摘要：流量計算是小橋涵設計的基礎數據之一，本文著重介紹了公路小橋涵設計流量的四種計算方法，并分析了各種方法的優缺點。
　　關鍵詞：小橋涵，設計流量，計算方法
　　一、 前言
　　隨著我國公路工程的飛速發展，在對現有公路的改擴建及新建公路中，將會遇到許多小橋涵的建設。小橋涵孔徑擬定及基礎的布置均離不開小橋涵流量計算這個基本的橋涵水文計算。小橋涵流量計算是小橋涵孔徑及橋梁墩臺計算的基礎根據，因此小橋涵流量計算是小橋涵設計的根基。
　　二、小橋涵設計流量計算方法
　　（一）、暴雨推理法
　　暴雨推理法是指運用成因分析和經驗推理聯合的方法，從實際的暴雨足可入手利用地區綜合分析方法來分析暴雨資料和地區特點關系，從而間接的推算處洪水流量。
　　其公式為Qp=0.278(Sp/τn-μ)F
　　式中：Qp為規定頻率的設計流量
　　Sp為對應頻率的雨力
　　τ為匯流時間
　　μ為損失系數
　　F為匯水面積
　　暴雨推理法是一種半理論半經驗的計算方法，適用于匯水面積小于100Km2的河溝。這種計算方法區域選擇性較強，不同地區的條件是有異同的，其通過損失參數和匯流時間體現地區差異性。南方和北方的洪峰期與泄洪量也存在較大的差別，因此在計算中要根據地區差異合理選擇損失系數和匯流時間。
　　暴雨流量的推算方法考慮很多的因素，其優點是較為簡略，其計算公式只考慮了區域的普通性，故參變系數是簡化了概略值。其暴雨遞減指數值的分區和土壤分類均較粗略。因此，套用到個體河溝和流域時與實際情況必定有出入。這些均有待以后的完善，按暴雨推理方法得出的經驗公式簡便，但純屬經驗性的。地區差別也較大。
　　（二）、徑流形成法
　　徑流形成法是以暴雨資料為主推算小流域洪水流量的一種方法，它是依據洪峰流量與主要影響因素之間的關系而建立的。它假定暴雨頻率及所形成的洪峰流量頻率相同，最大洪峰流量是一定的暴雨在流域內經過產流和匯流兩個過程形成的。
　　徑流形成法是目前公路部門普遍使用的一種計算方法，其徑流成因簡化公式（見下式）適用于匯水面積小于30Km2的小流域。
　　Qp=ψ(h-z)3/2F4/5βγδ
　　式中：Qp為規定頻率的設計流量
　　ψ為地貌系數
　　h為徑流厚度
　　z為被植物或坑洼滯留的徑流厚度
　　F為匯水面積
　　β為洪峰傳播的流量折減系數γδ
　　γ為匯水區降雨量不均勻的折減系數
　　δ為小水庫或湖泊調節作用影響洪峰流量的折減系數
　　除公路外其他相關行業和部門徑流流量經驗公式及地區性流量經驗公式也可參考使用，其中各水文參數的取值應盡量根據當地具體資料確定。
　　徑流形成法因其暴雨分區及按匯水面積劃分的匯流時間比較粗略，實際應用中應根據具體情況，正確選取較合理的匯流時間及相應的徑流厚度。
　　（三）、形態調查法
　　結合形態斷面進行洪水調查，確定流量的形態調查法也是目前公路部門應用較為普遍的一種方法。
　　形態調查法是指實地查核歷史上產生過的洪痕，并通過河道地形、縱、橫斷面、洪痕高程及地位等形態資料的測量，再按水力學方法推算歷史洪峰流量。目前，主要通過建立形態斷面，并繪制形態斷面圖，確定主河溝的糙率,主河溝平均坡度,有條件時實測水位和流速。聯合形態斷面進行洪水調查，確定比較可靠的某一歷史洪水位及相應的頻率。同時確定歷史洪水位在形態斷面上的過水面積和相應的比降等資料。推算形態斷面上的歷史洪峰流量。
　　形態斷面一般選在有較可靠的洪水調查資料的河段內。形態斷面應與流向垂直，宜選在河段順直、岸坡穩定、床面沖淤變化不大、泛濫寬度較小、斷面比較規則、河槽在平面上無過大擴散或收縮、河溝床縱坡無急劇變化和無死水區及不受壅水影響的地方。
　　推算出歷史洪峰流量進而可以求得計算頻率的設計流量。
　　1、 按流量模比系數推算：Qp=(Kp/Kn)Q
　　Q為形態斷面處相應于所調查的歷史洪水位洪峰流量
　　Kp為規定頻率的模比系數
　　Kn為調查的歷史洪水頻率模比系數
　　2、 按多年平均流量計算：Qp=KpQ(—)
　　Q(—)為多年平均洪峰流量
　　3、 按周期換算系數推算：Qp=MQ
　　M為周期換算系數
　　形態調查法中由于計算流量所根據的是資料室現場調查所得，較客觀地反響了實際情況。所以是目前補充按暴雨推理法計算中資料不足的最好方法。但是不易調查出歷史洪水位并確定相應的頻率及比較準確地確定河溝床的糙率，同時，對于河床下切合沉積影響程度難以把握，往往使計算結果偏大或偏小。
　　近年來，隨著科學技術的發展，勘測工具及手段不斷更新，形態調查法得到了廣泛的應用，被公認為是比較實用的計算方法。
　　（四）、直接類比法
　　直接類比法是指當公路所跨同一河溝上下游附近存在既有小橋涵時，通過調查到可靠的涵前洪水積水高度及相應的洪水頻率時，用已有涵洞作為形態斷面，可采用類似形態調查法推求擬建涵洞的設計流量。
　　直接類比法的資料來自對原橋涵（或其他水工程物）的調查。故這種方法計算比較可靠、其適用范圍不受限制，有條件時應優先使用。
　　三、結束語
　　小橋涵設計流量計算方法還有很多，到底選用哪一種方法、哪一個公式來計算是由全部工程系統的具體情況來決定的。不同的地質條件，不同區域，不同地段，選用的計算方法勢必也會不同。我們應通過調查研究，盡量采用適合本地區的計算方法和相關參數。為得到比較可靠的計算結果，計算時應采用兩種以上方法計算，相互核對比較。我們在實際使用中，應反復多次試算，并根據實際的形態斷面、地物地貌及地質情況來判斷各水文計算參數及計算結果的合理性。
　　
　　【參考文獻】：
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　　【4】張春娟.水力學和橋涵水文.中國水利水電出版社，2007年.