年最大流量系列(m³/s)
系列面积转换(规范 6.2.2:面积差 <20% 且 ≤1000 km²)
每行一个数值(或逗号分隔),按年份任意顺序——程序自动从大到小排序。粘贴或修改后约 0.7 秒自动计算,无需点按钮;结果看下方快速结果条。示例为算例 T1(n=10)。
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年份 / 流量核对
可直接修改识别错误的年份或流量;填入时会按年份排序并强制检查连续性。
矩法计算结果
↓ 下方「P-Ⅲ 适线(海森机率格纸)」是经验点据与理论曲线;「适线调整」里可修改 Cv 并重选 M=Cs/Cv,Cs=M·Cv 自动重算、曲线实时重绘(例 3-1-1 人工适线采用 Cv=0.49、M=3.0、Cs=1.47)。
桥孔最小净长度(规范第 7 章 · 桥孔设计)
公式 7.2.1-1(河槽宽度公式):Lj = Kq·(Qp/Qc)n₃·Bc,
适用于开阔、顺直微弯、分汊、弯曲河段及滩槽可分的不稳定河段;Kq、n₃ 按表 7.2.1 取。
峡谷河段按地形布孔、不作此计算;宽滩河段与滩槽难分不稳定河段另有公式,待规范原文录入后补齐。
| 表 7.2.1 Kq、n₃ 值 |
| 稳定(开阔、顺直微弯) | Kq=0.84 | n₃=0.90 | |
| 次稳定(分汊、弯曲) | Kq=0.95 | n₃=0.87 | |
| 不稳定(滩、槽可分) | Kq=0.69 | n₃=1.59 | |
规范 7.2.2:最小净长度只是下限,最终桥长还需结合桥位地形、河床地质、桥前壅水、冲刷深度、引道纵坡与台后填土高度综合论证确定。
桥下一般冲刷(规范第 8 章)
公式 8.3.1-4(非黏性土河槽,冲止流速原理):
hp = [ A·(Q₂/(μ·Bcj))·(hmc/hcq)5/3 ÷ (E·d̄1/6) ]3/5
非黏性土仅河槽部分;河滩部分(8.3.1-5)未实现。
公式 8.3.2(黏性土河床,分河槽 / 河滩):
hp = [ A·(Q/(μ·B))·(hmax/havg)5/3 ÷ (0.33·(1/IL)) ]5/8 或 6/7
黏性土按液性指数 IL 反映抗冲性(软土冲得更深)。A=1.0~1.2,IL=0.16~1.19。
墩台局部冲刷(8.4.1,65-2 式):
hb = Kξ·Kη2·B10.6·hp0.15·[(v−v0′)/v0]n₂;
Kη2=0.0023d̄2.2+0.375d̄0.24,v0=0.28(d̄+0.7)0.5,v0′=0.12(d̄+0.5)0.55,n2=(v0/v)0.23+0.19lg d̄
墩形速查:附录 C 表 C 全 12 种墩形(点数值自动填入 Kξ)
桥台局部冲刷(规范 8.4.3,可选)
8.4.3-1(阻水面积法)hs = 1.95·Fr0.2·Az0.5·CA·Cα;
8.4.3-2(水深法)hb = 1.17·Kξ·kα·hp·(l/hp)0.6·(d0/hp)−0.15|−0.10·[(v−v'0)²/(g·hp)]0.15
台形系数 Kξ、形状系数 CA 按表 8.4.3 手填(软件不内置该表)。
岩石河床基底埋深(附录 D 表 D —— 岩石河床不适用表 8.6.2)
历史洪水位法(规范 6.3 · 曼宁公式)
Q = Acvc + Atvt;v = (1/n)·R2/3·I1/2;宽深比>10 时 R ≈ A/B(水面宽)。至少 2 次历史洪水。
查糙率表:天然河道曼宁 n 值(点"填1/填2"写入对应洪水行)
出处:Ven Te Chow《Open-Channel Hydraulics》糙率表(高校通行中文版)。每行给最小 / 正常 / 最大三值,无特别依据时取正常值;河槽类填 n꜀、滩地类填 nₜ。
| 河槽(填 n꜀) | 最小 | 正常 | 最大 | |
| 小河·平原:清洁、顺直、无浅滩深潭 | 0.025 | 0.030 | 0.033 | |
| 小河·平原:同上,石块多、杂草多 | 0.030 | 0.035 | 0.040 | |
| 小河·平原:清洁、弯曲、有浅滩深潭 | 0.033 | 0.040 | 0.045 | |
| 小河·平原:同上,有石块杂草 | 0.035 | 0.045 | 0.050 | |
| 小河·平原:水深较浅、坡度多变、回流区多 | 0.040 | 0.048 | 0.055 | |
| 小河·平原:同上,石块多 | 0.045 | 0.050 | 0.060 | |
| 小河·平原:多杂草、有深潭、流动缓慢 | 0.050 | 0.070 | 0.080 | |
| 小河·平原:多杂草深潭、林木滩地过洪 | 0.075 | 0.100 | 0.150 | |
