大桥水文计算书Word文件下载.docx

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五常站有自1953年以来的50余年的持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，能够作为本桥流量分析的大体依据。

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,高程采纳水文站假定高程系统。

该站有自1956年以来的近50年的持续水位及流量观测资料。

历史要紧洪水发生年份有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、桥位周围河段及原有构造物情形

一、桥位周围河段情形

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操纵，宽度在2～3Km不等，河道较弯曲，多岔河，为次稳固性河段。

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，地形平坦，河床比降为%左右。

2原有旧桥

现有团山子大桥位于五常镇西铁通公路处，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＋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，基础袒露，墩台均有不同程度位移，桥体混凝土老化、部份脱落，支座失效，已列为危桥，断断交通。

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＋0.25m护轮带。

桥梁全长129m。

经近30年的利用，拱肋、拱波有不同程度的裂痕，横拉杆及桥面系破损严峻，铁岸桥台冲洗严峻，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，破坏严峻，且时有翻浆。

3、现有堤防

桥位周围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，远景计划为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×

108m3,设计洪水频率Pp=1%,校核洪水频率Pp=1‰，2004年动工建设，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、流冰及通航情形调查

依照调查本河春汛不大，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m,流速/s。

本河无通航要求。

七、桥位方案的选择

依照铁通公路整体走向布局，结合五常市城建计划和铁通公路近、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）周围拉林河段上所有可能的桥位方案，在充分征求本地政府及城建、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挑选，最后提出两个桥位备选方案。

既方案一，（该桥位对应于线路方案一、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；

桥位方案二（该方案对应线路方案二），位于原桥位上游m的河段上，为一河一桥方案，经计算桥梁总长。

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：

一、方案一

本桥位方案与线路一、三、四方案结合较好，线路顺捷，利用旧路，占用耕地少。

桥位处河床行洪断面宽约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阻碍小，桥位上游1.2Km、下游m河道较顺直、稳固，河道和洪水流向与桥梁轴线正交，利于泻洪。

缺点是与线路方案二结合较差，为一河两桥，较一河一桥方案二桥梁总长相对长。

二、方案二

本桥位方案仅与线路方案二结合较好，桥位处于河段弯曲，岔流较多的结点上，水文情形复杂，洪水流向与线路（桥梁轴线）斜交80o,且河道曲率有加大、岸线右移趋势，现右边河槽严峻塌岸，属次稳固河段。

桥位处河床行洪断面宽约m,主河槽宽度210m，河道偏向左岸防洪堤，桥前壅水将对防洪阻碍较大。

本方案优势是一河一桥，桥梁总长较方案一相对短。

由于资金限制和打算安排，团山子大桥与五常市绕行方案可能不同步实施。

因此，假设选择桥位方案二，需修建3Km长的引道与旧路相连，来保证正常通行。

等到以后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，造成必然的经济损失。

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，但从线路整体布局的角度动身，桥位方案应服从于线路走向方案，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体会公式校核。

另外由于上游干流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

一、频率分析法

采纳五常站水文观测资料，观测年份为1953~2003年的持续实测洪水流量进行持续系列频率分析，同时采纳1932年和1951年两次历史特大洪水流量（Q32=2870m3/s,Q51=2310m3/s），作为不持续系列进行频率分析比较。

五常水文站持续系列流量

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

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）采纳持续流量系列进行频率分析

现以“桥位设计计算系统”软件按数理统计方式计算如下：

流量持续系列频率分析

Q

K

K2

P

424

以1953~2003年51年的持续观测资料计算：

Qcp=692m3/sCv=

当Cs=时其理论频率曲线与体会频率点群曲线相较，理论曲线上端偏离体会点群较多。

调整Cv值：

当Cv=、Cs=时理论频率曲线与体会点群重心线较为吻合（见附图1），故：

Qcp=692m3/sCv=Cs=

2）采纳不持续流量系列进行频率分析

以“桥位设计计算系统”软件按数理统计方式计算如下：

流量不持续系列频率分析

1932

2870

1951

2310

53

以调查的32年、51年两次特大洪水流量，对持续观测的1953~2003年洪水流量序列外延，N=72年，其计算得：

Qcp=744m3/sCv=

当Cs=时其理论曲线与体会频率点群有所改善，调整Cv值：

当Cv=，Cs=时理论频率曲线与体会点群重心线加倍吻合（见附图2），故：

Qcp=744m3/sCv=Cs=

频率分析计算结果如下：

频率P%

1/3

连续系列

4456

3447

2804

1428

不连续系列

4407

3462

2875

2119

1572

依照以上结果能够看出，两个系列计算结果很接近，故取Q1%＇=3462m3/s

二、按“桥规”JTJ062—91附录十二全国水文分区体会公式计算：

Qcp=CFn

式中C=

N=

F=5642Km2

Qcp=3×

=823m3/s

Cv=Cs=K1%=

Q1%＇=Qcp×

K1%=823×

=3590m3/s

以上两种方式计算Q1%＇值超级接近，误差仅为（3590－3462）/3462=%，因此以为计算结果靠得住，从平安角度考虑，取Q1%＇=3590m3/s。

（二）、桥坝区间同频率流量计算

1、按面积比例法计算（“公路水文标准”（JTGC30—2002）式）：

Q1%q=（Fq/F）n1Q1%＇

式中：

Fq=4491m2

F=5642m2

n1=

Q1%＇=3590m3/s

Q1%q=（4491/5642）×

3590=3095m3/s

C=

F=4491Km2

=710m3/s

Q1%q=Qcp×

K1%=710×

=3096m3/s

以上计算几乎没有误差，因此桥坝区间设计流量采纳Q1%q=3096m3/s。

（三）、桥下设计流量计算

本桥位上游97千米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：

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=2100m3/s，百年一遇洪水时水库下泄流量Q1%x=652m3/s（见附图3），2004年动工建设，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，因此本桥下设计流量考虑水库对其阻碍，采纳《公路工程水文勘测设计标准》（JTGC30—2002）-3公式计算。

Q1%=Q1%q+（Q1%＇－Q1%q）Q1%x/Q1%b

Q1%q=3096m3/s，桥坝区间汇水面积的设计洪水频率时的流量；

Q1%＇=3590m3/s，天然状态下桥址断面设计洪水频率时的流量；

Q1%x=652m3/s，设计洪水频率时的水库下泄流量；

Q1%b=2100m3/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%。

故本桥位处设计洪水流量采纳：

Q1%=3271m3/s。

九、桥孔长度计算

一、推算设计水位及断面流量分派

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~，本桥取A=。

经计算得桥下设计流量：

Q1%=3271m3/s×

=3921m3/s。

1）滩、槽糙率的确信

糙率的选用要紧以“桥规”附录十（天然河道洪水糙率系数）结合断面情形选取，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，见“断面数据表”。

依据“桥规”附表结合断面周围河道及植被情形，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

1100

1150

1200

100

1250

109

1300

150

1350

200

1400

265

1439

300

1556

303

1561

332

421

1589

441

1596

491

1615

170

503

54

1626

550

55

600

56

650

57

700

58

1663

750

59

1700

800

60

839

61

1724

850

62

1750

853

63

1800

900

64

1850

929

65

1900