桥涵水文复习资料

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1、 1 / 5 第一章 1. 地面径流 ：降落到地面上的水，除掉损失一部分以外，在重力作用下沿着一定的方向和路径流动。 2 地面径流长期侵蚀地面，冲成沟壑，形成溪流，最后汇集而成 河流 。 3. 河川径流 ：受重力作用沿河床流动的水流。 4. 河流的基本特征 ： 1）河流断面，河流断面有横断面和纵断面。 2）河流长度，一般天人河流，从河源到河口的距离，称为河流长度。 3）河流比降，任意河段两端（水面或河底）的高差称为落差，深泓线上单位长度内的平均落差成为比降。 5 河流中沿水流方向各横断面最大水深点的连线，称为 深泓线 。 6 降落到地面上的水，被高地、山岭分割而汇集到不同的河流中，这些汇集水流

2、的区域，称为某河流的 流域 （或汇水区）。 7. 流域的特征 ：几何特征：流域面积和流域形状。自然地理特征：流域的地理位置和地形。 8. 山区河流的特点 ：流域内坡面陡峻，岩石裸露，汇流时间短，而且降雨强度大，以致洪水暴涨暴落，水位和流量的变幅较大，往往一昼夜间水位可上涨 10m之巨。 9 平原河流的特征： 具有广阔的河滩，洪水时河滩被淹没，中、枯水时则露出水面以上。 10. 平原河流的河段 ： 1）顺直微弯型河段 2）弯曲型河段 3）分汊型 4）散乱型 11. 径流形成过程 ：流域内，自降水开始到水量流过出口断面为止的整个物理过程。包括降雨过程、流域蓄渗（植物截留、入渗、填洼的整个过程）、坡

3、面漫流、河槽集流。 12. 影响径流变化的主要因素 ： 1）气候因素 2）下垫面因素 13. 我国河流的 水量补给 ： 1）雨源类：秦岭，淮河以南直到台湾、海南岛、云南广大地区的河流 2）雨雪源类：华北、东北、西北地区的河流，每年有两次汛期，年流量过程线呈双峰形。 3）冰雪源类 西北地区新疆、青海等地的河流，水量补给以融雪和冰川融水为主。 第二章 1 水 文 现象的特征 ： 1）周期性 2）地区性 3）不 重复性 2 水文现象的分析方法 ： 1）成因分析法（研究水文现象的物理成因以及同其他自然现象有关因素之间的相互关系，建立计算关系式）， 2）地区归纳法（根据水文现象的地区性特点，搜集实测水文

4、资料，进行综合归纳分析）， 3）数理统计法（由于水文现象具有不重复性的特点，根据概率论，对系统的实测水文资料进行统计分析）。 3 几率： 对于随机事件，用一个具体数值来表示客观出现的可能程度。 4 频率 ：一系列重复的独立试验中，某一事件出现的次数与试验总次数的比值。 5 几率和频率的异同点 ：几率是随机事件在客观上出现的可能程度，是 事件固有的客观性质，不随人们试验的情况和次数而变动，是一个常数，是理论值；频率是利用有限的试验结果推算而得的，是一个经验值，将随试验次数的多少而变动，只有试验次数达到无限多时，才稳定在一个常数并等于一个理论值。 6样本是总体的一部分，在一定程度上反映了总体的特征

5、，故可以借助样本具有的规律来推断总体的规律。 7水文统计中，等于或大于某一流量值出现的次数与总次数的比值，称为该流量的 累计频率 P， 重现期 T=1/P。 8 变差系数 是代表系列离均分布情况的参数，表明系列分布对均值是比较分散还是比较集中，反映频率分布 对均值离散程度，可以进一步说明频率分布的特征。 9 偏差系数 是代表系列分布情况的参数，表明系列分布对均值是对称还是不对称的，反映频率分布对均值的偏斜程度。 10 变量之间的关系 ：完全相关（变量之间的关系非常密切，相互成严格的函数关系），零 2 / 5 相关（变量各自独立，互不影响，彼此之间没有关系），统计相关（变量之间的关系介于完全相关

