《铁路工程设计技术手册 桥涵水文》求取 ⇩

第一章桥位选择和桥涵布置1

第一节河流基本特征1

一、河道演变1

二、影响河道演变的主要因素2

三、河相关系2

（一）造床流量2

（二）河床纵向稳定2

（三）河床横向稳定2

（四）河床横断面的河相关系2

（五）河弯平面的河相关系2

四、河段分类3

（一）山区河流3

（二）山前区河流3

（三）平原区河流5

第二节桥位布置7

一、各类河段上的桥位布置7

（一）一般要求7

（二）山区河流7

（三）山前区河流10

（四）平原区河流11

二、各类特殊情况的桥位布置13

（一）泥石流地区13

（二）水库地区15

（三）农灌地区15

（四）河网化地区16

（五）通航河流16

（六）增建第二线16

（七）旣有线改建17

（八）站场内17

三、桥涵具体位置的选定17

第三节方案比选18

一、方案比选中应该注意的几个方面18

二、方案比选办法18

第二章洪水流量19

第一节 桥涵设计洪水标准19

第二节历史洪水调查20

一、历史洪水的调查访问20

（一）调查河段的选定20

（二）洪水发生年份的调查20

（三）洪水痕迹的调查21

（四）洪水过程的调查22

（五）河道及流域情况的调查22

二、历史洪水的分析22

（一）大小的判断22

（二）大小的分级23

（三）重现期的确定23

（四）洪水的顺位24

三、洪峰流量推算24

（一）比降法24

（二）水面曲线法28

（三）水位流量关系曲线延长法31

（四）控制断面法34

（五）历史调查洪峰流量可靠程度评定38

第三节根据流量资料推算设计洪水39

一、洪水资料的考查与分析39

（一）洪水资料可靠性的审查39

（二）洪水资料系列代表性的分析39

（三）洪水资料的选样39

（四）洪水资料的还原40

二、经验频率计算40

（一）连序系列40

（二）不连序系列40

三、“理论”频率曲线41

（一）频率曲线线型41

（二）统计参数的特性和计算方法42

（三）统计参数的变动对频率曲线的影响44

四、图解适线44

（一）频率格纸45

（二）图解适线要求46

（三）图解适线方法48

（四）理论”频率曲线的选定与设计洪水值的计算56

五、误差计算56

六、洪水资料的插补延长58

（一）流域面积比似法58

（二）水位流量关系曲线法58

（三）过程线叠加法58

（四）直线相关法58

七、无洪水观测资料时设计洪水值的计算62

（一）根据调查历史洪水资料推算设计洪水62

（二）根据地区洪水经验公式推算设计洪水63

第四节根据雨量资料推算设计洪水63

一、暴雨的分析与计算63

（一）暴雨资料整理办法63

（二）选样方法64

（三）暴雨强度公式制定64

（四）资料短缺地区制定短历时暴雨强度公式67

（五）设计暴雨的确定70

二、铁路系统小流域暴雨径流计算70

（一）一院法71

（二）二院法78

（三）三院法85

（四）四院法89

三、水电部门暴雨洪峰流量计算91

（一）推理公式法94

（二）单位线法100

四、计算流量验证118

（一）洪水调查验证法118

（二）调查旣有桥涵通过历史最大流量验证法118

第五节可能最大洪水119

一、暴雨特性及气象成因分析120

（一）流域特性分析120

（二）暴雨特性分析120

（三）暴雨的气象成因分析120

（四）可能最大暴雨主要特征的定性估计121

二、典型暴雨法121

（一）当地暴雨法121

（二）移置暴雨法123

（三）组合暴雨法126

三、可能最大洪水推算126

四、经验粗估法126

（一）纯经验暴雨粗估法126

（二）纯经验最大洪峰模数的粗估法127

五、几点说明127

第三章桥涵孔径128

第一节 一般要求128

第二节桥（涵）下净空129

一、过水桥（涵）下净空129

（一）通航河流的通航桥孔下净空129

（二）流筏及流冰、流木河流的桥下净空132

（三）不通航亦无流筏的桥孔下净空132

（四）排洪涵洞133

二、立交桥（涵）下净空133

（一）跨越铁路的立交桥（涵）133

（二）跨越公路的立交桥（涵）133

（三）跨越城市道路的立交桥（涵）134

（四）通过行人、牲畜、车辆或农业机械等的立交桥（涵）134

第三节大中桥孔径设计135

