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（Ⅶ
3
)。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。
Β：查资料洪峰传播的流量折减系数表β=1。
γ:查汇水区降雨量不均匀的折减系数表γ=0。9。
δ：上游无水库，水库调节作用影响洪峰流量的折减系数δ=1。
计算50年一遇洪峰流量将查得的数据带入下列公式可得50年一遇的洪峰设计流量：
4
3
5
2
%
()
p
Q h z F
φβγδ
=-（F≤30Km2）
（2)、交通部公路科学研究所暴雨推理公式：
由《公路桥位勘测设计规范》暴雨径流计算，交通部公路科学研究所暴雨推理公式：
F
S
Q
n
p
p
)
(
278
.0μ
τ
-
=（30Km2≤F≤100Km2）
%
p
Q-—频率为p%的设计流量
p S ——暴雨力（毫米/小时)
τ—— 汇流时间
μ—-损失参数（毫米/小时）
n —— 暴雨递减指数
F —-汇流面积 参数取值：
暴雨力——p S
查暴雨等值线图（p ＝2%)，得2%S ＝34.4mm/s
汇流时间-—τ 采用公式1
)(
3ατZ
I L K = 查表可得：K 3=0.39 α1＝0。71
根据河沟的长度与平均坡度代入计算公式可得汇流时间τ. 暴雨递减指数——n
项目所处地区为甘肃省，查暴雨递减指数n 值分区表, n ＝0。77 损失参数-—μ
采用公式1
1βμp
S K = 查损失参数分区和系数指数表,得，K 1＝0。75，β1＝0.84
将数值代入公式得：11βμp
S K =＝21.53（mm/h ） 计算50年一遇洪峰流量将查得的数据带入下列公式可得50年一遇的洪峰设计流量:
F S Q n
p
p )(
278.0μτ-= （30Km 2
≤F ≤100Km 2
）
(3）、地区经验公式:
n
p Q K F =⨯
K-—径流模量 n-—地区指数
F ——汇水面积
查《甘肃省水文图集》经验参数K=12。63,n =0。8。 F ：根据1：10000地形图,在图上勾出汇水区.
计算50年一遇洪峰流量将查得的数据带入下列公式可得50年一遇的洪峰设计流量：
n p Q K F =⨯
（4）、Q P 取值：
采用方法一,方法二,方法三分别计算得到50年一遇洪峰流量,综合分析上述三种流量计算方法的结果根据项目所在地的实际情况，取暴雨径流法计算得到的洪峰流量作为设计流量。
(5)、孔径计算
对于盖板涵B=Q P /（1.575* H 3/2）
Q P ——意义同前 B ——涵洞净宽（m ）
H ——涵前水深(m ）；H=（h d —△）/β h 进——洞口处水流深度（m ）。 h d ——涵洞净高
β——进水口壅水降落曲线，β=0.87
△—-进水口涵洞净空高度。查资料2。取△=0。5m 。 先假定一个h d ，根据上述公式由试算法可得到涵洞的孔径与净高.
4、桥梁水文计算
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：
βγδφ5
42
3
)(F z h Q p -= （F ≤30Km 2
）
p Q ——规定频率为p 时的洪水设计流量(m 3/s ）
