（等流时线法、时段单位线法和瞬时单位线法）、水力学方法和推理公式法。农区和城区现有两种相同的汇流计算方法，即瞬时单位线法和推理公式法。由于推理公式法仅能计算出设计标准下的洪峰流量，无法得到相应的设计洪水过程线，无法将农区与城区的洪水过程同时序叠加，因此只能采用瞬时单位线法分别推求农区及城区的设计洪水过程线并同时序叠加，得到流域的设计洪水过程线。 ２淮泗河流域水文计算方法 2.1淮泗河流域概况２．１．１工程概况 淮泗河已列入《江苏省中小河流专项规划（２０１３—式计算其他因素下的最小时间ｔ。设Ｖ＝０．２ｃｍ３，Ｋ＝５．０×１０－１０～５．０×１０－１４ｃｍ／ｓ，４０ｃｍ２≤Ａ≤４００ｃｍ２，ΔＰ≤５００ｋＰａ，其中要求Ａ和ΔＰ最小情况下得１ｈ≤ｔ＜１２ｈ的最优化配置。土工膜渗透系数试验条件优化配置结果见表３。从表３中可知，在上述测试条件下的优化配置中，Ｋ＞５．０×１０－１０ｃｍ／ｓ时，对测试条件可不做要求，对于Ｋ＞５．０×１０－１４ｃｍ／ｓ时，试样过水面积和试验水压力应选最大值；对于Ｋ＜５．０×１０－１３ｃｍ／ｓ时，可根据已有仪器对照表３选择。 ４结论 防渗土工膜的渗透系数很小，测试往往需要很长时间，过长的试验时间又会带来渗透水量测试值的偏差，进而影响试验结果的准确，另外长时间水压力下试验还会对仪器造成损坏。因此，如何控制渗透系数试验时间，便于操作和提高试验结果的准确性有着重要的意义。为缩短测试时间，一方面可通过增大试样过水面积来缩短，但试样最大过水面积又受试验仪器限制不可能很大，另一方面可通过增大试验水压力来缩短，但试验最大水压力不能大于土工膜耐静水压。本文通过土工膜渗透系数测定中对时间最优化配置，得到：测试土工膜渗透系数Ｋ＝５．０×１０－１０～５．０×１０－１２ｃｍ／ｓ时，现行规程要求的试样过水面积和水压力条件均满足对测试时间要求；土工膜渗透系数Ｋ≤５．０×１０－１３ｃｍ／ｓ时，选择试验过水面积２００ｃｍ２，水压力２００ｋＰａ较适宜；当土工膜渗透系数Ｋ≤５．０×１０－１４ｃｍ／ｓ时，试样过水面积和试验水压力应选最大值，在这种条件下试验，应注意做好仪器保护和防止体变管水量蒸发损失措施■ 表３土工膜不同渗透系数条件下最短测试时间优化配置10010040400.20.3100400.20.2402000.21004000.21005000.22002000.22003000.23002000.23003000.24001000.24002000.2 400 500 0.951.439.534.779.537.639.53 6.366.364.249.534.77 19.07 5.0E -115.0E -12 5.0E -13 5.0E -14 100400.40.195.0E -10渗透系数 （c m/s ）时间 （h ）条件渗透水量 （c m 3）面积（c m 2）水压力 （kPa ）【摘要】随着社会经济的发展， 城市化进程的加快，城市面积不断扩大，改变了流域的下垫面条件，导致流域的产汇流条件发生显著变化，进而对流域洪水产生一定的影响。由于城区与农区产汇流条件差异较大，城区洪水具有产汇流快、洪水过程线历时短、洪峰流量大等特点，对于流域范围内既有城区又有农区的河道，传统的水文分析与计算方法并不适用，目前尚无这类河道水文计算的通用方法。本文以淮泗河水文分析方法为例，探讨适用这类河道的水文分析与计算方法。【关键词】城市洪水 水文分析 瞬时单位线 胡建林 杨 飞仲兵兵 陈宗桥 （淮安市水利勘测设计研究院有限公司淮安 ２２３００５） 从淮泗河流域水文计算浅谈水文分析与计算的新思路 科技论坛
螳螂川青龙～蔡家村河段电站水文分析计算报告
昆明市西山区 螳螂川青龙～蔡家村河段水电站工程 初步设计报告 2．水文
