橋涵水文復(fù)習(xí)提綱

1、第一章河川徑流：受重力作用沿河床流動的水流一、概念：橋涵水文* 水文學(xué)的分支之一，主要研究與道路橋梁有關(guān)的水文現(xiàn)象的科學(xué)。河流.地面徑流長期侵蝕地面，沖成溝壑，形成溪流，最后匯集而成河流。漩摩 降落到地面上的水，被高地、山嶺分隔而匯集到不同的河流中，這些匯集水流的區(qū)域，稱為某河流 的流域。河系.脈絡(luò)相通的大小河流所構(gòu)成的系統(tǒng)，稱為河系。水文站網(wǎng).水文站是進行水文測驗的觀測站，由水文站組成的系統(tǒng)稱為水文站網(wǎng)。經(jīng)驗單位線法. 10mm凈雨在流域出口斷面形成的徑流過程。兩個假設(shè)：1線性倍比關(guān)系2不同時段凈雨 產(chǎn)生的徑流過程互相線性疊加，互不影響。二、簡要敘述：1、山區(qū)河流與平原河流的主要區(qū)別?答：山

2、區(qū)河流匯流時間短，水位和流里變幅極大，比降大，河谷斷面為發(fā)育不完全的“V”字形或“U”字 形。平原河流匯流時間長，水位變化小，比降小，河流形成主要表現(xiàn)為水流的堆積作用，形成沖擊層，河 谷多為發(fā)育完全的形態(tài)。2、描述暴雨成因徑流的主要過程。答：主要過程分為四個步驟：（1）降雨過程：降雨是形成地面徑流的主要因素，降雨的變化過程立接決定徑流過程的趨勢，降雨 過程是徑流形成過程的重要環(huán)節(jié)。（2）流域滲蓄過程：植物截留、入滲和填洼的整個過程稱為流域滲蓄過程，對降雨徑流而言，稱為 損失。（3）坡面漫流過程：波域滲蓄過程完成以后，剩余雨水沿著坡面流動，稱為坡面漫流，最終會形成 全流域的坡面漫流。（4）河槽集

3、流過程：坡面漫流的雨水匯入河槽后，順若河道由小溝到支流，由支流到干流，最后到 達流域出口斷面，這個過程稱為河槽集流。以上四個步驟是同時交錯進行的。3、選擇河道斷面時應(yīng)該注意哪些問題?答：形態(tài)斷面應(yīng)選在近似于均勻流的河段上，一般要求河道順直、河流通暢、河床穩(wěn)定、河灘較小、河灘 與河槽的洪水流向一致，無河灣、河漢、沙洲等現(xiàn)象。4、請繪出一個典型的河流斷面。答：P16 圖 2-1-25、橋涌水文分析需要哪些主要資料？通常可以從哪幾個方面獲得?答：需要的資料有：洪水資料、暴雨資料等?？梢詮乃恼居^測資料、洪水調(diào)查資料和文獻考證資料獲得。第二章水文統(tǒng)計的基本概念一、概念：設(shè)計洪水:采用規(guī)定的某一洪水設(shè)計

4、頻率，推算設(shè)計洪水頻率相應(yīng)洪水的洪峰流量。水文統(tǒng)計法:就是利用己有的實刪水文資料組成有限的隨機變雖系列，作為無限總體中的一個隨機樣本， 以樣本規(guī)律推斷總體的規(guī)律，來解決工程中的水文計算問題。樣本:從總體中抽出一部分隨機變量系列，這部分系列稱為一個樣本。參數(shù)估計:由于水文現(xiàn)象的總體是無限的，無法取得，就需要有限的樣本觀測資料去估計總體的分布線性 中的參數(shù)，成為參數(shù)估計。二、簡要敘述：1曲線外延 、利用流速水位關(guān)系2、曼寧公式1、河流水文現(xiàn)象有哪些特性？相應(yīng)的應(yīng)該用什么研充方法?答：河流水文現(xiàn)象的特性有：周期性、地區(qū)性、不重復(fù)性（隨機性）。水文現(xiàn)象的研究方法有：成因分析法：通過水文現(xiàn)象的物理成因以

