基于流量影响线法的广东省中小桥换算雨量荷载系列研究

摘要

桥梁水害给我国带来了巨额的经济损失。然而，我国80％以上的中小桥没有专门的水文观测站，这些桥梁的水害已经成了交通运输的突出问题。因此，如何更有效地确定中小桥设计流量，如何对既有中小桥梁的抗洪能力做出简单有效的评估，是一个具有实际应用意义的研究课题。
　　 现在对中小桥梁检定流量的估算还是采用由雨量到流量的方法，即根据桥梁所在地区的实际情况，采用地区经验公式法、推理公式法、单位线法、铁路设计院法等方法。这些方法需要确定汇水面积、流域坡度、主河槽长度、水力比降、糙率等参数，劳动强度大，费时长，数据收集困难。
　　 基于目前国内提出的流量影响线法的研究现况，本文提出了适用于流量影响线法的换算雨量荷载系列，并在广东省综合单位线法基础上利用VB程序绘制出广东省相应于设计频率为1/100，1/50，1/25的换算雨量荷载等值线图，该方法充分考虑了广东省工程地质水文条件，在勘测到桥梁墩台的历史水痕后，对该桥址处进行流量影响线标定，确定影响线各参数值。将换算的雨量荷载系列在所标定的流量影响线上加载，即可得出相应于该设计频率的最大洪峰流量，并对广东省多处桥梁实地勘测的数据进行计算分析，验证了雨量荷载等值线图的可行性。
　　 广东省雨量荷载系列等值线图具有直观、计算量少等特点，并通过实地勘测的桥例数据进行分析，采用广东省综合单位线法所得值与查图所得到的雨量荷载系列的误差保持在8％以内，具有一定的精度。通过查雨量荷载系列等值线图得出计算时段的最大降雨量，不需要流域形状、集水面积、干流河长、干流坡降等参数，也不用查算设计点暴雨量和设计面暴雨量，直接通过雨量荷载系列等值线图得出净雨过程，减少了大量查算图表的工作，具有较高的实际应用价值。