一、桥位处水流分析136

二、桥下过水面积计算136

（一）当河槽压缩不多或桥头两侧有良好导流建筑物时的计算公式136

（二）当河槽压缩较大且桥头两侧无导流建筑或导流建筑不良时的计算公式138

三、桥下设计水位的确定139

四、桥下设计流速的采用139

五、影响设计水位的其他因素139

（一）桥前壅水139

（二）浪高140

（三）水拱140

（四）局部股流壅高140

（五）河弯水位超高140

（六）河床淤积140

（七）墩前水流冲高141

六、冲刷计算141

（一）河槽的天然演变冲刷141

（二）桥下一般冲刷141

（三）桥墩局部冲刷150

（四）大漂石河床桥基冲刷163

（五）岩石河床桥基冲刷165

七、基础埋置深度167

第四节小桥涵孔径设计及流量检算167

一、小桥涵类型及孔径的选择167

（一）线路高度及上游积水条件167

（二）地质及水流情况167

（三）建筑材料及施工167

（四）使用及养护168

（五）其他情况168

二、水流因素概述168

（一）水流的类型168

（二）临界流的性质169

（三）水面曲线169

三、孔径及流量检算171

（一）无压状态174

（二）有压状态186

第四章桥头引线及沿河路堤187

第一节一般要求187

一、沿河洪水调查和推算187

（一）详细调查187

（二）简略调查187

（三）用历年高水位推算设计水位187

（四）沿河洪水位水面曲线推算方法187

（五）其它方面的调查187

二、与桥涵设计有关的线路设计要点188

（一）浸水路堤设计188

（二）桥涵处路肩、路基面和轨底标高计算188

第二节桥头引线及沿河路堤路肩标高的确定及流速的计算189

一、路肩标高的确定189

（一）紧接桥梁一段路堤189

（二）离桥较远一段路堤189

（三）有双侧护道的路堤190

（四）沿河路堤190

二、流速计算190

（一）桥头引线190

（二）沿河路堤190

第三节波浪及波浪侵袭高度计算191

一、影响风浪大小的因素191

（一）风速及风向191

（二）浪程194

（三）水深195

（四）桥位处的自然环境195

二、波浪高度计算195

（一）南京水利科学研究所与华东水利学院的方法196

（二）山东海洋学院等单位的方法204

（三）河滩上树木对波浪高度计算的影响205

三、波浪侵袭高度计算205

（一）《海港水文》简化法205

（二）波阳湖经验公式206

（三）波浪斜向侵袭时的高度计算207

第五章导治防护工程208

第一节导流建筑物208

一、设置导流建筑物的作用208

二、导流建筑物的布设208

（一）曲线形和直线形导流堤208

（二）梨形堤212

（三）封闭式导流堤212

（四）桃形堤213

（五）丁坝214

（六）顺坝和格坝215

（七）截水坝和分水堤216

（八）防护林218

三、导流建筑物的高度和冲刷218

（一）导流建筑物的高度和防护高度218

（二）导流建筑物的冲刷218

四、导流建筑物的构造、断面和防护220

（一）导流建筑物的构造和断面220

（二）导流建筑物的防护221

第二节改河改沟工程227

一、改河改沟的作用227

二、改河改沟的平面布设227

三、改河改沟的纵横断面设计及防护229

第三节其他防护工程230

一、桥头锥体防护230

二、护岸230

（一）直接防护230

（二）间接防护231

三、拦砂坝231

四、旣有桥的浅基防护231

（一）整孔防护231

（二）局部防护232

五、小桥涵防护233

（一）桥涵出入口的铺砌防护233

（二）出口沟床的加固计算233

第六章特殊情况下水文计算237

第一节平原宽滩河流237

一、流量计算237

（一）上下游观测站流量内插法237

（二）单位线法237

二、孔径计算237

（一）按水位容许抬高值确定孔径237

（二）按流量压缩系数确定孔径237

三、一河多桥的水文计算238

（一）流量分配238

（二）孔径计算238

第二节内陆湖泊、沼泽地区241

一、设计流量的确定241

二、按桥前蓄水的孔径计算法241

三、按逐时段水量平衡的孔径计算法242

第三节受倒灌影响的桥244

一、受大河倒灌影响的桥244

（一）大河涨水倒灌，支流为常水位时244

