CN102864755B - 一种根据动床模型确定桥长的方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于桥梁测设计域，提供了一种根据动床模型确定桥长的方法，首先提出合理桥长的判断依据，然后由动床模型公式给出桥长公式初值，最后根据3个控制条件，优选出合理的设计方案，该设计方案包括最终确定的桥长、导流堤布置型式以及一个系统的桥孔水力计算，解决了现有的计算桥长的公式及方法，对于滩槽难分的大比降卵砾石河流河段，确定基本河宽的标准并不统一，计算结果差异较大的问题，从桥长、壅水、冲刷三者相互制约、相互影响的整体关系出发，把桥位断面冲深，壅水高度，导流堤冲深作为控制指标，确定出相互平衡的合理桥长，以能够满足泄洪顺畅、输沙平衡、调治构造物防护作为判断标准，有效地发挥了工程的长期经济效益。

Description

一种根据动床模型确定桥长的方法

技术领域

本发明属于桥梁设计领域，尤其涉及一种根据动床模型确定桥长的方法。

背景技术

内陆河流大多散失于盆地灌区或荒漠腹地，少数在低洼部位积水成湖泊。区域地形地貌和气候特征决定了山脉(系)前的倾斜平原上广泛分布着大比降卵砾石河流。

大比降卵砾石河流河段主要特点是河床宽浅，岸坎低矮，滩槽杂乱，流向不定，水流变迁。河床宽度范围可以从几百米到几公里，洪水行洪宽度小于实际河宽，河床中的存在富余的宽度，因此在变迁性河段上建桥是可以压缩河床的，但压缩多少是有争议的。在建桥中有两种现象较为突出：一种是长桥短坝，多利用河流水流季节性强的特点，过量的压缩河床，桥孔设计过小，排洪与输沙不通畅，造成桥前大量壅水，桥下冲刷严重，当遇到粘土层或泥结砾岩时，桥下冲刷终止，洪水将冲向桥梁墩台，甚至绕行导流堤，冲断桥头引道，此类水毁多见于六七十年代修建的桥涵，存在较多的水毁隐患。近些年随着公路建设等级提高和建设资金加大，建桥时偏向于不压缩河床或者少压缩现象，甚至过度追求桥渡安全而采取“河有多宽桥有多长”的设计思路，看来有些偏颇，洪水股流对调治构造物的偏斜冲刷依然存在，过分增加桥孔，只能加大建设费用，既不利于桥下导流也不利于水流归束。

在现代桥位设计中，确定桥长的方法通常与河槽基本宽度(也称基本河宽)联系较为紧密。在桥涵设计规范中基本河宽定义是：洪水通过该段河道时向下排泄水沙所必须的河槽宽度。基本河宽反映了多年洪水反复作用下形成的均衡河槽宽度，相当于造床流量或多年平均洪水流量相对应的河槽宽度。桥长公式大多按照基本河宽来确定，基本河宽在原来桥涵设计中占有举足轻重的地位。

大多数基本河宽的判别标准是依照现有桥梁调查情况，认为满足河道行洪条件的桥孔宽度即为该河段的基本河宽。不同学者根据不同的资料，作出了不同的桥长经验公式。

目前，对于大比降卵砾石河流河段的桥长确定方法多是建立在基本河宽基础，认为基本河宽就是该河流桥位断面排泄水沙的有效宽度，桥长应在此基础上乘以系数进行压缩，以得到合适的较为经济的桥长。但是根据以上对比发现，对于滩槽难分的大比降卵砾石河流河段，各种方法确定基本河宽的标准并不统一，计算结果差异较大。

发明内容

本发明提供了一种根据动床模型确定桥长的方法，旨在解决现有技术提供的计算桥长的公式及方法，对于滩槽难分的大比降卵砾石河流河段，确定基本河宽的标准并不统一，计算结果差异较大的问题。

