跨河桥梁壅水计算的简化公式法
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东北水 利水 电
［ 文章编号］０２ ０２ （０８ ｌ一ｏ５ —０ １ － ６４２０ ）２ ００ ３ ０
２０ 年第 ｌ期 （ ２ 卷 ２３ ） ０８ ２ 第 ６ ９期
跨河桥梁壅水计算 的简化公式法
李龙辉 ， 刘 宝
（ 龙江省水 文局 ， 黑 黑龙 江 哈 尔滨 １００ ） ５０ １
【 要 】轿 前最大 壅水 高度通常采 用简化公 式法计算。本 文对 Ｄ’ ｕｕ ｓ 公式 、 摘 Ａ ｂｉｏ ｏｎ 水力学公式 、 陆浩公式 、
简 化 公式 法 如 以 Ｄ’ ｕ ｕｏｏ １４ 年 最 早提 ｌ的 桥 梁 Ａ ｂ ｉｓｎ ８ ０ 叶 Ｉ 缓水 公式 为 起 点 ， 今 已有 约 １０ 的 历 史 。 在 我 闰 ， 路 迄 ５年 公
－ 篆簧 （ 一 １
的平 均 流 速 ， ｓ ｍ／。
２４ 无 坎 宽 顶 堰 流 公 式 ” ．
Ｊ概 述
桥孔 缩水流 ， 桥位』 游水面壅高 ， 使 形成桥前雍水 曲 线， 根据明渠渐变流原理 ， 水面曲线在向上游延伸过 【 ｛ Ｉ 最大壅水 高度 △Ｚ 桥梁壅水计算就是通过一定 的技术手 ，
段 推 求 侨 前最 人摩 水 高度 ＡＺ
均流速 ， ｓ 一 断 面平均 流速 ， ｓ ｍ／； ｍ／ 为设计流量被全河过 ， 水断面除得之商。
经验性质的一类公式d1于简化公式法所需资料较少计与此公式类似的还有1958年前苏联学者bb列别捷夫算简便又有一定的精度此容易为使用单位接受和推编著的桥涵设计中水文凋查与汁算一书介绍的公式r前苏联欧美各闰及我国的桥梁设计规范中长期使用23henderson公式简七公式2常用简化公式1篆一簧式中田一与桥墩形状有关的henderson系数矩形墩取简化公式法如以daubuioson1840年最早提l叶i的桥梁
Ａ ： Ｚ
上ｇ
‘ Ｖ３ ｏ。 ， ２ 壶
一
（ ８ ）
式 中 ｜ 考虑 桥墩和桥台影响的反映桥孔压缩程度的系数 ； Ｒ 一
德系数 。
２８ 新 正 交 桥 壅 水 公 式 ．
该 公式 系 １９ 年 的铁 道部课 题成果 ， ９８ 为铁道 部科学 研
究 院陆浩 、 瑞章 、 曹 王玉 洁 ， 据我 国模 型试验 和 ４ 余座 桥 根 ０
梁调查资料 ， 经多年不 断完善和检验 而制定 的， 目前被 已被
列入最 新《 公路Ｔ程水文设计指南》 推荐试用的公式 。
路堤『 ５ 量和 』 Ｉ 挡流 设计 流量 的比 值仃 关的系数； Ｉ ＿ 一桥下 １ 平
乓 Ａ‘ 一 （ ２ ４ ） ｇ“‘ ２ｇ
．
式中 Ｑ 一设计 流量 ， ｓ 一流量 系数 ， ｉ ／； ｎ 肛 与桥墩 尾形状有
２０ 年第 １ 期（ ２ 卷２ ３ ） ０８ ２ 第 ６ ９期
经 验 性 质 的 一 类 公 式 ｄ 于简 化 公 式 法 所 需 资 料 较 少 ， １ 计
水 高 度 ， ∑６ 建 桥后 过 水断 面总 宽 （ 宽减 去桥 墩总 ｍ： 一 河
宽 ）ｍ 年前苏联学 者ＢＢ列别捷 夫 ９８ ．
算 简便 ， 又有一定 的精 度 ， 此容 易为使 用单 位接 受和 推 ｒ ，前苏联 、 欧美各 闰及我 国的桥梁设计 规范 中长期使用
简 『公 式 、 七
编著 的《 涵设 计中水 文凋查与 汁算》 桥 一书介绍的公式
２３ Ｈ ｎ ｅｓｎ 式 ． ｅ ｄｒ 公 ｏ
２ 常用简 化公式
东北水利水 电
５ １
关 ；一桥下过水总 面积 ， Ａ Ｉ； ｎ 一桥前行进流速 。 ｓ ｍ／。
２ 陆浩 公 式 ． ５
段 的天然水 力特性 、 桥孔对 水流 的压缩 程度 Ｂ／ 。 厶等 因素有 关， 查表 确定 ； ． 天然水 面宽度 ， 广－ Ｂｒ ｍ； －天然水流 的弗 汝
式 中 一动能校正 系数 ， 一般取ａ １１ Ｉ＿ ＝ ．； 一 Ｌ 建桥前断面平均 流速 ， ｓ曰 ｍ／； 一无桥墩 时水 面宽 ， ｍ；一过水 面积收缩系数 ， 取 （ ５ ０９ ；一 建桥前 断面平 均水深 ， △ ＝） — ． ＾ ． ８ ５ ｍ；
守恒原理 及堰流理论为基础 ， 通过某 假定 ， 并根据一定 的 野外 和室 内实验或调 合资料 验证 建立起来的具有半理 沧半
曹瑞章公式及 李付军公式等常 用简化公式进 行 了全面总结， 从公 式研制的背景 、 推导原理和考虑的因素入手 ，
分析 了各种方法的适 用条件和优缺点 ， 出了公 式应 用过程 中需注意的问题和 解决的途径一 提
［ 键 词 】桥梁壅水 ； 关 简化公式法 ； 跨河桥 梁 【 分 类 号】Ｔ １ 中图 Ｖ３ ［ 献 标 识 码】Ａ 文
㈥
式 中 田 与桥 墩 形 状 有 关 的 Ｈｅ ｄｒ ｎ系数 ， 形 墩 取 一 ｎ ｅｓ ｏ 矩 （３ ， ） ５ 网形墩取 【１ ； ，， 分别 为桥位断 面和桥位 上断面 ． ） ８ Ｉ ． 一
和铁路 系统 ２ 世纪 ５ 年代后 期开 始进 行桥 梁雍水 的调 （ １ （ ）
２２ 实 用 水 力学 公 式 ．
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最大 壅