（二）大河开始退水，支流发生设计洪水时245

二、受潮汐倒灌影响的桥250

（一）流量计算250

（二）孔径计算264

（三）冲刷计算265

（四）梁底标高和路肩标高的确定265

第四节岩溶地区266

一、天然情况下水文资料的确定266

二、地表与地下径流分配系数的确定266

（一）根据观测资料确定266

（二）根据洪水调查资料确定266

三、溶洞或溶洞群的治水能力267

四、设计洪水时的最高积水位计算267

五、降低积水位的措施267

（一）排水沟或泄水隧洞水力计算267

（二）排水沟断面或泄水隧洞孔径的确定268

第五节泥石流地区274

一、泥石流流速计算275

（一）稀性泥石流流速计算275

（二）粘性泥石流流速计算276

二、泥石流流量计算276

（一）洪水调查法276

（二）配方法276

（三）雨洪修正法276

三、土的坍方储备量计算277

四、河床淤积计算277

（一）多年平均淤积厚计算277

（二）设计总淤积深的计算277

五、冲刷计算277

六、梁底标高和路肩标高的确定278

七、泥石流的防治278

（一）泥石流的排导措施278

（二）泥石流的拦挡措施280

第六节其他282

一、跨线地道暴雨径流计算282

（一）雨水设计流量公式286

（二）暴雨强度公式286

（三）基本参数286

二、桥涵合并流量计算287

（一）简易法287

（二）过程线叠加法288

（三）折减系数法288

三、洪水传播估算288

第七章一般水利工程地区水文290

第一节防洪290

一、防洪规划和设计标准290

二、河流的防洪措施和方法291

（一）水土保持291

（二）蓄洪291

（三）泄洪291

（四）分洪291

（五）滞洪292

三、防洪地区桥梁设计流量、水位计算问题292

（一）堤内外设计流量计算292

（二）堤防防洪水位计算294

（三）堤防的调查296

第二节灌溉296

一、灌溉标准296

二、渠道分级和灌溉系统类型296

三、灌溉定额和用水标准296

四、灌溉渠道的流量计算298

（一）蓄水灌溉298

（二）引水灌溉299

（三）提水灌溉299

五、灌溉渠道设计299

（一）渠道比降299

（二）渠道横断面299

（三）渠道断面不冲不淤的校核301

（四）渠道防渗措施301

六、渠道配水建筑物的水力计算302

（一）开敞式分水闸（斗门）302

（二）涵管式斗门302

（三）臥管式放水工程303

（四）闸门桥涵过流计算303

七、交叉建筑物303

（一）桥涵303

（二）渡槽304

（三）倒虹吸管305

（四）联接建筑物307

第三节治涝307

一、治涝设计和标准307

二、排水沟设计308

三、河网化310

四、治涝地区桥涵设计311

（一）内涝设计水位计算311

（二）设计流量的确定313

（三）注意事项315

第八章水库地区桥涵316

第一节水库的一般知识316

一、水库的种类316

（一）按地形分类316

（二）按运用方式分类316

（三）按调蓄时限分类316

（四）按工程等别及建筑物级别分类317

二、洪水标准317

三、水库的各种特征水位和特征库容317

（一）各种特征水位317

（二）各种特征库容318

（三）有关名词解释318

四、水库枢纽的水工建筑物布置319

（一）在平面上的布置319

（二）在立面上的布置319

五、桥涵勘测设计时应搜集的资料320

（一）水坝上游320

（二）水坝下游320

（三）低标准水坝上下游320

第二节水库淤积与回水321

一、水库泥沙运动的基本概念321

（一）运动泥沙的分类321

（二）水库泥沙运动的特点321

二、影响水库淤积的因素322

（一）气候、地质和水力因素的影响322

（二）上游来沙的影晌322

（三）水库运用方式的影响322

三、水库纵剖面淤积形态323

（一）三角洲淤积体323

（二）带状淤积体323

（三）锥形淤积体324

四、水库淤积计算324

（一）三角洲计算法324

（二）锥体淤积计算法331

（三）水库冲淤“平衡”比降法334

五、水库的设计洪水位和下泄流量计算339

（一）形成终极库容后的水位与库容的关系曲线339

（二）水库总下泄流量与水位的关系曲线339

