浅谈桥涵水文计算论文_马超

中铁第五勘察设计院集团有限公司乌鲁木齐分院新疆昌吉 831100

摘要：本人就桥涵水文的计算进行了简单阐述，望能给同行们以借鉴。

主题词：桥梁设计；桥涵水文；计算

1 千年古桥的启示

赵州桥又名安济桥，位于河北赵县城南，桥全长64.4m，净跨37.02m，拱顶宽9m，拱脚宽9.6m，为世界首创空腹式拱桥。赵州桥桥位地处黄河冲积平原，虽为细粒砂质河床，因桥孔自重较轻，桥台基础直接砌筑在天然轻亚黏土地层上，基础埋深仅2~2.5m，却较稳固。可见，1400年前古人建桥时，已全面考虑当地水文、地质、地形、景观等自然地理环境要素，才能创造桥梁与自然环境和谐相处、千年安然无恙的奇迹。

长安灞河桥是我国另一座著名的古代桥梁，是古代长安到中原及沿海南北各地的必经之地。该桥始建于秦朝，经过八个朝代，历时1800多年，前后遭十几次洪水毁坏，进行十几次大修或重建，直到1833年，重建的桥梁才较完整地保存下来。近年来，由于下游人为采砂，河床床面严重下切，虽经西安市多年精心保护，但古桥已难以维持，2004年，经反复讨论，终于决定拆除老桥。老灞河桥桥型结构受古代技术条件所限，无法实现桥梁与桥位河流环境协调和谐相处，屡次受到大自然惩罚，最终无法避免被拆除的命运。

可见，在设计好桥梁工程实体的同时，必须处理好桥梁与河、海、高原、山岭等自然环境的关系。桥梁修建不应阻挡洪水，不应引起河床不利变形。桥梁洪水水毁、地震破坏等自然灾害，都是桥梁结构无力承受自然环境因素的作用，导致桥梁结构市区平衡而遭到破坏。

2 工程概况

某桥，起点桩号为K0+007.98，中心桩号为K0+094，终点桩号为K0+180.02，全桥长172.04m。该桥为跨越玛瑙河而设，桥位区玛瑙河走向大致呈南北向，河道宽阔，河床比降较缓，河床横断面呈浅“U”字形，上游200m设有混凝土滚水坝，勘察期间桥位区河道水深一般为0.3~0.8m，雨季河流水位有较大上升。河道两侧坡面凹凸不平，植被发育较少。

气象地质情况：新建桥址处地质情况通过钻探钻探查明，持力层主要为泥岩。所处区域属亚热带季风区，气候温和湿润，雨量充沛，多年平均气温16.5℃，平均降雨量1030mm，平均蒸发量1338.5mm。地震基本烈度为Ⅵ度，地震动峰值加速度0.05g。新建桥梁的荷载等级为公路Ⅱ级。

流域面积勾绘示意图

3 设计技术标准

（1）公路等级：二级公路

（2）桥面宽度：1.0m人行道+净8.0m行车道+1.0m人行道，总宽10m

（3）荷载等级：公路-Ⅱ级，人群荷载3.0kN/m2

（4）桥面横坡：±2.0%

（5）桥面纵坡：双向1.5%；竖曲线半径R=5200m，T=78m，E=0.585m

（6）地震烈度：桥位区地震动峰值加速度0.05g，按地震烈度Ⅵ度设防

（7）设计洪水频率：1/100

4 水文计算

4.1 水文资料搜集和调查

本桥横跨的玛瑙河属于长江北岸一级支流，入江口位于湖北省枝江市董市镇新河口，上游分三支，自东而西为泉河、白河、墩子河。枝江市境内河道长度26.8km，由北至南贯穿枝江市安福寺、白洋、董市三镇。经调查，本桥所在玛瑙河枝江流域无水文站及相关水文资料，通过搜集桥址处1：10000地形图，勾绘了桥位上游流域面积，如下图所示。

通过勾绘比较，最终确定玛瑙河流域面积为792.5km2，主河道长度L=19.33km，通过现场实际勘测，河道平均坡降水I=0.001=0.1%。

4.2 设计流量计算

由于桥位处水文资料较少，为保证设计洪水流量计算的准确性，应采用不同方法推算，经对比分析论证后，选用合理数值，作为本桥设计流量的确认值。

1）采用“稳定均匀洪峰流量”推算桥位处设计流量