广东某工程水文计算

广东某工程水文计算一综述本项目所处地区为北江流域地区，位于亚热带，地处低纬度，面临广阔的珠江三角和海洋，水汽输送充沛，季风影响明显，属季风性气候。夏季盛吹东南风和偏南风，冬季常吹强劲的北风和偏北风。汛期锋面、低槽、热带气旋活动频繁，其中前汛期（4-6月）降雨主要是锋面、低槽天气形势所形成；后汛期（7-9月）降雨主要为热带气旋天气所形成。加上地形变化复杂，因此，暴雨次数多，来势猛。一年四季的气候特点是：春季阴雨连绵，雨日较多；夏季高温湿热，水汽含量大，暴雨集中；秋季常有热雷雨，南面常受热带气旋波及；冬季低温，北部常有短期霜冻，雨量稀少。由于冬夏自然气候差别大，且地形复杂，所以往往带来灾害性天气。由于地理、地势关系，常常受气团交替的锋面雨影响。清远市以上流域多年平均降雨量1756mm。地区分布大致自南向北递减，年平均降雨量为1300-2400mm。南雄东北部和乐昌西北部为年雨量最小地区，坪石盆地为1300-1450mm。区域属于高山重丘陵区，雨量充沛，植被茂盛，土质基本为亚粘土，有大片基岩外露。本项目对全线汇水面积较大的几处小桥、涵洞进行水文计算，最后确定其孔径。二参阅文献及资料：1、《公路工程水文勘测规程》（JTGC30-2002）2、《公路小桥涵设计示例》——  刘培文等编。3、《小汇水面积设计洪水计算方法》——广东省水利电力局4、《公路桥涵设计手册（涵洞）》5、《广东省水文图集》——广东省水利电力局6、《桥涵水文》——张学龄7、《公路桥位置勘测设计》三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：根据暴雨资料推算设计流量；方法2：广东省经验公式；方法3：全国水文分区经验公式。（1）根据暴雨资料推算设计流量由《公路桥位勘测设计规范》暴雨径流计算，采用公路系统所制定的推理公式：——频率为p的设计流量——暴雨力（毫米/小时）——汇流时间——损失参数——汇流面积其中：——频率为p的24小时雨量——多年最大24小时平均降雨量——皮尔逊Ⅲ型曲线模比系数=其中：——设计频率为p的暴雨递减指数 ——平均暴雨递减指数——折减值根据广东省水电局编制的《广东省水文图集》的暴雨等值线图，以及1：50000地形图，查得本流域中心有关数据及计算过程如下所列：桥涵水文计算表（方法一）表1名称流量设计雨力汇流时间损失参数流域面积频率为p的降雨量　平均降雨量参数　参数暴雨递减指数平均暴雨递减指数折减值QpSptμFH24pCv24Kpn2pn2△n2pxx河453.06183.3411.24.56138540.162110.462.560.660.730.07续表参数平均降雨强度平均损失比降河流长(公里)参数由θ查表参数参数Ki24f24JLθmhrθ/m1.222.513.80.003062550.241561.06430.7247.3977Q1%=453.06(m3/s)（2）广东省经验公式多年平均最大流量设计洪水频率为P时设计流量C——经验参数——多年平均年最大24小时流域平均雨量F——集雨面积m、n——经验指数根据连州市水利局提供的资料知，在桥跨河位置处的水文参数为：流域面积  F=138Km3。查《广东省水文图集》知：=105mmxx河地处广东省内陆地区，查表得C=0.0033 n=0.65 m=1.6数据表格如下：表2名称汇水面积经验参数百年一遇24小时平均雨量指数指数皮尔逊Ⅲ型曲线模比系数广东省经验公式F（Km2)CH24nmKPQ1％(m3/s)桃园河1380.00331050.651.62.56356.1＝0.0033*1051.6*1380.65=139.1(m3/s)=2.56*139.1=356.1(m3/s)（3）全国水文分区经验公式设计洪水频率为P时设计流量P——设计洪水频率K——系数项目所处地区分区编号：62查《公路桥位勘察设计规范》附录十二“全国水文分区经验公式”得K=7.23 n=0.75p=2%=7.23*1380.75=291.1(m3/s)Q1%=Q2%*1.1=291.1*1.1=320.2(m3/s)五设计流量的确定采用方法一计算得=453.06(m3/s)；采用方法二计算得=356.1(m3/s)；采用方法三计算得=320.2(m3/s)；综合分析上述三种流量计算方法的结果，由于全国水文分区经验公式未考虑各地区降雨量的不同，因此结果偏小；广东省经验公式未考虑河流长度、河床比降及汇流时间等对流速的影响，结果也偏小。采用方法一：根据暴雨资料推算设计流量求得的设计流量作为xx河的百年一遇设计流量Q1%=453.06(m3/s)六孔径计算用经验公式计算运用试算法。先假定平均水深，用公式求得的设计流量与已经计算出的流量Q1％相差10％以内时，即确定。河床形态断面如下：假定=3.12m。河床为梯形断面，则A=*(B上＋B下)/2=3.12*（55.72+50）/2=164.92(m2)=2.78(m)查表得：n=0.04，则＝＝2.74(m/s)164.92*2.74＝451.39m3/s≈453.06m3/s故，取＝3.12m。河底标高为H底=102.28m，则：H设＝H底+＋H壅水+H波浪+H净空=106.4m河堤为稳定河段，K1＝1.0＝1.0()0.06=1.18＝＝12.94(m3/(s*m))所需最小桥长＝=29.67(m)则所拟桥梁能满足百年一遇泄洪要求。