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《渭河咸陽段行洪能力及橋梁壅水的水力計算》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、西北水資源與水工程第四卷年第一期!?#?%&??()%???+!拜盆%,?./???%/?.渭河咸陽段行洪能力及橋梁奎水的水力計算‘任曉楓0酬詠科所1提要本文以渭河咸陽市區(qū)段河道為模擬對象對渭河咸陽市區(qū)段河道的泄洪能力建立了水流數(shù)學(xué)模型進行了分析計算2關(guān)鍵譯行洪能力橋梁塞水水力計算,,2渭河流經(jīng)咸陽市區(qū)澎可段寬34一?(5長約?65建有一座跨度為7845的公路橋和跨度為95的四座鐵路橋0其中一座擬拆除12由于橋跨小于現(xiàn)有河寬形成嚴(yán)重,,,2卡口使行洪時橋前奎水河道水位抬高直接影響城市和人民生命財產(chǎn)的安全為確保
2、,對渭河咸,咸陽市的防洪安全陽市區(qū)段的現(xiàn)有行洪能力橋梁的阻水情況及兩岸防護堤的防耀要標(biāo)準(zhǔn)進行了分析計算2同時,根據(jù)公路橋、鐵路橋跨度遠小于現(xiàn)有河寬的現(xiàn)狀進行了橋梁不同擴孔方案的水力計算2一、基本方程0一1水流運動方程天然河道水流,由于過水?dāng)嗝妗⒖v坡、流速、水深等水力要素沿程變化2一般按恒定。:漸變流處理描述河道恒定漸變流微分方程的基本形式為水流連程一4”豁一??一琴卜>卜一=一一;>水流運動方程0你嘗于卜水:>Α#Α=;其中—流量—時間過水?dāng)嗝婷娣Q<流巷流量模數(shù)Α一重力加速度2一一、2Β巨江參加了該項工作劉旭東一
3、Χ一0二1橋梁奕水計算公式,,,目前橋梁童水的水力計算大多沿用蘇聯(lián)橋渡勘測設(shè)計規(guī)范中的公式也有推卷,‘2,Δ?%??ΕΦ=)Γ)Ε.(?等其它公式的已有的研究成果表明上述公式都是根據(jù)特定的22〔”水流條件建立的計算結(jié)果與實際往往不能一致組織寸已有的研究果及計算公式進行,分析比較我們選用了我國《水力計算手冊》中的計算公式:。。一氣,5?ΓΗ‘,01沂牙Α其中:。淹沒系數(shù)Α氣側(cè)收縮系數(shù)Α5流量系數(shù)Α?橋孔數(shù)ΑΓ每一2一———孔凈寬ΑΗ橋前總水頭Ι?,,文獻〔〕的試驗結(jié)果表明影響橋梁奎水高度的主要因素是橋墩的形狀收縮
4、比及水流的淹沒程度2公式2201反映了這些主要因素的影響計算結(jié)果比較符合實際二、計算方法及基本資料的處理0一1計算方法根據(jù)計算要求,整個計算過程分別采用0?101兩式,由下游向上游連續(xù)計算完、河道水面線計算方程0?1的差分形式可寫成:,Κ?4?Ο△22Μ‘ΜΜ?ΛΜ?十Λ二二一一Π?二二十一?二?071三一,,Μ’十=?,ΘΝ.二1群廠式中/為斷面序號2,2仃異水面線的一般方法為逐段試算法用以平衡方程071由于天然河道大多為不規(guī),、2這就使得用簡單迭代或則斷面河道過水面積行水寬度隨水位的變化曲線并非光滑區(qū)
5、間折半法求解071式在某些情況下無法收斂2本文在計算中采用了變步長的逐次逼近法,保證了方2程解的收斂性、?橋梁重水計算2,〔、橋梁的奎水高度由01式計算橋前童水最高點位置的確定按文獻?〕提出的,2位于橋中心上游半個到一個橋長處粗略估算確定此外考慮到鐵路橋組的實際布置情,2況我們對每座橋分別進行了雍水計算0二1塞本資料的處理、河段的劃分22,計算范圍從公路橋上游的西一斷面至鐵路橋下游的Ρ斷面全長84865劃分,22為十二個計算河段十三個計算斷面河道平面形態(tài)及斷面布設(shè)如圖所示一94一圖Σ河道平面及計算河段?、
6、河道計算斷面水力要素天然河道橫斷面大都不規(guī)則2本模型對河道橫斷面未作概化處理,而是將全部地形資、高程點輸入計算機,Θ一=、Θ一Τ料的起點距按照近似積分公式計算出每個斷面的關(guān)系2將不同高程下的各斷面過水面積=與河寬Τ以數(shù)組形式儲存,通過插值計算得出任意水位下各斷面相應(yīng)的過水面積和河寬2、河道糙率的確定天然河道的糙率是一個比較復(fù)雜的間題,它包括河道床面摩擦阻力、河床不規(guī)則弓Σ起的形狀阻力、彎道局部阻力等等2可,以說天然河道糙率是反映河道各種影響因素的綜合系數(shù)2因此,用平均糙率難以反映河道的真實阻力2由于計算河段沒有實測
7、糙率資料,我,2們采用按實測水面線反推算出糙率的辦法確定出計算河段的流量Μ糙率關(guān)系三、計算結(jié)果,’?由于缺乏河道水面線實測資料我們以9年一次?45Υ實測瞬時水面線資料,2,2為依據(jù)進行驗證計算計算結(jié)果與實測水面線吻合較好見圖?0一1河道現(xiàn)狀水面線計算結(jié)果222計算中水文資料采用了黃委會水文局?jǐn)M定的咸陽水文站?Ω44Α?(4?Α?二4248三。、、345Υ?845Υ?個頻率的78天洪水過程其相應(yīng)的洪峰流量分別為3945Υ?2咸陽市區(qū)河道北岸有防洪堤,南岸多為自然河堤2渭河綜合治理規(guī)劃初步水Ν位計算值
8、買側(cè)廈:::卜丁、一二卜、!一一!劃一二二蔫箭?麗下產(chǎn)斷皿&尹斷而廣斷一?%湘一一尊”一籬“緣代#圖?咸陽段()?&+,,#水面線實側(cè)與計實結(jié)果一?.一確定此段河寬為344#?2在計算中,當(dāng)水位高于南岸自然河堤或北岸防洪堤頂時,行水寬,22度仍按345處理不考慮水流漫堤溢流圖給出了各級流量下河道水面線計算結(jié)果—南堤北堤一擴孔前一鐵橋擴Χ孔0?((#一34