目录 2.水文 (1) 2.1流域概况 (1) 2.1.1自然地理及河流概况 (1) 2.1.2流域内水利工程分布情况 (3) 2.1.4水文气象概况 (7) 2.2水文基本资料 (8) 2.2.1水文气象站点 (8) 2.2.2水文资料“三性”分析 (8) 2.3径流 (12) 2.3.1滇池入湖水量计算 (12) 2.3.2滇池出湖水量计算 (12) 2.3.3滇池～蔡家村站区间水量计算 (15) 2.3.4蔡家村站规划水平年径流量计算 (16) 2.3.5年径流合理性分析 (18) 2.3.6电站设计年径流量 (19) 2.3.7设计代表年径流分配 (20) 2.4洪水 (21) 2.4.1洪水标准 (21) 2.4.2洪水特性分析 (21) 2.4.3蔡家村水文站设计洪水计算 (22) 2.4.4设计洪水合理性检查 (23) 2.4.5电站坝址设计洪水 (25) 2.5枯季施工洪水 (25) 2.6泥沙 (26)
2.水文 2.1流域概况 2.1.1自然地理及河流概况 普渡河属金沙江下段右岸一级支流，位于东经102°09′～103°05′、北纬24°28′～26°18′范围内，流域地势南低北高、东高西低，南部为滇池盆地，北部为禄劝深山河谷，南北最长205 km，东西最宽90 km，平均海拔高程2250 m，涵盖了昆明市嵩明县、官渡区、盘龙区、五华区、西山区、呈贡县、晋宁县、安宁市、富民县、禄劝县、寻甸县、东川市共12个县（市）区和楚雄州禄丰县、武定县一部份。流域东面受禄劝县拱王山（向南延伸至嵩明县草白龙山及呈贡县梁王山）控制，与东川市小江水系、寻甸县牛栏江水系及宜良县南盘江水系相分隔，流域西面受武定县及禄劝县境内三台山（向南延伸至禄丰县及安宁市）控制，与武定县猛果河水系相分隔，流域南面则背靠晋宁县白龙山，与玉溪市元江流域为枕，流域北面为金沙江河谷，为普渡河金沙江汇入口。 根据云南省水利厅2002年7月出版的《云南省河流状况》调查报告，普渡河发源于嵩明县大哨乡梁王山喳啦箐，源地高程2705 m，河口处高程762 m，全河总落差1943 m，全长363.6 km，平均比降5.3‰，控制径流面积11657 km2。 习惯上将普渡河流域分为三段，滇池出口海口以上为普渡河上游区，称为滇池流域，控制径流面积2920 km2，河长（含滇池）120 km，其中：滇池水面30.2 km，滇池入湖干流盘龙江嵩明境内河长46.6 km，官渡区境内河长37.7 km，盘龙区境内河长5.5 km。
桥涵洞水文计算书
省道202线泾川至渗水坡（甘陕界）段 第二合同段 桥涵水文计算 深圳高速工程顾问有限公司 二○○九年
1、综述 本项目所在地深居内陆，属高原性大陆气候，高寒湿润气候区。其气候特点是高寒，冬季漫长、春秋季短促，无夏季；湿润，光照不足，降温频繁。年平均气温4.5℃，最热月7月，平均13.2℃，最冷月1月，平均-8.4℃。 降水量：年平均降水量499.7-634，年降水量的季节分配很不均匀，夏季最多，占年降水量的50%以上，次为春秋两季，分别占年降水量的22%和26%，冬季最少，只占年降水量的1.4%-2.0%。 蒸发量：项目区内降水量充沛，空气湿润，蒸发量不大，约为1200mm，一年中冬季蒸和春末夏初蒸发量小，7月份蒸发量大。 冻土：从11月下旬开始进入冻结期，大地开始封冻，随着温度不断下降，冻土深度逐渐加深。最大冻土深度为146cm，次年4月下旬开始解冻。 风向：一年中盛行东风，东北风次之，平均风速1.6m/s。 在全国公路自然区划中属河源山原草甸区（Ⅶ3）。沿线地下水较为发育，小溪纵横。沿线地表水及地下水较为丰富，水质良好，对施工用水的开采非常有利，但由于路线所经的部分地段地下水埋藏较浅，对公路路基及构造物造成一定的不利影响，需采取有效的工程措施以降低地下水的影响。本项目对全线小桥及涵洞进行水文计算，最后确定其孔径。 