大工15春橋涵水文大作業(yè)及要求答案

1、橋涵水文大作業(yè)及要求題目一：計算題對某水文站22年不連續(xù)的年最大流量進行插補和延長后，獲得n=32年的連續(xù)年最大流量系列（如表1所示）。采用耿貝爾曲線作為理論頻率曲線，試計算Qi%和Q2%表1年最大流量表廳P年份流量（吊/s）廳P年份流量（m/s）1195176717:19673408219521781181968208831953128419196960041954150720P197015305195520002119712170619562380221972165071957210023F1973840819582600241974285491959295025F197513001019

2、603145261976185011196125002719779001219621000281978377013196311002911979190014196413603019801080151965148031r1981101016196622503219821700題目二：計算題某公路橋梁跨越一條平原河流，橋位河段基本順直，上游有河灣，河床平坦，兩岸較為整齊，無坍塌現(xiàn)象。河槽土質(zhì)為砂礫，河灘為耕地，表層為沙和淤泥。實測橋位河流橫斷面如圖1所示，可作為水文斷面進行流量計算。經(jīng)調(diào)查確定，樁號K0+622.60為河槽和河灘的分界，選定粗糙系數(shù)為：河槽mc=工=40,河nc1.一.灘mt=30

3、。調(diào)查的歷史洪水包為63.80m,洪水比降為0.3%,試求其相應(yīng)的nt歷史洪水流量。Adgn喇1400I20041000-bf)O匕zHIQm36.W1600200021004040口fftDmFreq徨；In*弓號-FKH1300S,I+圖1河流橫斷面圖題目三：結(jié)合工程實例，談?wù)勔话銖哪膸追矫嫠鸭馁Y料？如何進行？（建議必要處附圖片說明。）回答內(nèi)容應(yīng)與題目要求相一致，字數(shù)不少于1000,字體宋體小四字，1.5倍行間距。題目四：什么是相關(guān)分析，列舉工程實例，說明相關(guān)分析在水文計算中有何用途（建議必要處通過計算說明。）回答內(nèi)容應(yīng)與題目要求相一致，字數(shù)不少于1000,字體宋體小四字，1.5倍行間

4、距。題目五：請分析潮汐、潮流是怎樣形成的？簡述我國海域潮汐和風暴潮情況如何？（建議必要處附圖片說明。）回答內(nèi)容應(yīng)與題目要求相一致，字數(shù)不少于1000,字體宋體小四字，1.5倍行間距。答：(1)計算平均流量Q-1n_13Q=，Qi58857=1839(m3/s)n732(2)計算均方差Sx£(q-q2不二Sx=y忖FQi2-Q已知Q=1839,n=32,將表中數(shù)據(jù)代入得Sx=795(m3/s)(3)查表得：p=1%5=3.631p=2%pn-3.007(4)Qp=Q十九pnSxQ1%=18393.631759=4726m3/sQi%=18393.007759=4260m3/s(5)采用

5、皮爾遜III型曲線作為理論頻率曲線，應(yīng)用適線法結(jié)果比上述結(jié)果偏小。Q1%小2.4%,Q2%小1.9%。答：(1)確定形態(tài)斷面，為復式斷面，劃分河灘和河槽。樁號河床標圖(m)水深(m平均水深(項水面寬度(m過水面積(m2)累計而積(m2)合計K0+500.5863.800.001.559.0213.980.00河灘Wt=336.19m2Bt=122.02m509.6060.703.103.2436.90119.5613.98546.5060.423.383.2928.9095.08133.54575.4060.613.192.636.8017.88228.54582.2061.742.062.2

6、240.4089.69246.50622.6061.422.387.1122.75161.75336.19645.3551.9611.8412.1916.00195.04497.94河槽Wc=1045.31m661.3551.2612.5412.2020.00244.00692.98681.3551.9511.8511.6521.00244.65936.98Bc=108.81m702.3552.3511.4510.7413.00139.621181.63715.3553.7810.025.4010.6257.351321.25725.9763.030.770.634.102.581378.60

7、730.0763.320.480.241.340.321381.18731.4163.800.00合計230.831；381.501381.5011(2)已知河槽底=40,河灘mt=30。洪水比降為i=0.3%oncnt(3)河灘:叫ht=B336.19122.02=2.76(m)2/31/2_2/31/2.t=mthti=302.760.0003=1.02(m/s)Qt=wt,t=336.191.02=343(m3/s)河槽：hc1045.31108.81=9.61(m)-2/31/22/31/2院二mchci=409.610.0003=3.13(m/s)，3.、Qc=wc、c=1045.3

