小桥涵水文分析计算

陈想军 李 雄

（武汉市公路勘察设计院 武汉 430015）

1 地区经验公式推导

武汉至深圳高速公路武汉段（以下简称“武深高速武汉段”）是武汉－长沙－深圳高速公路（以下简称“武深高速”）的一段，武深高速是计划申报国家高速公路网的项目之一。本项目推荐线设置涵洞93道，由于涵洞众多，又无实测流量资料，若采用传统的计算方法，将耗费大量工时，因此采用地区综合经验公式。

地区综合经验公式（推导过程略）的基本形式为［1］

式中：Q为设计流量；C为推导系数；F为流域面积；n为经验系数。

利用长江水利委员会水利水电规划设计流量设计科研所为武汉绕城公路东北段区域做的水文分析结果，推导的地区综合经验公式过程和结果见表1～表3。

表1 F＜1km2 Q1%经验公式推算资料

表2 1km2＜F＜10km2 Q1%经验公式推算资料

表3 10km2＜F＜150km2 Q1%经验公式推算资料

2 计算验证

采用中铁第四勘察设计院集团有限公司编制的公式（简称“铁四院法”）［2］验算地区综合经验公式。“铁四院法”系按水量平衡原理，考虑变雨强及不稳定流态，在一定概化条件下，联解坡面汇流及河槽汇流方程，推得设计洪峰流量及其流量过程线。本计算办法适用汇水面积小于100km2。

“铁四院法”公式：

式中符号说明参见文献［3］。

以武深高速武汉段桩号K2＋440处涵洞为例验算，以“铁四院法”计算结果为

以地区综合经验公式计算结果为

两者对比，误差为10.5%，可以接受。

3 结论

（1）从表1～3地区经验公式计算结果与长江水利委员会水利水电规划设计科研所实际计算结果对比来看，地区综合经验公式是合理的，可以满足工程需要。个别误差较大的原因是由于地形图中等高线不明显，导致勾绘的汇水面积有一定的随意性。

（2）小流域水文计算应以“一法为主，多法比较，合理选用”［4］为原则，用于指导公路桥涵设计。

［1］高东光.桥涵水文［M］.3版.北京：人民交通出版社，2003.

［2］铁道部第三勘测设计院.铁路工程设计技术手册［M］.北京：中国铁道出版社，1979.

［3］铁道部第三勘测设计院.桥渡水文［M］.北京：中国铁道出版社，1993.

［4］JTG C30－2002公路工程水文勘测设计规范［S］.北京：人民交通出版社，2002.