本发明的目的在于提供一种根据动床模型确定桥长的方法，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。

进一步，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。

进一步，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。

进一步，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。

本发明的另一目的在于提供一种以桥长、壅水及冲刷相互变化关系确定桥长的方法，所述方法包括以下步骤：

选取典型的河床边界；

选取桥位断面典型洪峰过程及设计洪水单宽流量；

桥位河段压缩比为7∶1，7∶3；

按照常用的导流形式压缩河床布置，并对桥位河段导流堤布置；

在比降、粒径、压缩比、导流堤布置形式、洪峰过程及设计洪水单宽流量一定情况下，测量动床模型中纵向断面、桥位断面、导流堤两侧水位和地形变化过程；

根据动床模型中桥位纵断面和桥位横断面、导流堤水位、地形变化结果，拟合出各类公式；

根据大比降卵砾石河流河段的水流、泥沙特性，推导动床模型桥长公式；

根据模型试验成果，提出大比降卵砾石河流河段合理桥长控制条件的判别标准，并以满足综合控制条件进行桥长选定。

进一步，所述典型河床边界的粒径为d₅₀＝13～54mm，比降为J＝3～15‰。

进一步，所述桥位断面设计洪水单宽流量为q＝1～10m³/s.m，典型的暴雨洪水过程，以大洪水各流域的洪水过程进行概化。

本发明提供的根据动床模型确定桥长的方法，首先提出合理桥长的判断依据，然后由动床模型公式给出桥长公式初值，最后根据3个控制条件，优选出合理的设计方案，该设计方案包括最终确定的桥长、导流堤布置型式以及一个系统的桥孔水力计算，解决了现有的计算桥长的公式及方法，对于滩槽难分的大比降卵砾石河流河段，确定基本河宽的标准并不统一，计算结果差异较大的问题，从桥长、壅水、冲刷三者相互制约、相互影响的整体关系出发，把桥位断面冲深，壅水高度，导流堤冲深做为控制指标，确定出相互平衡的合理桥长，以能够满足泄洪顺畅、输沙平衡、调治构造物防护作为判断标准，避免了后期以工程手段循环修复，有效地发挥了工程的长期经济效益。

附图说明

图1示出了本发明实施例提供的根据动床模型确定桥长的方法的流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定发明。

图1示出了本发明实施例提供的根据动床模型确定桥长的方法的流程，该方法包括以下步骤：

在步骤S101中，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；

在步骤S102中，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；

在步骤S103中，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；

在步骤S104中，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；

在步骤S105中，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；

在步骤S106中，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；

在步骤S107中，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；

在步骤S108中，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；

在步骤S109中，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。

在本发明实施例中，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。

在本发明实施例中，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。

在本发明实施例中，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。

本发明的另一目的在于提供一种以桥长、壅水及冲刷相互变化关系确定桥长的方法，该方法包括以下步骤：

选取典型的河床边界；

选取桥位断面典型洪峰过程及设计洪水单宽流量；

桥位河段压缩比为7∶1，7∶3；

按照常用的导流形式压缩河床布置，并对桥位河段导流堤布置；

在比降、粒径、压缩比、导流堤布置形式、洪峰过程及设计洪水单宽流量一定情况下，测量动床模型中纵向断面、桥位断面、导流堤两侧水位和地形变化过程；

根据动床模型中桥位纵断面和桥位横断面、导流堤水位、地形变化结果，拟合出各类公式；

根据大比降卵砾石河流河段的水流、泥沙特性，推导动床模型桥长公式；

根据模型试验成果，提出大比降卵砾石河流河段合理桥长控制条件的判别标准，并以满足综合控制条件进行桥长选定。

在本发明实施例中，典型河床边界的粒径为d₅₀＝13～54mm，比降为J＝3～15‰。

在本发明实施例中，桥位断面设计洪水单宽流量为q＝1～10m³/s.m，典型的暴雨洪水过程，以大洪水各流域的洪水过程进行概化。

下面结合附图及具体实施例对本发明的应用原理作进一步描述。

确定桥长的实现步骤如下：第一步：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；

第二步：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；

第三步：根据桥梁设计要求和动床模型公式，初步确定桥梁长度L；

第四步：根据洪峰流量及桥长确定桥位断面的单宽流量q；

第五步：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；

第六步：计算桥前壅水水深最大值h_max，最大水深控制深度为1.5m；

第七步：确定主流偏心系数；

第八步：桥位断面最大冲刷深度进行计算h_hb，控制水深为1.5～2.0m。

第九步：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；确定导流堤迎水面坡度1∶m；

第十步：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；

第十一步：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；

第十二步：选择不同的桥长，重复步骤一到步骤十一，至少作两个方案；

第十三步：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。

确定合理桥长选取的具体步骤如下：

①根据桥梁初步选线设计要求，根据桥长动床模型公式：

$L=1.18\frac{Q_s^{0.56}}{J^{0.28}{d}_{50}^{0.035}}$

式中：L-桥梁总长，单位：m；

Q_s-设计洪峰流量，以暴雨洪水作为典型洪水过程；单位：m³/s；

J-建桥前的河床比降；

d₅₀-床沙中值粒径，取样由钻孔资料确定，取样孔不少于3个。

②桥前壅水水深计算并判别。

h_max＝0.18×q^0.4×J^-0.5 d₅₀  ^0.4，h_max≤H_yk

(q＝1～10m³/s.m，J＝3～15‰，d₅₀＝0.013～0.054m)

式中：h_max-桥前壅水水深最大值，是指水面距建桥前天然河床面的水深，单位：m；

q-桥位断面的单宽流量，由洪峰流量和桥长决定，单位为m³/s·m；

J-河床比降，由桥位河段1～3km天然床面比降确定(建桥前)；

d₅₀-床沙中值粒径，取样由钻孔资料确定，取样孔不少于3个；

g-重力加速度，单位为m/s²，

H_yk-最大水深控制深度，取1.5m。

③桥位断面最大冲刷深度计算并判别。

$h_{\mathrm{hb\ϵ}}=0.98q^{0.73}{J}^{0.15}{d}_{50}^{-0.08}{\mathrm{\ϵ}}^{0.42},$ h_hbτ≤H_k