现行桥梁的雍水 汁算按 照解 决『 题的途径和求解方法 ｕ 】
ｌ分 为 简化 公 式 法 、 面 ｆ线 法 、 学 模 型 法 和 水 Ｔ模 型试 １ 『 水 ｝ ｆ ｆ 数 验 法 其 中 ， 化 公 式 法 通 常 足 以水 流 能 守恒 原 理 、 量 动
为零 ， 孑 的 过水 可视 为无底 坎平 底的宽 顶堰 溢流 ， 桥 Ｌ 因此 町利用 无坎 宽顶 堰 的原理进 行 桥梁 的泄 流能力 和 壅水 高
△ ＝ｒ Ｖ０一 。 Ｚ ／ （ ）
式 中 △ｚ 桥前 最大 壅水高度 ，ｌ 一 ｎ； 一与 河段特征 及河滩
度 的计算 。
ＡＺ ：
查 分 析 和 试 验 研 究 ｒ ． 过 野 外 调 企 分 析 和 室 内 模 型试 作 通
验 ，（ ８） 年代 以来先后提 ｍ多个 壅水 简化公式 。同 内外 ， 常用
的 简化公 式 主 要如 Ｆ：
２１ Ａ ｂ ｉ ｏ 公 式 ． Ｄ’ ｕｕｏ ｎ ｓ
水 流流经小 桥孔 ， 由于受桥 台 、 桥墩 的侧 向约束 ， 使过 水 断 面减小 ， 形成 宽顶堰 溢流 。一 般情况 下 ， 孔下坎 高 桥
［ 文章编号］０２ ０２ （０８ ｌ一ｏ５ —０ １ － ６４２０ ）２ ００ ３ ０
２０ 年第 ｌ期 （ ２ 卷 ２３ ） ０８ ２ 第 ６ ９期
跨河桥梁壅水计算 的简化公式法
李龙辉 ， 刘 宝
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【 要 】轿 前最大 壅水 高度通常采 用简化公 式法计算。本 文对 Ｄ’ ｕｕ ｓ 公式 、 摘 Ａ ｂｉｏ ｏｎ 水力学公式 、 陆浩公式 、
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桥孔 缩水流 ， 桥位』 游水面壅高 ， 使 形成桥前雍水 曲 线， 根据明渠渐变流原理 ， 水面曲线在向上游延伸过 【 ｛ Ｉ 最大壅水 高度 △Ｚ 桥梁壅水计算就是通过一定 的技术手 ，
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式 中 ｜ 考虑 桥墩和桥台影响的反映桥孔压缩程度的系数 ； Ｒ 一
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该 公式 系 １９ 年 的铁 道部课 题成果 ， ９８ 为铁道 部科学 研
究 院陆浩 、 瑞章 、 曹 王玉 洁 ， 据我 国模 型试验 和 ４ 余座 桥 根 ０
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列入最 新《 公路Ｔ程水文设计指南》 推荐试用的公式 。
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式中 Ｑ 一设计 流量 ， ｓ 一流量 系数 ， ｉ ／； ｎ 肛 与桥墩 尾形状有
２０ 年第 １ 期（ ２ 卷２ ３ ） ０８ ２ 第 ６ ９期
经 验 性 质 的 一 类 公 式 ｄ 于简 化 公 式 法 所 需 资 料 较 少 ， １ 计
水 高 度 ， ∑６ 建 桥后 过 水断 面总 宽 （ 宽减 去桥 墩总 ｍ： 一 河
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算 简便 ， 又有一定 的精 度 ， 此容 易为使 用单 位接 受和 推 ｒ ，前苏联 、 欧美各 闰及我 国的桥梁设计 规范 中长期使用
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编著 的《 涵设 计中水 文凋查与 汁算》 桥 一书介绍的公式
２３ Ｈ ｎ ｅｓｎ 式 ． ｅ ｄｒ 公 ｏ
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关 ；一桥下过水总 面积 ， Ａ Ｉ； ｎ 一桥前行进流速 。 ｓ ｍ／。
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曹瑞章公式及 李付军公式等常 用简化公式进 行 了全面总结， 从公 式研制的背景 、 推导原理和考虑的因素入手 ，
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式 中 田 与桥 墩 形 状 有 关 的 Ｈｅ ｄｒ ｎ系数 ， 形 墩 取 一 ｎ ｅｓ ｏ 矩 （３ ， ） ５ 网形墩取 【１ ； ，， 分别 为桥位断 面和桥位 上断面 ． ） ８ Ｉ ． 一
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最大 壅
现行桥梁的雍水 汁算按 照解 决『 题的途径和求解方法 ｕ 】
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水 流流经小 桥孔 ， 由于受桥 台 、 桥墩 的侧 向约束 ， 使过 水 断 面减小 ， 形成 宽顶堰 溢流 。一 般情况 下 ， 孔下坎 高 桥