5、及同其他|然現(xiàn)象有關(guān)的因素之間的關(guān) 系，分析水文現(xiàn)象的規(guī)律。地區(qū)歸納法：結(jié)合地區(qū)特點，利用實測水文資料進行綜合歸納分析，尋找水文現(xiàn)象、水文要素區(qū)域性分布 規(guī)律，建立地區(qū)性水文因素計算公式，圖表或等值線圖，供生產(chǎn)使用。數(shù)理統(tǒng)計法（水文統(tǒng)計法）：對實測水文資料進行數(shù)理統(tǒng)計分析，尋求其統(tǒng)計規(guī)律。2、什么是經(jīng)驗頻率曲線？如何繪制?答：根據(jù)水文統(tǒng)計樣本的實測水文資料系列，計算各項隨機變量的經(jīng)驗頻率，點繪經(jīng)驗頻率與其對應(yīng)的隨 機變蛾大小的曲線，稱為該樣本的經(jīng)驗頻率曲線。以經(jīng)驗頻率為橫坐標，水文觀測值x為縱坐標，根據(jù)系 列內(nèi)的各個變攜及其對應(yīng)的經(jīng)驗頻率，在坐標紙上繪出經(jīng)驗頻率點，再依點群的趨勢，目估描繪成一

6、條光 滑曲線，這條曲線就稱為經(jīng)驗頻率曲線。維泊爾公式p=-X 100%切哥達耶夫p =X 100%海n+1n+04森公式 p = m n5 x 100%3、什么是適線法？試述其一般步驟.答：適線法：以經(jīng)驗點距為基礎(chǔ)，在一定適線準則下，求解與經(jīng)驗點據(jù)擬合最佳的頻率曲線參數(shù)。一般步驟：4、相關(guān)分析法的注意事項、使用條件是什么?答：根據(jù)某些主要影響因素，找出其變量之間的近似關(guān)系或平均關(guān)系，然后，進行分析計算，在數(shù)理統(tǒng)計 中，把這種變量之間近似的或平均的關(guān)系，就成為相關(guān)，把研究這種關(guān)系的方法稱為相關(guān)分析。使用條件及注意事項：（1）前提，二者在成因上要有聯(lián)系。（2）樣本容星盡里大。（3）相關(guān)系數(shù)要有一定

7、 的范圍取值。5、概率論與數(shù)理統(tǒng)計的關(guān)系,幾率與概率的關(guān)系數(shù)理統(tǒng)計是概率論的基礎(chǔ)，將數(shù)理統(tǒng)計上升到理論層面就形成概率論。幾率是隨機事件在客觀上出現(xiàn)的可 能程度，是事件固有的客觀性質(zhì)，不隨人們試驗結(jié)果的情況和次數(shù)變動，是一個常數(shù)是理論值。頻率是利 用有限的試驗結(jié)果推算而得的，是一個經(jīng)驗值，將隨試驗次數(shù)多少而變動，只有試驗次數(shù)達到無限多時， 才能穩(wěn)定在一個常數(shù)并等于理論值。第三章設(shè)計流量的推算方法一、概念：可能最大暴雨.在一定歷時內(nèi)可能達到而又不被超過的暴雨。二、簡要敘述：】、水文資料的三重審查指什么?答：指可靠性（測流方法、水位流雖關(guān)系是否穩(wěn)定、整編方法是否規(guī)范）一致性（成因一致、水利工程影響、

8、下墊面條件影響）、代表性的審查。2、請敘述利用流量觀測資料推算設(shè)計流量的主要步驟。答：1、三性審查（可靠性、一致性、代表性）2、資料的插補與延長3、特大洪水的調(diào)查與考證4、 特大值處理5、做經(jīng)驗頻率曲線6、做理論頻率曲線7、適線8、求設(shè)計洪水9、成果的合理性分析（地 區(qū)性規(guī)律分析、與其他方法的計算結(jié)果相互檢驗）3、缺乏流量資料時求設(shè)計洪峰流量1大中河流適線法、水文比擬法、經(jīng)驗公式法2、小流域推理公式利用暴雨資料推求設(shè)計洪水利用經(jīng)驗公式：把成因分析與經(jīng)驗判斷相結(jié)合4、什么是特大值處理？為什么要進行特大值處理?答：特大值是指比多年平均值三倍以上的值。在統(tǒng)計計算中，不能把這些特大值與其他數(shù)值同等對待

