倒灌河段桥梁水文分析与计算.pdf

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1、水文水资源水利规划与设计2014年第8期倒灌河段桥梁水文分析与计算冯英杰张泽洲(1．西北民族大学土木工程学院甘肃兰州7301242．兰州有色金属设计研究院甘肃兰州730000)【摘要】桥梁跨越支流，距支流与大河交汇处较近，大河上游建有水库。通过对河流交汇处的水文分析，确定了桥梁设计洪水位。计算时既考虑了水库对大河洪水的滞洪影响又考虑了大河倒灌对支流的回水影响，推算出合理的桥面设计标高。【关键词】设计洪水位倒灌水库设计标高【DOI编码】10．3969／j．issn．1672—2469．2014．08．010‘【中图分类号】U442．3【文献标识码】A【文章编号】1672-

2、2469(2014)08-0028-03燕山，自西北向东南流入礼县境内。流域面积I前言764．Km。，流域海拔2875~1400m，平均比降1．9％。刘家沟桥位于刘家沟支流上，距甘肃礼县城礼县境内流域面积542Km2，海拔2060~1400m，区燕子河与刘家沟河交汇口仅15m。燕子河系西比降1．23％。上游属中切割石质山区，植被较好，汉水的一级支流，是礼县境内西汉水上第四大支降雨量较多，径流系数大。流。刘家沟河水主要来源于大气降水，其中以雨燕子河上游罗坝乡苗家村峡口处1976年修水补给为主，雪水补给为辅，在桥位处汇入燕子建了苗河水库，对燕子河洪水有一定的滞洪作河，见图1

3、。因此，设计时既要考虑刘家沟河的用，所以计算桥址处燕子河设计洪水必须考虑苗设计洪水流量，又要考虑燕子河水涨引起倒灌对河水库的影响。刘家河水位的影响。2．2设计洪水分析桥址处设计洪水组成可以有以下三种情况：(1)上、下同频，区间相应。即苗河水库发生设计频率洪水遭遇了苗河水库～桥址处区间相应的洪水后组成桥址处燕子河设计频率的洪水。(2)区、下同频，上游相应。即苗河水库～桥址处区间发生设计频率洪水遭遇了苗河水库相应洪水后组成桥址处燕子河设计频率的洪水。(3)其他比例组成，下游同频。即苗河水库～桥址处发生较大洪水，但都没有达到设计频率，二者遭遇后在下游桥址处达到设计频率洪水。图

4、1刘家沟桥位置示意图对比以上三种情况，第二种对桥梁影响为最2燕子河设计洪水流量计算不利，因此，选择第二种情况进行计算。2．3设计洪水计算2．1天然洪水分析燕子河位于礼县西北部，发源于岷县东南双作者简介：冯英杰(1978年—)，女，讲师。·28·水文水资源水利规划与设计2014年第8期桥址处的集水面积F=I1．4km，苗河水库集沟，计算公式为：水面积F=421km，苗河水库～桥址处区间集水面Q：。．(7i—z)．F，；．．．(1)积F=409．6km。。式中：通过两种方法计算燕子河桥址处设计洪水：一频率为P的洪峰流量，m。／S(1)根据《甘肃省暴雨洪水图集》提供的Jiz一

5、径流深度，mm；地区综合经验公式计算：F=764．7km。，计算得z一被植被或洼地滞留的径流深度，mm；P=1％，Q=l106．4m。／s。F一流域面积，km；(2)苗河水库集水面积F=42lkm。，2000年一洪水传播影响洪峰流量的折减系数；安全鉴定复核成果P=1％，Q=790m。／s，以面积指一流域内降水不均匀影响洪峰流量的折减数公式计算，指数n=0．67，计算得桥址处设计频系数；率洪峰流量P=1％，Q=I178．4m。／s。一地貌系数。以上两种方法计算结果差别不大，考虑到苗一湖泊或小水库调节作用影响洪峰流量的河水库1980年加固工程设计与2000年安全鉴定折减系数

6、。根据《公路涵洞设计细则》确定各参数如表2。采用了多种方法计算复核，成果都很接近，经分析本次设计采用第二种方法计算结果，天然情况表2径流形成法各参数下P：1％，Q=I178．4m。／s。参数取值依据表1苗河水库设计洪水计算成果35暴雨分区属13区，汇流时间45min，土壤类—＼P(％)别Ⅲ类查表B一6、B-7、B一8、B一9项目、＼0．1O．2O．51．02ZO两岸为护堤，无截留，查表B—lO1980住加固工程设计1300110O900800650Fl1．4实地勘测81山地、汇水中心至结构物距离，查表B-112000年安全复核12901090885790627(频率分析

7、值)0．9汇水时间45min，汇流长度10km，查表B-122000年安全复核0．09汇水面积10