(q＝1～10m³/s.m，J＝3～15‰，d₅₀＝0.013～0.054m)

式中：h_hbε-桥位断面最大冲刷深度，指冲刷后河床最低点与建桥前天然河床面的距离，单位：m；

Q_s-桥位处设计流量，单位为m³/s；

q-桥位断面的单宽流量，由洪峰流量和桥长决定，单位为m³/s·m；

J-河床比降，由桥位河段1～3km天然床面比降确定(建桥前)；

d₅₀-床沙中值粒径，取样由钻孔资料确定，取样孔不少于3个；

g-重力加速度，单位为m/s²；

ε-主流偏心系数，最小值取为2.0；

H_k-控制深度，取1.5～2.0m。

④根据河床宽度选取导流堤或梨形堤防护结构型式，计算导流堤冲刷上限深度或梨形堤冲刷深度并判断是否选取防冲构造物。

导流堤冲刷深度公式：

H_p上限＝0.975Q^0.57J^0.3d₅₀ ^-0.08e^-0.2m，

若h_p上限≥H_hk，需设防冲构造物。

(q＝1～10m³/s.m，J＝3～15‰，d₅₀＝0.013～0.054m)

式中：Q-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。单位：m³/s；

Q_s-桥位处设计流量，单位为m³/s；

q-桥位断面的单宽流量，由洪峰流量和桥长决定，单位为m³/s·m；

J-河床比降，由桥位河段1～3km天然床面比降确定(建桥前)；

d₅₀-床沙中值粒径，取样由钻孔资料确定，取样孔不少于3个；

g-重力加速度，单位为m/s²；

m-导流堤迎水面坡度1∶m；

H_dk-导流堤施工控制深度，取2.0～3.0m，由施工条件决定。

H_k-导流堤允许冲刷深度，取6.0m，由调治构造物的抗冲性决定。

梨形堤冲刷深度公式：H_pd＝0.98Q^0.66J^0.33

⑤选取不同的桥长，重复②～④，至少作两个以上的方案。

⑥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。

本发明实施例提出大比降卵砾石河流河流合理桥长的设计方案，主要内容：

①提出合理桥长的判断依据；

②动床模型公式给出桥长公式初值；

③根据本项目的3个控制条件，优选出合理的设计方案。该设计方案包括最终确定的桥长、导流堤布置型式以及一个系统的桥孔水力计算。

本发明实施例提供的根据动床模型确定桥长的方法，首先提出合理桥长的判断依据，然后由动床模型公式给出桥长公式初值，最后根据3个控制条件，优选出合理的设计方案，该设计方案包括最终确定的桥长、导流堤布置型式以及一个系统的桥孔水力计算，解决了现有的计算桥长的公式及方法，对于滩槽难分的大比降卵砾石河流河段，确定基本河宽的标准并不统一，计算结果差异较大的问题，从桥长、壅水、冲刷三者相互制约、相互影响的整体关系出发，把桥位断面冲深，壅水高度，导流堤冲深做为控制指标，确定出相互平衡的合理桥长，以能够满足泄洪顺畅、输沙平衡、调治构造物防护作为判断标准，避免了后期以工程手段循环修复，有效地发挥了工程的长期经济效益。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

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Qs；

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，计算河床比降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；动床模型公式为式中：L-桥梁总长，单位：m；Q_s-设计洪峰流量，以暴雨洪水作为典型洪水过程；单位：m³/s；J-河床比降；d₅₀-床沙中值粒径，取样由钻孔资料确定，取样孔不少于3个；

第六步：布置概化动床模型试验，根据河床比降J、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、桥位断面最大冲刷深度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、导流堤施工控制深度H_dk以及导流堤允许冲刷深度对桥前壅水水深、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，所述以第八步中的根据最大壅水水深控制深度H_yk、桥位断面冲刷控制深度、导流堤施工控制深度H_dk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_hbε，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。

5.一种以桥长、壅水及冲刷相互变化关系确定桥长的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

选取典型的河床边界；

选取桥位断面典型洪峰过程及设计洪水单宽流量；

桥位河段压缩比为7∶1，7∶3；

按照常用的导流形式压缩河床布置，并对桥位河段导流堤布置；

在河床比降J、床沙中值粒径、压缩比、导流堤布置形式、洪峰过程及设计洪水单宽流量一定情况下，测量动床模型中纵向断面、桥位断面、导流堤两侧水位和地形变化过程；

根据动床模型中桥位纵断面和桥位横断面、导流堤水位、地形变化结果，拟合出各类公式；

根据大比降卵砾石河流河段的水流、泥沙特性，推导动床模型桥长公式；

根据模型试验成果，提出大比降卵砾石河流河段合理桥长控制条件的判别标准，并以满足综合控制条件进行桥长选定。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述典型河床边界的床沙中值粒径为d₅₀＝13～54mm，河床比降J＝3～15‰。

7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述桥位断面设计洪水单宽流量为q＝1～10m³/s.m，典型的暴雨洪水过程，以大洪水各流域的洪水过程进行概化。