[发明专利]一种根据动床模型确定桥长的方法

权利要求书

1.一种其根据动床模型确定桥长的方法，特征在于，所述方法包括以下步骤：

第一步：收集桥位河段流量资料，绘制流量过程曲线，选择典型洪水流量过程，推求设计洪水洪峰流量Q_s；

第二步：收集建桥前的桥位河段地形图，在桥位上下游1～2km河道顺直段各选择一个断面作为计算起始点，选取主流河槽附近河底地形高程，沿主流河槽在两断面之间绘制河心线，测量出两断面间距离，根据绘图比尺得到天然河段两断面间间距，计算床面比降J；

第三步：通过桥位河段钻机在河底钻孔取沙，用不同筛径的筛子分选各级床沙，用电子天平称重，计算小于某一粒径的质量，粒径小于1mm的床沙用粒度分析仪测量确定，绘制级配曲线并确定床沙中值粒径d₅₀；

第四步：根据天然河道观测数据做概化动床模型试验，在动床模型中，水位采用精度为0.1mm的测针读取，流量采用自控系统控制，地形采用二维地形测量仪测量，局部流速用旋桨流速器测量；

第五步：根据桥梁初步选线设计要求以及动床模型公式，初步确定桥梁长度L；

第六步：布置概化动床模型试验，根据河床比降、床沙中值粒径、桥位河段压缩比、导流堤布置形式、洪峰过程以及设计洪水单宽流量因素设置不同方案进行实验，流量以自控系统控制，用二维地形测量仪测量地形变化过程以及用测针读取动床模型中纵向断面、桥位断面、导流堤两侧水位；

第七步：根据概化动床模型试验数据，对单宽流量q，导流堤投影流量Q，导流堤迎水面坡度m，河床比降J，床沙中值粒径d₅₀以及主流偏心系数ε，进行相关分析拟合得出桥前壅水最大水深h_max、度h_hbε和导流堤冲刷深度H_p上限计算公式；

第八步：根据最大壅水水深控制深度H_yk、桥位断面冲刷控制深度H_k、导流堤施工控制深度H_dk以及导流堤允许冲刷深度H_k对桥前壅水水深、桥位断面冲刷深度、导流堤冲刷深度进行判断，并做相应措施调整；

第九步：选取不同的桥长，作两个以上的方案经济评价，选取合理桥长以及水力计算结果。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据桥梁设计要求及动床模型公式，初步确定桥梁长度L的实现方法为：

收集桥位河段流量资料，选择典型洪水流量过程，推求设计洪水；若无流量资料就以暴雨资料，选择典型暴雨过程，求设计雨量，拟定设计暴雨过程，由设计暴雨推求设计洪水；

收集建桥前的桥位河段地形图，由桥位河段1～3km天然床面比降确定河床比降J；

根据桥梁设计要求和动床模型公式，初步确定桥梁长度L。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对桥前壅水水深进行计算并判别的实现方法为：

根据洪峰流量及桥长确定桥位断面的单宽流量q；

在桥位河段用钻机在河底钻孔取沙，分析粒径级配，粒径小于1mm的床沙用粒度分析仪测量确定，绘制级配曲线并确定床沙中值粒径d₅₀；

计算桥前壅水水深最大值h_max，最大水深控制深度为1.5m。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述以控制深度作为判别条件，确定是否选取防冲构造物的实现方法为：

确定主流偏心系数ε；

根据桥位断面最大冲刷深度计算h_hb，控制水深为1.5～2.0m；

确定导流堤投影流量，如无法判别进口主流的分布，按照进口均匀分布流量考虑，并确定导流堤迎水面坡度；

根据施工条件确定导流堤施工控制深度，由调治构造物的抗冲性确定导流堤允许冲刷深度；

计算导流堤冲刷深度H_p上限，并以控制深度作为判别条件，确定是否选取防冲构造物。