9、，而 需要進行適當(dāng)?shù)靥幚砘蛘{(diào)整，即所謂的特大值處理。理由：通過特大值的處理，考慮了特大洪水的影響， 可以起到延長系列的作用，能增強系列的代表性，減少各參數(shù)值的抽樣誤差，提高計算結(jié)果的穩(wěn)定性和可 靠性。5、用設(shè)計暴雨資料推求設(shè)計流量時的兩個計算步驟是什么?答：兩個計算步驟是：產(chǎn)流計算和匯流計算（洪水過程，常用經(jīng)驗單位線法）。第四章海洋水文一、概念：潮汐:是口、月潮力引起的海洋水面周期性的升降運動。風(fēng)暴潮:即氣象海嘯，是因為臺風(fēng)、寒潮等天氣系統(tǒng)帶來的大風(fēng)或氣壓劇變而引起的海水位異常上升 現(xiàn)象?；鶞拭?1957年，我國采用“黃海平均海平面”作為全國統(tǒng)一的陸地高程起算而。二、簡要敘述：在求設(shè)計潮位、設(shè)

10、計浪高時,也常用水文統(tǒng)計方法么？主要步驟是什么?答：常用水文統(tǒng)計方法。主要步驟：首先，將年最大流雖:系列整理，按流量遞減次序排列，分別計算各年最大流維的經(jīng)驗頻率Pl（%）， 在海森幾率格紙上點繪經(jīng)驗頻率點距或經(jīng)驗頻率曲線；其次，由年最大流雖系列資料，計算該系列的統(tǒng)計 參數(shù)均值、變差系數(shù)Cv和偏差系數(shù)Cso由以上三個參數(shù)確定了一條皮爾遜III型曲線作為理論頻率曲線， 由此可以計算任何頻率的流量及設(shè)計數(shù)量。第五章大中橋孔徑計算一、概念：姍海段火流圖元用圖示定性表示建橋前后橋位河段水流和泥沙的變化，用來幫助指導(dǎo)計算橋梁孔徑和 橋面標高。別列柳伯斯基假設(shè):該假設(shè)認為橋下流速達到天然河槽平均流速時，橋下

11、沖刷即停止，而旦同一垂線處， 沖刷后的水深與沖刷前的水深成正比，適用于穩(wěn)定性河段的河槽。二、簡要敘述：1、大中橋孔徑計算的兩種方法是什么?答：是沖刷系數(shù)法：基于別氏假設(shè)，分析建橋前后沖刷變化，引用橋位斷面的設(shè)計流蛾和設(shè)計水位，依據(jù) 水流連續(xù)性原理，引入沖刷系數(shù)法，推到出計算孔徑公式。經(jīng)驗公式法：工作人員根據(jù)地區(qū)性特點，根據(jù)工作經(jīng)驗，以一定的理論依據(jù)，應(yīng)用數(shù)理統(tǒng)計法，得到簡化 公式。2、簡述沖劇系數(shù)法的基本思路。答：利用橋位斷面的設(shè)計流蛾Qs和設(shè)計水位Hs,根據(jù)水力學(xué)的連續(xù)性原理，求出橋下順利宣泄設(shè)計洪水 時所需要的最小過水面積，用以確定橋空的最小長度。沖刷后的橋下過水而積，是沖刷前的P倍，P即