2、参阅文献及资料 1、《公路工程水文勘测设计规范》（JTG C30-2002） 2、《公路涵洞设计细则》(JTGTD65-04-2007) 3、《公路桥位置勘测设计规范》 4、《公路小桥涵设计示例》——刘培文等编。 5、《公路桥涵设计手册（涵洞）》 6、《桥涵水文》——张学龄 3、涵洞水文计算 该项目水文计算共采用三种不同的方法进行水文计算，通过分析比较确定流量。 方法1：交通部公路科学研究所暴雨径流公式推算设计流量； 方法2：交通部公路科学研究所暴雨推理公式推算设计流量； 方法3：甘肃省地区经验公式； （1）、交通部公路科学研究所暴雨径流公式： βγδ φ5 4 2 3 ) (F z h Q p - =(F≤30Km2) p Q——规定频率为p时的洪水设计流量（m3/s） φ——地貌系数，根据地形、汇水面积F、主河沟平均坡度决定 h ——径流厚度（mm） Z ——被植被或坑洼滞留的径流厚度（mm） F ——汇水面积（Km2） β——洪峰传播的流量折减系数 γ——汇水区降雨量不均匀的折减系数 δ——湖泊或小水库调节作用影响洪峰流量的折减系数 参数取值： F：根据1:10000地形图，在图上勾出汇水区。 φ：计算主河沟平均坡度，根据涵洞所处地形以及汇水面积查阅资料5得到φ。 h：甘肃省属于暴雨分区的第13区。土的吸水类属为Ⅲ类。查资料5可得h。 Z：地貌特征为灌木丛或桉树林。查资料5: Z=5。
水文分析与计算知识重点
水文分析与计算 第二章洪峰和时段洪量频率分析 水文过程的随机特性描述 洪水资料的分析和处理 历史洪水的调查和考证 设计成果的合理性分析 抽样误差和安全修正值 第三章防洪安全设计和设计洪水 防洪水文设计概念 设计频率（标准）与设计洪水概念 设计洪水过程线 设计洪水的地区组成 入库设计洪水和分期设计洪水 第四章设计暴雨分析计算 暴雨特性分析 点暴雨频率计算 面暴雨量频率计算 设计暴雨时空分布计算 由设计暴雨推求设计洪水 第五章小流域设计洪水计算 小流域设计洪水计算特点、方法 小流域设计暴雨 推理公式推求设计洪水 水科院推理公式 设计洪水过程线 地区经验法推求设计洪水 第六章可能最大暴雨/洪水（PMP/PMF）计算 概述 可降水量计算 PMP推求 短历时PMP PMP等值线图应用 第七章设计年径流及其分配 概述 年径流的影响因素分析 设计年径流计算的一般方法 缺乏资料时设计年径流计算 设计枯水径流计算 负偏（Cs<0）分布的频率计算
第二章洪峰和时段洪量频率分析 1.洪水资料的分析处理：洪水资料的选样→洪水资料的审查→洪水资料的插补延长→洪水资料代表性分析方法。 （一）洪水资料的选样： （1）年最大值法：每年选取一个最大值，n年资料可选出 n项年极值，包括洪峰流量和各种时段的洪量。 （2）年多次法：每年选取最大的k项，则由n年资料可选出n*k项样本系列，k对各年取固定不变，如k=3、5等。 （3）超定量法：选定洪峰流量和时段洪量的阀值Q mo、W to，超过该阀值的洪水特征均选作为样本，每年选出的样本数目是变动的。 （4）超大值法：将n年资料看作一连续过程，从中选出最大的n项。（相当于以第n项洪水为阀值的超定量法） 对一般水利工程：采用年最大取样；对城市雨洪排水和工矿排洪工程：年多次法。 （二）洪水资料的审查（“三性审查”） （1）可靠性分析：主要审查由于人为或天然原因的造成的资料错误或时空不合理现象。审查的具体内容一般包括： 1）水位资料的审查：了解水位基准面的情况，水尺零点高程有无变化，检查施测断面有无变动。 2）检查流量测验情况：检查测验方法、仪器等情况。如断面布设是否合理、浮标测流系数是否合理、水位流量关系有无问题，特别是水位流量关系曲线的延长部分是否合理。 3）检查上下游河岸整治、溃堤、分洪、改道、堵口等情况及人类活动的情况。 （2）一致性分析：样本是否来自同一总体。 