橋涵水文第一章緒論

1、湖南理工學院土木建筑工程學院自我介紹:Tel瑋瑋湖南理工學院1 先修課程：概率論與數(shù)理統(tǒng)計、流體力學、工程地質(zhì)2 后續(xù)課程：橋梁工程1 課堂教學學時： 24學時；2 理論學習與啟發(fā)思考相結(jié)合；3 成績評定方法：(1) 平時成績50%(2) 考試成績50%水文學與橋涵水文基本概念水文學定義水文學定義：研究地球上水體存在、循環(huán)、分布和它在地面、地下運行變化規(guī)律的科學。水文學水文學分類分類水文學分類廣義水文學水文氣象學水文地質(zhì)學地表水文學研究大氣中水汽的運動規(guī)律研究地下水的運動規(guī)律陸地水文學與海洋水文學陸地水文學分類按照研究對象分河流水文學湖泊水文學冰川水文學沼澤水文學按照

2、研究目的和方法分水文測驗學普通水文學水文地理學工程水文學 橋涵水文學基本概念橋涵水文學屬于工程水文學一類。工程水文學工程水文學是一門闡述和運用水文規(guī)律、開發(fā)和發(fā)揮工程效益、為國民經(jīng)濟建設服務的學科。橋涵水文學橋涵水文學則是服務于橋涵工程的規(guī)劃、設計、施工、養(yǎng)護，主要敘述水循環(huán)從降水到徑流這一過程中，關于地面徑流(特別是河流中的洪峰流量)的形成、觀測和以設計洪峰流量為主的分析計算、水位、沖刷深度計算等內(nèi)容。在橋涵(或線路)的規(guī)劃設計階段，需要合理地確定工程的規(guī)模。考慮到橋涵是泄水建筑物，其規(guī)模決定于通過洪水的大小。因而水文計算的主要任務是預估某橋涵工程所在河段未來整個使用期間的水文情況。第一章

3、橋梁與環(huán)境千年古橋的啟示 橋梁環(huán)境 可持續(xù)發(fā)展、生態(tài)公路和橋梁景觀 橋涵水文在公路與鐵路工程中的地位和作用橋位設計的基本原則橋涵水文學課的主要內(nèi)容第一節(jié) 千年古橋的啟示重慶朝天門長江大橋灞橋灞橋灞橋灞河上建橋始于春秋時期，秦穆公稱霸西戎，將滋水改為灞水，并于河上建橋，故稱“灞橋”，史載這是我國最古老的石柱墩橋。公元22年，灞橋水災，王莽認為不是吉兆，便將橋名改為“長存橋”。被水沖露出的灞橋為隋橋，建成于隋朝開皇三年公元583年，為著名的關中八景之一。 灞橋灞橋隴海灞河鐵路橋跨塌橋梁跨塌分析 橋下游河道過量采砂，水文特征變化較大，河床縱坡變陡，流速增大，沖刷加深。 大橋修建年代久遠，隨著河道變遷

4、，橋墩基礎埋深不夠，承載能力不足。 不合理的孔徑壓縮, 使部分橋孔流量分配過大，流速增加，沖刷加深，導致橋梁破壞。 對這種老危橋的監(jiān)測與評估缺乏足夠的認識，使得對該橋抵御洪水的能力估計不準，防護加固措施不力、不及時。 灞河橋倒塌的反思灞河是黃河支流渭河的一條小河溝，河寬僅130多米，這次被一場中到大雨沖垮鐵路橋，不能不引起人們的反思。難道真是應了老百姓說的：灞河橋，灞河橋，經(jīng)不起龍王爺一泡尿。這次西安降雨量不大，不到50毫米，僅是龍王爺一泡尿的數(shù)量，竟然把灞河鐵路橋給徹底沖垮了，五個橋墩全部倒塌。這就說明不僅是天災，更是人禍。 因為鐵路部門事后透露，隴海鐵路灞河橋建于1934年，至今已近70高

5、齡了，原來的基礎是樁木樁，雖然鐵路部門經(jīng)過多次維修加固，但這座橋早已年老體衰，基礎腐朽，經(jīng)不起風吹雨打，這次洪水，只是起了導火線作用。 出事后的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，灞河橋被大水沖垮與近年村民在河道挖砂有關。近年到處大興土木，尤其是像西安那樣的大城市，很需要大量砂石做建筑材料。村民在眼前利益驅(qū)動下，灞河成了他們挖砂發(fā)財?shù)暮玫胤健４迕駛儼彦焙訕蚋浇暮由巴谌ズ?，加劇了河道的沖刷，因而橋墩基礎外露和松動。河道亂挖砂已是全國帶普遍性的環(huán)境問題。長江亂挖砂已引發(fā)江堤崩塌，珠江亂挖砂使西江水大量涌入北江并威脅北江大堤的安全。北江大堤保護著廣州市和珠江三角洲不少城鎮(zhèn)千多萬人口的安全，一旦出事，后果不堪設想。可是，盡管