12、沖 刷系數(shù)。公式推導(dǎo)見P131132 =3、大中橋面標高由哪幾部分組成？都如何確定?4、橋孔的布置原則1、選穩(wěn)定河段2建橋前后盡蛾保持與天然河流流量的分配不變3、與其他水工建筑物的相互影響因素、4與其他水利設(shè)施的相互配合5標準跨位6地理條件好的河段7進行徑流技術(shù)分析5、確定大中橋面最低標高時,應(yīng)考慮哪些因素（區(qū)分能行河段和不能行河段）?答：不通航河道上，若無流冰流木，則在計算水位上確定凈空：若有流冰流木，垂向凈空應(yīng)自流冰面以上 算起，最小跨徑取決于流冰流木的大小。通航河道上，凈跨和凈空蕓求規(guī)范獲得。第六章橋梁墩臺的沖刷輸沙率:單位時間內(nèi)，在過水?dāng)嗝嫔蠁挝缓硬蹖挾壬贤ㄟ^的推移質(zhì)的質(zhì)量。挾沙能力:

13、在一定的水力條件和邊界條件下，單位體積的水流，能夠挾帶的最大數(shù)雖（質(zhì)雖），包括懸移質(zhì) 和推移質(zhì)的全部泥沙數(shù)量，稱為水流的挾沙能力。泥沙的起動流速:床面泥沙顆粒在各種外力作用下，失去平衡，泥沙開始運動時的水流垂線平均流速。 河床演變:在天然狀況下或人類活動的干擾后，河床形態(tài)逐漸的變化，稱為河床演變。河相關(guān)系:處于動力平衡狀態(tài)的河流河床形態(tài)特征與流域來水來沙條件和河床組成之間的定量關(guān)系。一、簡要敘述：1、河床演變是如何形成的?答：水流輸沙不平衡引起河床演變，上游來沙量大于河段水流挾沙能力，床面淤積：反之，上游來沙量小 于河段水流挾沙能力，床面沖刷。水流和床面相互作用，形成河床演變。2、以大中橋為例

14、,說明建橋后河床演變的發(fā)展如何?建橋后，橋墩橋臺占據(jù)了原有的過水面積，使過水?dāng)喽鴾p小，產(chǎn)生斷面收縮，流速增大，水流挾 沙能力增強，對河床產(chǎn)生了沖刷，水流通過橋位斷面后，在橋下游過水?dāng)嗝嫱蝗辉龃?，流速降低，挾沙?力減弱，泥沙淤積，沖刷一段時間以后又使河床斷面加大，從而流速降低，挾沙能力降低，漸漸達到了水 流輸沙的相對平衡。3、橋下河床的沖劇過程如何？可分為哪幾個階段？它們形成的原因是什么?答：自然沖刷：河流在無橋梁涵洞的天然狀態(tài)下的沖刷一般沖刷：橋孔稍下游處收縮斷面，使進入橋下河槽斷面泥沙小于橋下斷面急速水沖走的泥沙數(shù)量。 局部沖刷：橋墩橋臺周圍形成渦流對橋墩橋臺的沖刷。4、用示意圖畫出大中橋

15、的水流圖示。答：見教材P122 =5、在確定橋下最低沖刷線時,需要計算哪些沖刷深度?答：需要計算設(shè)計水位、一般沖刷后的最大水深、橋臺局部沖刷深度、橋臺所在位置的平均水深、橋臺沖 刷深度。6、沖刷有哪些類型？各是由什么原因產(chǎn)生的?答：沖刷的類型有：自然沖刷、一般沖刷、局部沖刷。|1然沖刷是山河流演變引起的，一般沖刷是由于斷面收縮造成的，局部沖刷是由于局部的渦流引起的，三 者互不干擾。第七章橋位選擇和調(diào)治構(gòu)造物一、概念：齡陶知調(diào)治構(gòu)造物是橋梁工程的重要組成部分，主要包括各種形式的導(dǎo)流堤、丁壩及其他橋頭 防洪工程，用以調(diào)節(jié)水流，引導(dǎo)水流均勻、順暢地流過橋孔，防止橋下斷面和上下游附近的河床、河 岸發(fā)生