6、与零相关之间）。 第三章 1 适线法的步骤 ： 1）将已知的随机变量系列按大小递减次序排列，计算各项变量的经验频率，并绘出经验频率点； 2）应用矩法公式计算均值 和 ，并假定 = ，在绘有经验频率点的纸上绘出理论频率曲线； 3）观察理论频率曲线和经验频率曲线的符合程度，反复调整统计参数，知道两者符合得最好为止，即可确定 、 、 的采用值及采用的理论频率曲线。 2 特大值的处理 ：不连续系列（有特大值）的经验频率计算；不连续系列的统计参数 、 、 的确定；适线法。 3 根据地区经验公式推算设计流量一般用于流域面积 F小于 500002的中等流域的桥位。 4公路工程中位于小流域河流及沟渠的桥梁和涵

7、洞，以及公路排水系统的设计流量一般由暴雨资料来推求。 5降雨扣除各种损失后称为 净雨 ，从降雨到净雨的过程称为 产流过程 。 6推理公式和经验公式一般应用于流域面积为 1002以下的小河沟。 第五章 1大中桥的 孔径计算 ，主要是根据桥位断面的设计流量和设计水位推算需要的桥孔的最小长度和桥面中心最低高程。 2 弗汝德系数 1 为急流河段。 3 桥孔布置原则 ： 1） 应保证设计洪水和它所夹带的泥沙顺利宣泄，避免河床产生不利于桥梁的变形，并能满足通航、 流水和漂浮物安全通过的要求 ； 2） 应与天然河流断面的流量分配相适应，两侧河滩的冲刷前桥下过水面积之比大致等于两侧河滩的流量之比 ；3） 应根

8、据桥位河段的天然特征，以及水工建筑物可能引起的影响，考虑河床变形和水流变化对桥梁的影响 ； 4） 应尽可能照顾当地的发展规划，与农田水利设施和生态环境保护相配合 ； 5） 按技术标准的规定，对跨径 50M以下的桥孔，尽可能采用标准跨径 ； 6） 应注意地址情况，桥梁的墩台基础避免设在断层、溶洞等不良处 ； 7） 应考虑施工条件和经济效益及生态效益，选择合理的桥孔设计方案 。 4 桥孔长度 ：设计水位上 两桥台前缘之间的水面宽度。 桥孔净长 ：扣除全部桥墩宽度后的桥孔长度。 5 BcQcQsKLj n)( 最小桥孔净长度 设计洪水流量 设计洪水的河槽流量 河槽宽度 K， n 反映河床稳定性的系数

9、和指数 6 桥面高程 ：桥面中心线上最低点的高程。必须满足桥下通过设计洪水、流冰、流木和通航要求，并应考虑雍水、波浪、水拱、河湾凹岸水面超高及河床淤积等各种因素引起的桥下水位升高。 7 壅水 ：天然水流受到桥孔压缩，桥前形成壅水，天然水面以上壅起的高度。 8 桥面最低高程的确定 不通航河段 : Djs hhhHH m i n 桥面最低高程 设计水位 桥下净空安全值 桥梁上部构造高度 各种水面升高值总和 minH sH jhDh h 3 / 5 通航河段： DMtn hHHH min 设计最高通航水位 通航净空高度 第六章 1 冲刷过程的三部分： 自然（演变）冲刷，一般冲刷和局部冲刷。 2 根据

10、泥沙在河槽内运动的状态分为推移质和悬移质。 3 悬移质 :在一定的水利条件下，泥沙处于运动状态，颗粒较细的泥沙被水流中的紊流漩涡带 起，悬浮与水中向下游动 4 推移质 ：颗粒稍大的泥沙，则在床面上滚动，滑动或跳跃着间歇性的向下游移动，前进速度远小于水流的速度 5 泥沙的主要特性 ：几何特性，重力特性和水力特性。 6 泥沙的起动 在水流推动下，床面泥沙颗粒由静止开始运动。它是泥沙运动和河床变形开始的临界状态。 7 起动流速 ：床面泥沙颗粒在各种外力作用下，失去平衡，泥沙开始运动时的水流垂线平均流速。 8 床面泥沙颗粒受力 推移 力，上举力，重力，颗粒摩擦力 9 含沙量 单位体积内水流中所含悬移质