8、13.13=3272(m3/s)(4)全斷面總流量：Q=QcQt=3272343=3615m3/s全斷面過水面積：一一一.2w=wcwt=1045.31336.19=1381.5m2全斷面平均流速：Q3615v2.62m/sw1381.5題目三：1 .水文資料：是指江河、湖泊、渠道、水庫的水位、流量、水質(zhì)、水溫、泥沙、水下地形、和地下水資源，以及降水量、蒸發(fā)量、埔情等監(jiān)測調(diào)查數(shù)據(jù)和經(jīng)整編后的成果資料；是進行水文分析計算的基本數(shù)據(jù)。2 .搜集水文資料一般從以下幾個方面進行：a)水文站觀測資料：較為真實客觀，是水文分析計算的主要依據(jù)。b)洪水調(diào)查資料：是水文站觀測資料的重要補充。c)文獻考證資料：

9、是搜集水文資料的重要途徑。3 .具體搜集步驟分別如下：1）水文站觀測資料橋涵水文計算所需的水文資料，1990年以前的大部分可查閱水文年鑒，1990年以后的則應(yīng)向水文局數(shù)據(jù)庫查詢，但有時也需要到水文站詳細了解。2）洪水水位資料的復核：應(yīng)了解水文站的水準基面和基本水尺的情況，歷年有無變動。了解水位觀測過程中有無水毀、中斷、漏測等情況，漏測資料是如何補救的。一般可利用水位過程線或水位與流量曲線，檢查洪水位的變化規(guī)律。3）洪峰流量資料的復核：應(yīng)了解水文站測流河段和測流斷面的情況，洪水時斷面的變化，上下游有無分洪、決堤的情況，以及流量的測算法方法和精度。一般可利用水文站歷年水位與流量關(guān)系曲線的綜合進行比

10、較檢查，也可以利用上下游水文站觀測資料或洪水調(diào)查資料進行對比檢查。洪水調(diào)查：是對某一流域或地區(qū)歷史上或近期發(fā)生的洪水情況的調(diào)查，洪水調(diào)查包括考察洪水痕跡和收集有關(guān)資料，推算一次洪水的總量、洪峰流量、洪水過程及重現(xiàn)期的全部工作。洪水調(diào)查主要是在橋位上下游調(diào)查歷史上各次洪水的水位、確定洪水比降，推算相應(yīng)的歷史洪水流量，作為水文分析計算的依據(jù)；同時，調(diào)查橋位附近河道變形及河床演變，作為確定歷史洪水計算斷面和橋梁墩臺天然沖刷深度的依據(jù)。題目四：答：相關(guān)分析：相關(guān)分析就是對總體中確實具有聯(lián)系的標志進行分析，其主體是對總體中具有因果關(guān)系標志的分析。它是描述客觀事物相互間關(guān)系的密切程度并用適當?shù)慕y(tǒng)計指標表示

11、出來的過程。在一段時期內(nèi)出生率隨經(jīng)濟水平上升而上升，這說明兩指標問是正相關(guān)關(guān)系；而在另一時期，隨著經(jīng)濟水平進一步發(fā)展，出現(xiàn)出生率下降的現(xiàn)象，兩指標間就是負相關(guān)關(guān)系。為了確定相關(guān)變量之間的關(guān)系，首先應(yīng)該收集一些數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)應(yīng)該是成對的。例如，每人的身高和體重。然后在直角坐標系上描述這些點，這一組點集稱為散點圖”。根據(jù)散點圖，當自變量取某一值時，因變量對應(yīng)為一概率分布，如果對于所有的自變量取值的概率分布都相同，則說明因變量和自變量是沒有相關(guān)關(guān)系的。反之，如果，自變量的取值不同，因變量的分布也不同，則說明兩者是存在相關(guān)關(guān)系的。兩個變量之間的相關(guān)程度通過相關(guān)系數(shù)r來表示。相關(guān)系數(shù)r的值在-1和1之問

12、，但可以是此范圍內(nèi)的任何值。正相關(guān)時，r值在0和1之間，散點圖是斜向上的，這時一個變量增加，另一個變量也增加；負相關(guān)時，r值在-1和0之間，散點圖是斜向下的，此時一個變量增加，另一個變量將減少。r的絕對值越接近1,兩變量的關(guān)聯(lián)程度越強，r的絕對值越接近0,兩變量的關(guān)聯(lián)程度越弱。1) 相關(guān)分析在水文計算中的用途：水文統(tǒng)計中，資料系列愈長，組成的樣本代表性就愈強，用以推算的總體參數(shù)值得抽樣誤差也就愈小。但實際工作中，能夠搜集到的實際水文資料往往觀測年限較短，有時還可能在觀測期間有缺測年份，若能找到與它有客觀聯(lián)系的長期連續(xù)觀測資料，就可以利用兩實測資料系列之間的變量的統(tǒng)計相關(guān)，進行相關(guān)分析，對短期觀