6、中央電視臺、各地報紙經(jīng)常揭露亂挖砂的危害，但“財能通神”，監(jiān)督不力，仍然是罵者自罵，挖者自挖，至今各地仍然亂挖砂不止。第二節(jié) 橋梁環(huán)境一、橋梁環(huán)境的概念|環(huán)境|主體|相互作用1.人類活動對橋梁環(huán)境的影響第二節(jié) 橋梁環(huán)境|河床采砂導致橋梁破壞及河床的抗洪能力下降|山嶺隧道的棄渣和生活區(qū)改河對自然環(huán)境的影響|山區(qū)的縱向橋或高架橋?qū)ι絽^(qū)急流河槽水流的影響三峽大壩泄洪場景橋梁事故案例一金馬河三渡水大橋垮塌 塌陷部分已全部掉入河中 橋面留下一個近一米寬的大縫專家勘測結(jié)論排除了橋梁質(zhì)量問題引發(fā)塌陷的可能。專家分析，該橋一共有15個橋孔，只有5個橋孔排水，加之金馬河連續(xù)洪水，在洪水集中連續(xù)沖刷下，兩個承重橋

7、墩的基礎被淘蝕，加之重力作用，所以出現(xiàn)了塌陷。因為新橋橋墩處于上游，橋墩基礎先于舊橋受到洪水沖刷，淘蝕嚴重，因而首先出現(xiàn)塌陷。而舊橋處于下游，洪水到達時力量已減緩，因而受到淘蝕的情況不嚴重，所以在新橋出現(xiàn)險情后數(shù)小時才垮塌。 其他看法交通局認為是過度采砂河道管理部門認為河流缺乏疏浚民間認為：任何橋梁設計均可能存在問題 案例二 遼寧渾河上游蘇子河段的連接撫順和清源之間的東南雜木大橋發(fā)生坍塌 （一）遼寧渾河上游蘇子河段的連接撫順和清源之間的東南雜木大橋發(fā)生坍塌 （二）遼寧渾河上游蘇子河段的連接撫順和清源之間的東南雜木大橋發(fā)生坍塌 （三）初步分析中間有一處橋墩被大水沖毀，隨之有兩跨上部結(jié)構(gòu)掉入水中。

8、 水的流速大，造成橋梁下部基礎被沖毀，是沖刷深度大于基礎（擴大基礎）的埋深所致，糾其原因應該是橋梁設計時未考慮這么大的水，橋跨布置過小，河床段面壓縮過大所致。 第二節(jié) 橋梁環(huán)境三、橋梁與環(huán)境處理較好的實例重慶長江大橋第三節(jié)第三節(jié) 可持續(xù)發(fā)展、生態(tài)公路和橋梁景觀可持續(xù)發(fā)展、生態(tài)公路和橋梁景觀一、可持續(xù)發(fā)展二、生態(tài)公路三、橋梁景觀、橋梁美學和橋梁造型四、橋梁景觀實例分析日本明石海峽大橋日本明石海峽大橋橋位設計的基本原則1、以地區(qū)發(fā)展為第一要素2、處理好道路與橋梁之間的關系3、跨河構(gòu)造物的布設應保障天然河水的順利宣泄并順應預計河道的自然演變4、保證跨河構(gòu)造物對車輛安全穩(wěn)定的服務態(tài)勢5、最佳的綜合技術經(jīng)濟指標6、盡量選用與自然環(huán)境協(xié)調(diào)美觀的橋型 橋涵水文學基本內(nèi)容（一）水文計算的任務是預估未來的水文情祝。主要是洪峰流量及其相應的水位。采用概率預估，預估未來某種出現(xiàn)機會的洪水的數(shù)值大小。“水文計算中的數(shù)理統(tǒng)計法（第三章）、“(大中河流)設計洪峰流量及設計水位的推求（第四章）”、“小流域暴雨設計洪峰流量計算（第四章）”等內(nèi)容。 橋涵水文學基本內(nèi)容（二）大中橋孔