（三）调洪演算340

六、回水曲线计算348

（一）理论计算法348

（二）简易法352

第三节水库蓄水范围内的桥涵352

一、大中桥352

（一）计算断面的采用352

（二）水库蓄水位的影响352

（三）冲刷计算353

（四）梁底标高和路肩标高的确定353

二、小桥涵353

（一）类型的选择353

（二）孔径计算353

（三）路肩标高的确定354

（四）基础埋置深度354

第四节水坝下游的桥356

一、水坝下游河床变形的特点356

（一）纵向刷深356

（二）横向变化356

（三）河型转化357

二、坝下局部冲刷357

（一）下泄清水局部冲刷计算357

（二）下泄浑水局部冲刷计算357

（三）挑流消能局部冲刷坑深度的估算358

（四）冲刷坑的形式358

三、河床粗化358

（一）卵石层露头的粗化358

（二）卵石夹沙河床的粗化358

（三）沙质河床的粗化358

四、水坝下游河床冲刷计算359

（一）具有冲不动层的河床359

（二）能形成抗冲铺盖层的卵石夹沙河床361

（三）可冲动层很厚的河床363

五、坝桥区间流量计算367

（一）流域面积比例法367

（二）区间来水同频率控制法368

（三）简化计算法369

（四）洪水演进法369

六、桥位设计中应注意的问题375

（一）桥下设计水位和流量问题375

（二）桥下冲刷计算问题376

第五节水库防洪检算和溃坝流量计算377

一、水库现状调查377

（一）调查时应注意的问题377

（二）坝型主要尺寸的调查377

二、水库抗洪能力的检算378

（一）单一水库378

（二）水库群382

三、防洪限制水位的确定383

四、溃坝流量计算384

（一）计算办法384

（二）溃坝流量过程线的推求386

（三）溃坝最大流量向下游桥址处演进的简化计算387

（四）溃坝后水库内桥梁流量和孔径计算问题387

第九章陡坡桥涵389

第一节一般规定389

一、布置原则389

二、类型选择389

三、孔径选择389

四、构造要求390

第二节急流槽（陡槽）391

一、水力计算391

（一）均匀流等截面河槽公式392

（二）变截面及非均匀渐变流等截面河槽公式392

（三）临界流计算公式392

（四）掺气水流计算393

（五）具有人工粗糙面的急流槽398

二、水面曲线计算399

（一）急流槽及涵身流态399

（二）计算方法399

第三节跌水及缓流井400

一、跌水水力计算400

（一）水流跌落距离的计算400

（二）收缩断面水深及其共轭水深的计算401

（三）消力池长度计算405

（四）消力槛计算公式406

二、缓流井水力计算406

（一）桥涵入口处的缓流井406

（二）桥涵出口下游的缓流井412

第四节下游冲刷计算和设施413

一、冲刷计算413

（一）铁道部第四设计院公式413

（二）南京水利科学研究所公式413

（三）维兹戈公式413

二、下游设施413

第十章桥涵水工模型试验417

第一节桥涵水工模型试验的种类及其应用范围417

一、定床模型417

二、动床模型417

（一）局部动床模型417

（二）断面模型417

三、气流模型417

第二节模型设计418

一、需要的勘测资料418

（一）桥址地形图418

（二）河床横断面图418

（三）洪水位坡度图418

（四）计算资料和拟解决的问题418

二、模型设计理论418

（一）几何相似418

（二）运动相似418

（三）动力相似419

三、模型比尺的确定419

（一）模型变率选择419

（二）糙率比尺问题420

（三）模型与原型的流型必须相同420

（四）模型与原型的流态必须相同420

（五）其它应注意的问题420

第三节模型制造421

一、模型制造的内业工作421

（一）地形图的整理及拼接421

（二）地形图的平面控制421

（三）断面选择421

（四）绘制河槽断面422

二、模型制造外业工作422

（一）建立模型的边界墙422

（二）模型填土422

（三）河床横断面放样422

（四）模型床面塑造422

第四节模型试验422

一、模型检验422

（一）复核模型422

（二）水面线校正试验422

（三）流向、流速和流量分配校正式验423

（四）其它辅助性试验423

二、正式试验423

