砂质河道桥墩局部冲刷计算经验公式改进和验证

doi:10.11988/ckyyb.20211044

长江科学院院报 ›› 2023, Vol. 40 ›› Issue (2): 14-18.DOI: 10.11988/ckyyb.20211044

砂质河道桥墩局部冲刷计算经验公式改进和验证

陈羿名¹, 李怡², 渠庚^1,3, 栾华龙^1,3, 尹大聪¹

1.长江科学院河流研究所,武汉 430010;
2.长江水利委员会河湖保护与建设运行安全中心,武汉 430010;
3.长江科学院水利部长江中下游河湖治理与防洪重点实验,武汉 430010

收稿日期:2021-10-08 修回日期:2021-11-30 出版日期:2023-02-01 发布日期:2023-03-07
通讯作者: 渠庚(1980-),男,江苏徐州人,正高级工程师,博士,主要研究方向为水力学及河流动力学。E-mail:qugeng0516@163.com
作者简介:陈羿名(1997-), 男, 湖北荆门人, 助理工程师,硕士, 主要研究方向为水力学及河流动力学。E-mail:chenyiming@mail.crsri.cn
基金资助:
国家自然科学基金长江水科学研究联合基金项目(U2240224);国家自然科学基金青年项目(42006156,52009008);长江科学院创新团队资助项目(CKSF2021530/HL)

Improvement and Verification of Empirical Formula for Local Scour Depth of Piers in Sandy River

CHEN Yi-ming¹, LI Yi², QU Geng^1,3, LUAN Hua-long^1,3, YIN Da-cong¹

1. River Research Department, Changjiang River Scientific Research Institute, Wuhan 430010, China;
2. River and Lake Protection and Construction Operation Safety Center,Changjiang Water Resources Commission,Wuhan 430010,China;
3. Key Laboratory of River and Lake Regulation and Flood Control in the Middle and Lower Reaches of the Changjiang River of Ministry of Water Resources, Changjiang River Scientific Research Institute, Wuhan 430010, China

Received:2021-10-08 Revised:2021-11-30 Published:2023-02-01 Online:2023-03-07

摘要/Abstract

摘要： 桥墩局部冲刷深度是桥梁设计的重要参数,但随着造桥技术的发展,桥墩局部冲刷计算的经验公式在计算尺寸较大的桥墩局部冲深时误差偏大。为解决此问题,在前人的研究基础上,根据统一量纲的原则建立了砂质河道桥墩局部冲刷深度经验公式,并考虑基台露出床面对冲刷的影响,对公式进行修正。将文中提出的公式与中美计算规范进行比较,结果表明:所提出的公式具有考虑因素较全面、量纲统一、适用于大型桥墩局部冲刷深度计算的优点;计算精度相比另外3种公式有较明显的提高,能更好地预测桥墩局部冲刷深度。研究成果可为桥墩布设、施工与防护等提供技术支撑。

关键词: 桥墩冲刷, 冲刷机理, 局部冲深, 经验公式, 公式改进, 行近流速

Abstract: Local scour depth of bridge pier is an important parameter in bridge design. The empirical calculation formula of local scour depth for large-sized piers is prone to generate big errors. In view of this, we established an empirical formula of local scour depth of bridge pier in sandy river under the principle of unified dimension, and further modified the formula considering the influence of abutment exposed on bed surface on the scour. Comparison with Chinese and American calculation specifications verified that the formula proposed in this paper is of higher precision, uniform dimension and comprehensive consideration of factors. It is suitable for calculating local scour depth of large piers.

Key words: pier scour, scour mechanism, local scour depth, empirical formula, formula improvement, near-flow velocity

中图分类号:

U442.3

陈羿名, 李怡, 渠庚, 栾华龙, 尹大聪. 砂质河道桥墩局部冲刷计算经验公式改进和验证[J]. 长江科学院院报, 2023, 40(2): 14-18.

CHEN Yi-ming, LI Yi, QU Geng, LUAN Hua-long, YIN Da-cong. Improvement and Verification of Empirical Formula for Local Scour Depth of Piers in Sandy River[J]. Journal of Yangtze River Scientific Research Institute, 2023, 40(2): 14-18.

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