| 小河·山区:河底砾石卵石、间有孤石 | 0.030 | 0.040 | 0.050 | |
| 小河·山区:河底卵石和大孤石 | 0.040 | 0.050 | 0.070 | |
| 大河(洪水位水面宽>30m):断面规则整齐 | 0.025 | — | 0.060 | |
| 大河:断面不规则、床面粗糙 | 0.035 | — | 0.100 | |
| 滩地(填 nₜ) | 最小 | 正常 | 最大 | |
| 草地:短草 | 0.025 | 0.030 | 0.035 | |
| 草地:长草 | 0.030 | 0.035 | 0.050 | |
| 耕地:未熟庄稼 | 0.020 | 0.030 | 0.040 | |
| 耕地:已熟成行庄稼 | 0.025 | 0.035 | 0.045 | |
| 耕地:已熟密植庄稼 | 0.030 | 0.040 | 0.050 | |
| 矮树丛:稀疏、多杂草 | 0.035 | 0.050 | 0.070 | |
| 矮树丛:不密、夏季 | 0.040 | 0.060 | 0.080 | |
| 矮树丛:茂密、夏季 | 0.070 | 0.100 | 0.160 | |
| 树木:平整田地、干树无枝 | 0.030 | 0.040 | 0.050 | |
| 树木:干树多新枝 | 0.050 | 0.060 | 0.080 | |
| 树木:密林、树下植物少、洪水位在枝下 | 0.080 | 0.100 | 0.120 | |
| 树木:密林、洪水位淹没树枝 | 0.100 | 0.120 | 0.160 | |
非均匀流水面线推算(规范 6.3.1-4 · 试算法)
由控制断面水深用直接步进法推 M2/M1 等渐变流水面线:Δx = ΔE/(S0−Sf̄),Sf = n²v²/R4/3。试算法:假定 Q 由下游洪痕向上游推算,与上游洪痕对照调整。棱柱体等断面简化(梯形断面),教学与初步估算用。
复式断面标准步长法(SSM · 天然河道水面线)✓ HEC-RAS 官方算例回归验证
天然河道任意测点断面 × 左滩/河槽/右滩三区:子区输运率 Ki=(Kn/ni)AiRi2/3,动能修正 α,摩阻坡 Sf=(2Q/(K下+K上))²,滩槽加权河长,由下游控制断面逐段上推解能量方程——JTG C30-2015 6.3.1 试算法的天然河道实现,方法对齐 HEC-RAS(USACE)。回归验证:HEC-RAS 7.0.1 官方 SCOUR 算例 9 断面 30000 cfs,全断面 |ΔWSE| ≤ 0.1 ft(桥内段 ≤ 0.05 ft,桥梁壅水按 energy 法内业计入)。
断面头:[站号] L=左滩河长,河槽,右滩 C=扩张,收缩 n=左滩,河槽,右滩糙率 bank=滩槽左界,右界 ineff=桩号,高程,L;桩号,高程,R bridge=桥宽,收缩系数,扩张系数,梁底高程(L/C/ineff/bridge 可省略);随后每行「桩号,高程」测点(一行可多点,数字成对)。断面按下游 → 上游排列;河长为「本断面至下游相邻断面」;最下游断面 L 填 0。bridge 写在桥梁上游面断面上(HEC-RAS BR 系数默认收缩 0.3 / 扩张 0.5,壅水显著河段可加大;梁底高程供桥孔淹没检查)。
P-Ⅲ 适线(海森机率格纸)
悬停图表可读取任意位置频率与流量
理论频率曲线(P-Ⅲ,当前采用)
对照试线(灰色虚线)
经验点据 Pm=m/(n+1)
特大洪水 M/(N+1)
设计频率点
SVG 为矢量,可直接放进计算书或答辩 PPT
适线调整(M 值迭代) ——M = Cs/Cv,可反复重选,不是固定倍比
人工适线流程:导入各年份流量后,软件按矩法算出 Q̄ 与 Cv(Ki、(Ki-1)²、(Ki-1)³ 见系列计算表),Cv 由数据唯一确定并已固定;适线时只调整 M(Cs=M·Cv),查看理论频率曲线与经验点据的贴合程度,通常比较 2~3 组后采用最贴合的一组。
行 = 偏态系数 Cs(0.00~6.00,步长 0.05);列 = 频率 P(%,超过概率)。
Φ 由内核解析计算(不完全 Γ 函数分位数),不是印刷表,故无末位取整、无需插值;
Kp = 1 + Φ·Cv,Qp = Q̄·Kp。
不同频率设计流量 Qp(随当前 Q̄、Cv、Cs 自动联动)
计算算法:两种算法只差 Cs 查表圆整,差异约 0.3%
用法:点击表格任意一行(或改上方"设计洪水频率"),上方"设计流量 Qp"会自动随之更新;蓝色行是当前采用的频率。公式仅作核对用:Qp=(Φp×Cv+1)×Q̄,Cs=M×Cv。
📱 手机端导出的 Word 文件保存在下载目录,需已安装 WPS / Office 才能打开;正式出报告建议用电脑端操作。
当前适线状态 + 适线图 + 频率成果表