（一）试验操作前的准备及检查工作423

（二）正式试验的进行423

三、资料的整理与分析423

附录425

附录一年历对照表425

附录二 中国历代尺度表426

附录三土类野外鉴别方法427

1．碎石类土及砂类土野外鉴别（表1）427

2．粘性土野外鉴别（表2）427

3．最新沉积粘性土野外鉴别（表3）427

附录四糙率表428

1．西北地区河流洪水糙率系数表（表1）428

2．西南地区河流洪水糙率系数表（表2）431

3．华北、东北地区河流洪水糙率系数表（表3）434

4．中南、华东地区河流洪水糙率系数表（表4）436

5．中南、华东地区河滩洪水糙率系数表（表5）439

6．天然河道糙率表（表6）440

7．滩地糙率表（表7）441

8．波尔达柯夫糙率表（表8）442

9．渠道糙率表（表9）443

附录五水文频率计算常用图表444

1．经验频率P=m/n+1×100%值表（表1）444

2．当Cs为平均数时皮尔逊Ⅲ型曲线纵坐标KP表（表2）445

3．皮尔逊Ⅲ型曲线的离均系数φP值表（表3）446

4．皮尔逊Ⅲ型曲线的模比系数KP值表（表4～11）448

5．皮尔逊Ⅲ型曲线K=f(P)图（图1～17）461

6．当Cv=1，Cs为负值时皮尔逊Ⅲ型曲线φP值表（表12）478

7．克里茨基与门凯里频率累计分布曲线KP值表（表13）478

8．克里茨基与门凯里曲线K=f(P)图（图18～28）480

9．两次不同重现期流量推求设计流量换算系数X(T1/T2)值表（表14～24）491

附录六各地区暴雨参数图502

（一）西北地区503

1．陕西地区暴雨参数S1%等值线图503

2．甘、宁及青海（部分）、内蒙（部分）地区暴雨参数S1%等值线图504

3．南疆地区暴雨参数S1%等值线图506

4．青海地区暴雨参数S1%等值线图508

（二）西南地区509

5．西南地区最大暴雨强度a2%等值线图509

（三）华北地区511

6．华北地区暴雨参数〓H24等值线图511

7．华北地区暴雨参数Cv24等值线图513

8．华北地区暴雨参数n等值线图515

9．华北地区暴雨参数b等值线图517

（四）东北地区518

10．东北地区暴雨参数〓H24等值线图518

11．东北地区暴雨参数Cv24等值线图519

12．东北地区暴雨参数n等值线图520

13．东北地区暴雨参数b等值线图521

（五）中南、华东地区522

14．中南、华东地区H24(1%)等值线图522

15．中南、华东地区H24(2%)等值线图524

16．中南、华东地区n2等值线图（t＞1小时）526

附录七容许（不冲刷）流速表528

1．非粘性土的容许（不冲刷）平均流速表（表1）528

2．粘性土的容许（不冲刷）平均流速表（表2）529

3．石质土的容许（不冲刷）平均流速表（表3）529

4．渠道容许不冲流速表529

（1）坚硬岩石和人工护面的渠道（表4）529

（2）均质粘性土质渠道（表5）530

（3）均质非粘性土质渠道（表6）530

5．桥梁浅基各种防护类型容许最大流速表（表7）530

6．各种铺砌类型的容许流速和糙率表（表8）530

附录八涵洞常用式样及水力特征表531

1．钢筋混凝土圆形涵洞（表1）531

2．石及混凝土拱形涵洞（表2）533

3．钢筋混凝土、混凝土及石盖板箱涵（单、双孔）（表3）534

4．泄水隧洞（表4）534

5．钢筋混凝土圆形倒虹吸管（表5）535

6．倒虹吸管出入口外渠道内水力性质表（表6）536

附录九桥梁式样及主要尺寸536

1．道碴桥面钢筋混凝土梁（表1）537

2．道碴桥面低高度钢筋混凝土梁（表2）538

3．道碴桥面先张法预应力混凝土梁（表3～4）539

4．道碴桥面后张法预应力混凝土梁（表5）540

5．道碴桥面低高度先张法预应力混凝土梁（表6）541

6．道碴桥面后张法预应力混凝土梁（表7）542

7．焊接钢板梁（单线）（表8）542

8．单线铁路栓焊钢桁梁（表9）543

9．铁路、公路下承栓焊钢桁梁（表10）544

10．双线铁路栓焊下承钢桁梁（表11）544

11．钢筋混凝土板梁与钢梁的结合梁（单线）（表12）545

12．石拱桥（单线）（表13）545

附录十 各级公路主要技术指标546

主要参考资料及文献547