不一致原因： 1）上游修建水库蓄水，改变原天然洪水、径流过程； 2）大洪水情况下分洪或发生决口、溃堤； 3）气候变化、下垫面覆被/土地利用变化。 分析方法：水量平衡原理修正、相关关系修正、水文模型修正。 （3）代表性分析：代表性是指样本与总体接近的程度。 其他条件相同时，样本容量越小，抽样误差愈大；提高样本代表性的主要途径是增加样本长度；方法：历史洪水调查、插补延长、古洪水探测。 （三）洪水资料的插补延长 （1）根据上下游测站的洪水特征值进行插补延长 （2）利用本站峰量关系进行插补延长 （3）利用降雨径流关系进行插补延长 （4）根据相邻河流测站的洪水特征值进行延长 注意事项： 1）参证站和设计站在成因上有密切的联系，参证站具有充分长的资料，两站有一段相当长的平行观测资料 2）插补系列的项数一般不宜超过实测项数n，最好不超过n/2 3）外延不宜太远：对洪水，一般不超过实测资料的30％ 4）相关密切, ρ＞0 2.洪水调查的意义： （1）增加样本容量，提高代表性。；
水文计算算例最终
1.4水文计算 1.4.1设计资料 1.大桥桥位地质剖面图。 2.水文资料：桥为河段为稳定性河段，设计洪水位频率1：100，设计洪水 位31.25m。 3.洪水含沙量ρ=3.2kg/m3。 4.桥位概况：本桥位于某市区外，跨越河流，河宽220米。 1.4.2计算设计流量Q S[10] 1.根据河道横断面图式，本河道采用单宽式，采用形态法计算。 2.依据桥位地质剖面图，假定为单宽式Ⅰ类河道，糙率n=0.0222，m=45。 3.洪水比降I=0.3‰。 4.设计水位31.25m，起止桩号k1+186—k1+381。 5.过水面积ω及水位宽度B计算，见下表。 6.平均水深H均=ω/B=988.215/195=5.07m 7.由谢—满公式 V=m?(H均)2/3?I1/2 =45?(5.07)2/3?(0.0003)1/2
=2.299m/s 8.设计水位时，过水断面流量Q S Q S=ω?V=988.215?2.299=2272m3/s 设计流量偏安全考虑，选定 Q S=2300m3/s V=2.3m/s ω=988.215m2 B=195m 1.4.3确定桥孔长度 1.河段类型选择 依据桥位地质剖面图，假定该桥位河段为顺直型稳定性河段。 2.桥孔布设原则 (1)桥孔不宜过多的压缩河槽； (2)墩台基础可以视冲刷程度，置于不同的标高上。 3.采用经验公式计算桥长 L j= Q S/(β?q c) （1-1）式中：Q S——设计流量；取值为Q S=2300 m3/s； β——压缩系数；取值为β=k1(B c/H c)0.06=1.245； k1——稳定性河段取1.00； q c——河槽单宽流量，q c= Q S/B c=2300/195=11.79。 L j= Q S/(β?q c)=2300/(1.245?11.79)=156.69m 4.采用过水面积计算（冲刷系数法）[10] 上部结构采用预应力混凝土箱型梁桥,桥墩中心间距80m，假定采用单排双柱式桥墩柱直径d=1.5m，设计流速V S=2.3m/s，Q S=2300 m3/s，冲刷系数P=1.4，系数计算： μ=1-0.375?V S/ L0=1-0.375?2.3/ (80-1.5)=0.99 λ=1.5/100=0.015 则A q= Q S/[μ(1-λ)P V S]=2300/[0.99?(1-0.015)?1.4?2.3]=732.488m2 根据桥位断面图 桥下毛过水面积为988.215m2略大于732.488m2。 桥孔净长L j=80-1.5+40+40-1.5-1.5=155.50m。 与经验公式计算结果接近，可以采用。 桩台前缘桩号为：k1+221，另一侧桥台前缘桩号为k1+381。
(修订版)沁河特大桥水文计算书 -.