16、不利變形，確保橋梁安全。二、簡要敘述：調(diào)治構(gòu)造物主要有哪些？和有什么作用?答：調(diào)治構(gòu)造物主要包括各種形式的導(dǎo)流堤、丁壩及其他橋頭防洪工程。導(dǎo)流堤：設(shè)置導(dǎo)流堤后，橋下水流變得順直均勻，局部沖刷也有所減少，同時增大了發(fā)生沖刷的而積 并降低了沖刷速度，使橋下河床的沖刷分布趨于均勻，避免橋下和橋頭出現(xiàn)集中沖刷。丁壩：作用在于將水流挑離橋頭引道或河岸，使壩下游的河岸或路堤免受沖刷，形成有利的水流結(jié)構(gòu) 和河床變形。不透水丁壩的長度最大不應(yīng)超過河槽寬度的15%.樁排架等組成的透水丁壩，透水性達 到80%時，丁壩長度不得超過河槽寬度的35%,山區(qū)河流橋頭及沿河路堤的丁壩長度不超過10m。泥沙主要特性幾何（粒徑

17、、粒徑級配曲線、平均粒徑和中值粒徑）、重力、水力特性2、橋位選擇應(yīng)注意哪些問題?答：橋位選擇應(yīng)注意的問題有：（1）橋位應(yīng)滿足水文、地形、地質(zhì)、通航方面的要求。（2）各類不同河段上：山區(qū)峽谷河段：橋孔不得壓縮水量。平原順直河段：選在河槽和河床走向一 致，河槽流雖較大處。平原分漢河道：橋位盡董避開分涅、分流點。山區(qū)變遷性河段：橋位應(yīng) 與岸邊正交，設(shè)置導(dǎo)流、防護設(shè)施。（3特殊地區(qū)的橋位選擇：P218（4）跨越通航海輪航道橋梁的橋位選擇：橋位應(yīng)遠離航道彎道、險灘、匯流口、渡口、港口作業(yè)區(qū)和船舶錨地。第八章小橋涵孔徑計算簡要敘述：1、小橋孔徑計算的特點與大橋孔徑計算有什么不同?答：大中橋允許河床發(fā)生一定

18、的沖刷，一般采用天然河槽平均流速作為設(shè)計流速。小橋涵一般不 允許河底發(fā)生沖刷，可以根據(jù)河床加固鋪砌的類型，選擇適當(dāng)?shù)娜菰S流速作為設(shè)計流速。2、小橋孔徑計算的主要步驟有娜些?答：（1）擬定橋下河床的處理方案（容許流速）o （2）根據(jù)容許流速和設(shè)計的洪峰流螭，計算孔徑與壅水高 度。（3）比較上述壅水高度與最大容許壅水高度，從而判斷是否需要調(diào)整孔徑值，直至達到允許的壅水高 度。3、涵洞孔徑計算的特點與小橋孔徑計算有什么不同?答：小橋孔徑計算時需有凈空，而涵洞則基本處于淹沒式，涵前水深可以高于涵洞高度。4、小橋面標高由哪些因素組成?答：由河床最低點高程、橋前水深、橋下凈空安全值和橋梁上部結(jié)構(gòu)的建筑高度等因素組成。5、橋涵水文計算時,教科書和橋梁勘測設(shè)計規(guī)范中,介紹和推薦許多推理公式或經(jīng)驗公式,請分析 為什么?答：關(guān)鍵詞：沒有資料，理論與實際的結(jié)合。第九章橋位勘測和橋位選擇簡要敘述：1、橋位勘測的任務(wù)是什么?答：主要任務(wù)：（1）為橋位設(shè)計、橋型方案選擇及墩臺基礎(chǔ)設(shè)計提供必要而可靠的基本資料：（2）制訂不 同的橋位和接線方案，進行比較：（3）制訂不同橋位、不同接線方案相應(yīng)的橋孔長度、橋梁高度、河床最 低沖刷深度及引道、調(diào)治構(gòu)造物的設(shè)計方案。2、橋位勘測的主要工作內(nèi)容有哪些?答：（1）現(xiàn)場勘測前的技術(shù)準備工作：向有關(guān)部門搜集必要的