13、測資料進行插補和延長，提高水文統(tǒng)計的精度。因此，相關(guān)分析也是水文計算的一種重要工具。2) 工程實例分析：已知江蘇省某地區(qū)甲，乙兩站具有1965年及1967年1983年計18年的年雨量同步資料，試用相關(guān)計算法進行甲，乙兩站年雨量的相關(guān)分析；已知1966年甲站年雨量為945.7mm,試插補該年乙站缺失的年雨量。甲站與乙站年雨量相關(guān)計算表序號年份甲站年雨食耳（mm）乙站年雨y（mm）隊可EE中國"6叫2(KyJ>C1)（2）(6)（7）（8）(9)do)(11)119651266.61393*21.191.260.190.260.03610.06760.049421967983.91

14、152.50.921.04-0.030.040,00640.0016-0.0032319681622.7147251.531.330.530.330.2809040890.1749*事A.4a,*.a«16198192L71091.4.n立丁.nuti»_nil»-0niQ016Q0nnii1719«2W29312863LUJ001UUJL016fl02%0ooigIfi19637S3l2766A7Q_n2口iQgJIn0841nnaAi總計19152.419924.8nnnM.聲nnni平均1064.0Tnnwl1）將yi與Xi的對應(yīng)值點繪于方格紙上得

15、到相關(guān)點2）計算x,y系列的均值:19152.419924.8X=1064.0mmY-lo3) .計算錯誤！未找到引用源。錯誤！未找到引用源。=錯誤！未找到引用源。=錯誤！未找到引用源。=0.24錯誤！未找到引用源。=錯誤！未找到引用源。=錯誤！未找到引用源。=0.21錯誤！未找到引用源。=X錯誤！未找到引用源。1064.0X0.24=255.4mm錯誤！未找到引用源。=Y錯誤！未找到引用源。=1106.9X0.21=232.4mm4) .計算相關(guān)系數(shù)rr=錯誤！未找到引用源。=錯誤！未找到引用源。=0.89>0.85) .計算回歸系數(shù)錯誤！未找到引用源。：錯誤！未找到引用源。=r錯誤！

16、未找到引用源。=0.816) .求得x,y的回歸方程為：Y=0.81x+245.17) .計算回歸線的均方誤差：SF=ffrW=232MlI*1眼。傾YX15%=1106.9X15%=166mm8) .由回歸方程求得1966年乙站年雨量：Y=0.81X945.7=245.1=1011.0mm題目五：答：潮汐與潮流：在月球、太陽和其它大體引潮力的作用下，地表海水發(fā)生周期性運動的現(xiàn)象為潮汐，它包括海面周期性的垂直漲落運動和海水周期性的水平進退流動。習慣上，前者稱為潮汐，后者為潮流。引潮力和潮汐現(xiàn)象的成因：潮汐現(xiàn)象與大體引力有關(guān)，隨地球、日、月三者位置的變化而變化。月球離地球越近，對海水的引力越大，

17、其近地點不斷東移，8.85年為一個周期；日月相對于地球的運動位置也在不斷變化，18.61年為一個周期。地球上的潮汐現(xiàn)象主要是由月和日的引力作用引起的，而以月球引力為主。首先討論月球的萬有引力對海洋潮汐的作用。假設(shè)海水覆蓋整個地球表面，地球和月球繞著共同的質(zhì)心c轉(zhuǎn)動，視以c為原點，坐標軸指向恒星的C-0系為慣性系，另有一以地心d為坐標原點，坐標軸指向恒星的參考系cF。C系與C'系坐標軸總保持平行，故C'系繞C系平動。若僅關(guān)心為何一日兩潮，即僅討論為什么面向和背向月球的水面有兩個凸起，可引入如下理想模型：認為地表水相對于C'系靜止，即水隨C'系繞C平動。這時，水表面

18、諸體元均以C'C為半經(jīng)作圓周運動。但各有自己的圓心，又因為是平動，諸體元的速度和加速度都是相同的，因此各單位質(zhì)量水與地心處單位物質(zhì)所受向心力相同，如圖（一）所示。由于地表面各處與月球連線長短、方位不同，各水體元在各處所受月球的引力不同，如圖（二）所示。這個引力有兩種效果，一個作用是使諸單位質(zhì)量水獲得各自繞地月共同的質(zhì)心C作圓周運動的向心力，此力的大小等于月球作用于地心處單位質(zhì)量物質(zhì)的力，另一個作用是產(chǎn)生潮汐的引潮力。故月球的引潮力可定義為地表面單位質(zhì)量的水所受月球引力減去地心處單位質(zhì)量物質(zhì)所受月球的引力。分別用F、fc和f表示引潮力、向心力和引力，有F=-工,其中fc顯然等于1t,GM和d分別表示萬有引力常量，月球的質(zhì)量和地心月心間的距離。由于地表面水體元所受月球的引力不同，地面不同處的引潮力不同，如圖（三）所示。P點的引潮力可用矢量差求得，如圖（四）所示。E(-)圖(二)D圖（三）圖（四）設(shè)R為地球的半徑，我們用引潮力的