第二章水文计算 把已有流量资料（从1895年开始），按大小递减顺序排列，见表2-1，并计算经验频率,采用不连续系列计算的第一种方法。 表格1 （一）、确定经验频率以后，目估绘出经验频率曲线. 然后采用三点适线法绘制理论频率曲线。 在经验频率曲线上，以频率P 1-2-3 =5-50-95%，读取三点的流量值： Q 1=3640m3/s, Q 2 =500m3/s, Q 3 =32m3/s 由S= 3 12 2 3 1 Q Q Q Q Q -? - + = 32 3640500 2 32 3640 -? - + =0.741 由S=0.741， 得C S =2.7,取C s =2.85 由C S =2.85，P 1-2-3 =5-50-95%，得：φ 1 =2.01，φ 2=-0.385，φ 3 =-0.7， Q= 3 1 1 3 3 1 φ φ φ φ - ? - ?Q Q = 7.0 01 .2 3640 7.0 32 01 .2 + ? + ? =964m3/s, C V= 1 3 3 1 3 1 Q Q Q Q ? - ? - φ φ = 3640 710 .0 32 01 .2 32 3640 ? + ? -=1.381，
取Q =1068, 由Q P =（φ×C V +1）×Q 计算如表2-2 表2-2 取Q S =6953立方米/秒。 (二)武陟站到桥位处暴雨径流计算 由地形图上勾绘出武陟水文站到桥位处的汇水面积，由于沁河属于地面河，大堤两边均低于大堤内，故汇水面积只有大堤内，F=21平方公里。 由《河南省中小流域设计暴雨图集》中的《河南省百年一遇（P=1%）年最大1小时点雨量图》（图15）上查得汇水面积处设计雨力S P =120毫米/小时。 由地形图上量得干流长度L=15.5公里; 洪水比降为j=0.0003， θ= 4/13/1F j L ?=4 /13/121 0003.05 .15?=108.161 由《河南省中小流域设计暴雨图集》中图26-《推理公式汇流参数地区θ∽m 综合关系图》查得：m=3.3(从《河南省山丘区水文分区图》中查得桥位处
水文分析计算课程设计
《水文分析与计算》课程设计指导书 ———设计年径流及设计洪水的计算 一、课程设计的目的 1．掌握PIII型频率曲线的制作方法 2. 掌握设计年径流及其年内分配的计算方法 3．掌握考虑历史特大洪水的设计洪水及其过程的计算方法 二、课程设计任务 1．根据所给资料推求设计年径流与设计年内分配过程 表1是某站1958～1976年各月径流量资料，根据所给资料推求P=10%的设计丰水年、P=50%的设计平水年、P=90%的设计枯水年的设计年径流量；并计算P=90%的设计枯水年径流年内分配过程。 要求：理论频率曲线采用PIII型分布，由矩法作参数无偏估计，并以估计值为初值，用目估适线法选配理想的理论频率曲线，注意比较验证均值X a、变差系数C V、偏态系数C S对频率曲线的影响效果。检查所选最终的理论频率曲线的合理性，并计算所求设计频率的相应设计年径流，年径流分配过程采用典型年同倍比放大法。 3