11、的质量 10. 挟沙能力 在一定的水利条件和边界条件下，单位体积的水流，能够挟带泥沙的最大数量（质量），包括悬移质和推移质的全部泥沙数量 11. 河床演变 在天然状况下或人类活动的干扰后，河床形态逐渐的变化（水流输沙不平衡引起河床演变）。 12. 河床床面的粗化 ：在冲刷河段内，床沙中的细颗粒 泥沙呗水流冲走，上游来沙中的粗颗粒泥沙慢慢沉下来，这样河床表面层的泥沙粒径逐渐增大，形成自然铺砌的现象。 13. 副流 由于过水断面形状的改变或河湾的影响，伴随着主流，在水流内部形 成一种尺度较大旋转流动（副流是河床冲淤变形的直接原因）。副流分为立轴副流，平轴副流和顺轴副流。 14. 床面淤积 上游来沙

12、量大雨河段水流的挟沙能力 。床面冲刷 上游来沙量小于河段水流的挟沙能力 15. 影响的河床演变的主演自然因素 ：上游来水条件，流量的大小和变化；上游来沙条件，上游来沙量及粒径组成；河床地质，土质条件，河床比降为河床演变提供了边界条件。 16. 冲击河床 水流作用下，床面泥沙能够自由的运动，床面形态随着冲刷和淤积，在不断的演变 17. 河相关系 描述河床均衡形态的几何因素与来水，来沙条件存在一定的对应关系 18. 一般冲刷 当桥梁上游进入桥下河槽断面的泥沙数量小于桥下断面急速水流冲走的泥沙数量，桥下断面就出现冲刷 19. 水流在桥墩两侧绕流，形成十分复杂的，以 绕流漩涡体系为主 的绕流结构 20

13、. 桥墩周围水流主要包括：墩前水流涌波，桥墩迎水面的向下水流和尺度很大的旋涡体系 21. 行近水深 ：假定局部冲刷是在一般冲刷完成后进行的，一般冲刷后的最大水深 22. 行近流速 ：假定局部冲刷是在一般冲刷完成后进行的，一般冲刷后垂线平均流速 23. 桥台附近的水流 由主流区，下游回流区和上游滞留区三部分组成（注意 P149的图） 24. 桥墩的最低冲刷线高程 ： bps hhHH min ;桥台 ss hhHH min (Hs-设计水位， ph一般冲刷后最大水深， bh -桥墩冲刷深度， h-桥台所在位置的平均水深 ) tnH MH 4 / 5 第七章 1 调制构造物 ：桥梁工程的重要组成部

14、分，包括：导流堤，丁坝及其他桥头防护工程。 2 调制构造物布设 ：顺应水势，因势利导， 因地制宜 3导流堤的设计频率应与桥梁的设计洪水频率相同。 4导流堤平面线形：椭圆堤和圆曲线组合堤。 美国推荐：上游堤为 1/4椭圆；前苏联推荐：上游椭圆形，下游圆弧和直线的组合线形；我国应用的最多的是圆曲线组合堤 5. 丁坝 ：一种与河岸或路堤成一定角度，伸入水中的构造物。丁坝将水流挑离河岸或路堤，使坝下游的河岸或路堤免受冲刷，形成有利的水流结构和河床变形。可分为漫水丁坝和不漫水丁坝（挑水能力强）。 6山区河流桥头及沿河路堤的丁坝，长度不宜超过 10m。 第八章 1 小桥和涵洞勘察的主要任务 ：外业勘测 和

15、内业设计 2小桥和涵洞勘察的主要内容 :（ 1）勘测前的准备工作（ 2）小桥和涵洞位置的选择（ 3）小桥和涵洞测量（ 4）小桥和涵洞类型选择 3小桥桥下的水流图示（按下游天然水深的大小）：自由式出流（ kt hh 3.1 ）与淹没式出流（ kt hh 3.1 ） 4大中桥允许桥下河床发生一定的冲刷，一般采用天然河槽平均流速作为设计流速 5根据已知的设计流量和拟定的河床容许流速，计算小桥孔径与桥前壅水高度。 计算步骤 ：（ 1）判别桥下水力图式：自由式出流（ kt hh 3.1 ），淹没式出流（ kt hh 3.1 ）； （ 2）确定小桥孔径长度 L；（ 3）确定桥前水深 H；（ 4）确定路基和桥面最低标高。 6 涵洞与小桥相比 ：孔径小，孔道长，河底往往具有较大的纵坡，涵前水深可以高于涵洞高度。 7 涵洞的水力图示 ： 根据涵洞出水口是否被下游水面淹没：自由式出流和淹没式出流 根据涵洞进水口建筑形式不同与涵前水头 高低：无压力式（ ThH 2.1