浅析铁路桥梁勘测设计中的水文勘测

胡冬贵 刘石生

【摘要】铁路桥梁是我国非常重要的基础建设设施，在设计过程中加强勘测对于深化环境疗效、提高设计方案的质量具有非常重要的意义。铁路桥梁勘测设计中的水文勘测内容主要集中于项目建设的初级阶段，在实施过程中要做好水文径流的验证与调查，通过收集各种资料得到准确的勘测结果，提高初期阶段的数据准确性。本文主要对铁路桥梁勘测设计过程中的水文调查工作进行探讨，分析勘测方法。

【关键词】铁路桥梁勘测设计；水文勘测；水文断面

随着我国经济水平的提高，作为社会主义建设过程中最为重要的基础设施，铁路桥梁基础工程也得到了很快的发展。在桥梁设计过程中，了解径流的水文情况将直接影响到后期孔径设计与基础埋深，对于桥梁建筑质量起到了决定性的作用。要确保桥梁水文资料的准确性，在设计阶段做好水文勘测工作非常必要。通过收集历年的气象、降水等资料，全面分析水文状况，在这一基础上得到的计算结果才能够为桥梁设计提供精确的依据。

1、形态勘测与资料审查方法

1.1 形态调查与资料收集

首先是进行水文调查，收集历史洪水资料，洪水发生的年代及灾害气象等；第二是流域河道情况调查，了解流域中的地形、水系、制备、坡道与河道情况，尤其是注意记录水文断面的两岸状况、河道弯曲情况以及河床稳定性等；第三是对现场桥址的调查，对比重要河道上桥位方案；第四是收集建设资料，全面收集地方上水利工程设施、河流上水文站、水位站等水工建筑物以及河堤防洪措施与规划等资料，深入有关部门开展调查。

1.2 形态测量

对形态调查现场的环境等进行测量与丈量工作，例如历史洪水位测量、流量断面与桥址断面测量、防洪堤高度与河床坡的测量；对现有的水工建筑物设施及管线、铁路桥涵孔径标高进行测量。要注意丈量和测量的工点大多都应当与桥址、流量断面有一定的联系。

1.3 审查资料的可靠性

针对形态勘察得到的结果，进一步了解水文站、流量站以及水工建筑物的位置与标高系统是否发生变化；得到的勘测资料可能受到方法、手段和技术要素的影响，例如自动测速仪和人工浮标得到的结果会存在一定的误差，确定结果的可靠程度；通过调查得到的历史洪水位是否可靠，按照相关规定确定可靠程度。

1.4 系列代表性审查

水文现象是自然环境中常见的随机现象，但是随机现象也存在统计学规律，属于统计学的范畴中。结果中短系列样本是否具有代表性，还应该结合邻近的水文站进行比较判断。结合我国情况，《铁路勘规》中有所规定：超过20年及以上的实测流量资料，调查得到历史洪水的结果之后，直接选择流量资料计算频率，并推算得到数据流量。对勘测流域而言，对历史洪水进行调查考证是必要的工作环节，应当充分利用历史洪水洪峰流量大小、重现期等资料，尽可能减少设计洪水频率计算结果的误差，最大限度接近总体样本精度。

2、计算方法

铁路桥梁勘察中设计洪水的方法主要有两种，其一是直接法，直接法所指的是利用实测得到的水位、流量等正确数据资料计算设计洪水，又分为形态法即历史洪水调查法，以及数理统计法；其二是间接法，间接法则是利用流域、地理与气象资料，也就是利用降水以及流域参数等推求设计洪水。包含多种计算方法：例如推理公式法、铁四院径流计算公式等流时线法等。本文主要对形态法和铁三院山丘公式法进行分析。

2.1 形态法

形态法主要指的是根据得到的可靠历史洪水位对洪峰流量进行推求，使用的公式为皮尔逊III型线型公式：

例如某一河流调查发现两次历史大洪水，永兴县的洪水痕迹，当地居民可考证。两次洪水的水位分别为H1和H2，流量分别为Q1和Q2，得到两次洪水的频率Qp1为50年、Qp2为80年，R=Qp1/Qp2，根据公式，使，则可以进一步得到：；两个公式相除得到：；通过等式变换得到：，假定Cv与Cs的值之后查离均系数表可以得到，然后带入公式即可以得到Cv的值，如果得到的计算结果和假定的值存在差异，则要重新假定和计算，指导二者接近，这样将得到的Cv与Cs值带入公式之后得到，得到的参数等于得到了一条设计洪水的频率曲线。应用计算必须保证历史洪水可靠，最好是调查得到3次甚至以上次数的可靠历史水平，得到的准确性更高。

2.2铁三院山丘公式法

根據具体的勘测范围选择地形公式，本文中选择如下公式：

综上所述，桥梁水文勘测结果是决定铁路桥梁质量、使用寿命的最基本的要素之一，也是衡量一座桥梁是否满足建设标准的重要指标之一。铁路桥梁勘测设计中水文勘测工作是非常重要的环节。面对不同流域、不同建设任务的不同情况，应当针对性的对待。整体设计洪水过程中最为重要的在于应当根据流域与河道的特点做好详细的调研、考证以及分析计算工作，明确实测的长短。此外，如果出现调蓄区的情况，还要开展调蓄或者调洪计算工作。只有认真搜集基本资料，选择合适的方法进行计算才能够设计得到符合流域具体情况的水文成果，为铁路桥梁建设工作提供科学、精确的依据。

作者简介：

胡冬贵（1987年10月10），男，汉族，籍贯：江西会昌，本科学历；研究方向：水文水资源管理、水文勘测；任职江西省赣州市水文局。

刘石生（1977年5月21日），男，汉族，籍贯：江西宁都，大学专科学历，研究方向：水文水资源管理，水文勘测，任职江西省赣州市水文局。