三、课程设计成果要求 要求提交设计成果：一份电子文档，一份打印文档。设计中的计算可采用采用excel 或编程计算，编程语言可采用FORTRAN 语言、C 语言、Basic 语言或同等功能的语言编程。要求程序正确、可靠、可运行，符合结构化程序设计思想，具有易读性、可修改性、可验证性、通用性，关键变量应作注释说明。计算结果要表格化，便于检查、保存和打印。设计设计报告，其重点是对计算成果的说明和合理性分析及其有关问题的讨论。要求文字流畅，简明扼要；图表整齐清楚，名称、编号齐全；封面统一，最后装订成册。 四、课程设计的考核 平日考勤、设计报告，加上抽查提问及上机操作，对成绩进行综合评定。 五、课程设计时间与地点 时间： 2013年5月9日星期四 地点： 学院 六、实验原理 1.经验频率计算 经验频率：P=m/(n+1)*100%，模比系数：Q Q Ki i = 2．线型选择 频率曲线一般应采用皮尔逊Ⅲ型。 3.频率曲线参数估计 平均值：n 1 ∑== n i i Q Q 变差系数：() 1 n 11 2 --= ∑=n i i v K C 4.偏态系数：Cs=2-3Cv 七、实验步骤 1、将测站所得数据年份及年平均流量数据复制与Excel 表格中，并列出序号，同时计算出年平均流量的均值。 2、另起一列，将年平均流量数据按从大到小排列。按数学期望公式计算出相应经验频率P=m/(n+1)*100%。在画图软件上绘制经验点距。再计算出各相应的模比系数Ki （Q Q Ki i =）和（Ki-1）2。 3、选定水文频率分布线型（选用皮尔逊Ⅲ型）。 表2 某站年径流量频率计算表
河海大学水文分析与计算课程设计报告定稿版
河海大学水文分析与计算课程设计报告 HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】
水文分析计算课程设计报告书 学院：水文水资源 专业：水文与水资源工程 学号： 姓名： 指导老师：梁忠民、李国芳 2015年06月12日 南京 目录 1、设计任务 (1) 2、流域概况 (1) 3、资料情况及计算方案拟定 (1) 4、计算步骤及主要成果 (2) 4．1 设计暴雨X p(t)计算 (2) 4．1．1 区域降雨资料检验 (2) 4．1．2 频率分析与设计雨量计算 (3) 4．2计算各种历时同频率雨量X t,P (9) 4．3 选典型放大推求X P (t) (9) 4．4 产汇流计算 (9) 4．4．1 径流划分及稳渗μ值率定 (12) 4．4．2 地表汇流 (17) 4．5 由设计暴雨X P(t)推求Q P(t) (18) 4．5．1 产流计算 (18) 4．5．2 地面汇流 (18)
4．5．3地下汇流计算 (19) 4．5．4 设计洪水过程线 (20) 5、心得体会 (22)
1、设计任务 推求江西良田站设计洪水过程线,本次要求做P 校,即推求Q 0.01%(t)。 2、流域基本概况 良田是赣江的支流站。良田站以上控制的流域面积仅为44.5km 2，属于小流域，如右图所示。年降水均值在1500～1600mm 之内，变差系数Cv 为0.2，即该地区降雨充沛，年际变化小，地处湿润地区。暴雨集中。暴雨多为气旋雨、台风雨，季节为3～8月，暴雨历时为2～3日。 3、资料情况及计算方案拟定 3.1资料情况 设计站（良田）流量资料缺乏，邻近站雨量资料相对充分，具体如表3-1： 表3-1 良田站及邻近地区的实测暴雨系列、历时洪水、特大暴雨资料 3.2 方案拟定 本次课设采用间接法推求设计洪水，即是由推求的设计暴雨， 经过产汇流计算得到设计洪水。示意图如下： 4、设计暴雨XP(t)的计算 4.1 设计暴雨X p (t)计算 4.1.1区域降雨资料检验 站名 实测暴雨流量系列 特大暴雨、历史洪水 良田 75～78 （4年） Q=216m 3 /s ，N=80（转化成X 1日，移置峡江站） 峡江 53～80 （28年） 吉安 36～80 （45年） 桑庄 57～80 （24年） X 1日 寨头 57～80 （24年） 沙港 特大暴雨 X 1日 （移置到寨头站）