《橋涵水文總復(fù)習(xí)》PPT課件.ppt

橋涵水文 總復(fù)習(xí) 第一 二章緒論 河流與流域 一 基本概念 河流與流域的基本特征 水文循環(huán)與水量平衡 多年平均水量平衡方程 陸地 海洋 全球 徑流 河川徑流 徑流形成的概念 泥沙運(yùn)動(dòng)的基本概念 粒徑 粒徑級(jí)配曲線 容重 重度 沉降速度 推移質(zhì)泥沙運(yùn)動(dòng) 泥沙起動(dòng)的概念 起動(dòng)流速 推移質(zhì)輸沙率 沙波運(yùn)動(dòng) 泥沙分類 按泥沙在河槽中運(yùn)動(dòng)狀態(tài)分類 懸移質(zhì) 推移質(zhì) 床沙質(zhì) 按泥沙顆粒的大小和來(lái)源 沖瀉質(zhì) 河床質(zhì) 懸移質(zhì)泥沙運(yùn)動(dòng) 含沙量 水流挾沙能力定義 河床演變的基本概念 河段分類及其與橋涵設(shè)計(jì)的關(guān)系 造床流量的定義及其確定方法 河相關(guān)系和河相系數(shù)的定義 二 計(jì)算題 徑流的度量單位及其換算 第三章水文統(tǒng)計(jì)基本原理與方法 一 基本概念 概率和頻率的概念 概率和頻率的區(qū)別與聯(lián)系 總體 樣本 樣本容量 抽樣誤差的概念 重現(xiàn)期 重現(xiàn)期與頻率的換算關(guān)系 設(shè)計(jì)頻率 橋涵設(shè)計(jì)流量 頻率曲線與統(tǒng)計(jì)參數(shù)的概念 統(tǒng)計(jì)參數(shù)的統(tǒng)計(jì)意義 統(tǒng)計(jì)參數(shù)對(duì)頻率曲線形狀的影響 二 計(jì)算題 1 經(jīng)驗(yàn)頻率公式 2 參數(shù)估計(jì)的方法 矩法 設(shè)橋位斷面年最大洪峰流量系列 x1 x2 xn 記 均值 均方差和變差系數(shù) 記 記 偏態(tài)系數(shù) CS 3 4 CV 三點(diǎn)法 概念 適線法 步驟 3 設(shè)計(jì)值計(jì)算 記 第四章設(shè)計(jì)洪峰流量和設(shè)計(jì)水位計(jì)算 一 基本概念 設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn) 設(shè)計(jì)頻率 的概念 設(shè)計(jì)流量 設(shè)計(jì)水位 設(shè)計(jì)流速的概念 特大洪水與特大洪水處理 資料審查的概念 二 計(jì)算題 1 特大洪水經(jīng)驗(yàn)頻率計(jì)算方法 獨(dú)立樣本法 特大洪水的經(jīng)驗(yàn)頻率為 式中 M 1 2 a 特大洪水的排位及首位特大洪水重現(xiàn)期N確定 一般洪水的經(jīng)驗(yàn)頻率為 式中 統(tǒng)一樣本法 式中 M 1 2 a 特大洪水的經(jīng)驗(yàn)頻率為 m l 1 l 2 n 一般洪水的經(jīng)驗(yàn)頻率為 方法任選 記 應(yīng)用 2 設(shè)計(jì)流量的推算方法 橋位斷面有實(shí)測(cè)流量資料的情況用頻率分析 適線法 第三章 包括特大值處理 第四章 橋位斷面無(wú)實(shí)測(cè)流量資料的情況 1 大 中河流 歷史調(diào)查洪水反推統(tǒng)計(jì)參數(shù)或直接作部分頻率曲線 了解 2 小河流 推理公式 經(jīng)驗(yàn)公式 了解 3 設(shè)計(jì)水位 設(shè)計(jì)流速計(jì)算 橋位斷面有實(shí)測(cè)資料由設(shè)計(jì)流量QP 直接利用橋位斷面Z Q關(guān)系曲線 Z V關(guān)系曲線 求出設(shè)計(jì)水位ZP VP 橋位斷面無(wú)實(shí)測(cè)資料 利用實(shí)測(cè)橋位斷面圖 用謝才 曼寧公式計(jì)算Z Q Z Z V關(guān)系曲線 然后推求ZP VP 復(fù)式斷面 灘槽要分開(kāi)計(jì)算 記 應(yīng)用 第五章橋涵孔徑計(jì)算 1 基本概念 一 大 中橋 水流圖式的概念 水流圖式反映什么 橋孔長(zhǎng)度 橋孔凈長(zhǎng) 跨徑 凈跨徑 橋面標(biāo)高 橋下凈空高度 各種壅水高度形成的原因 2 橋孔長(zhǎng)度計(jì)算方法 沖刷系數(shù)法建立公式的基本概念 別列柳伯斯基的假定 沖刷系數(shù) 5 2 式的意義 不記 會(huì)用 經(jīng)驗(yàn)公式 了解 3 橋面標(biāo)高計(jì)算方法 非通航河段 通航河段 ZS ZP 記 記 對(duì)通航河段 兩種都要算 取大者 第六章橋梁墩臺(tái)沖刷計(jì)算 一 基本概念 沖刷計(jì)算的簡(jiǎn)化方法 自然沖刷 h 一般沖刷hP 局部沖刷hb 三部分沖刷形成的原因 二 一般沖刷計(jì)算 公式不記 掌握應(yīng)用 1 64 1修正式 按沖止流速概念建立的公式 沖止流速 公式建立的概念 一般沖刷深度表示方法 適用條件 非粘性土河槽 橋下全部為河槽或橋下河槽部分 應(yīng)用說(shuō)明 當(dāng)橋下斷面全為河槽 Lcj Lj L nd QcP QP 當(dāng)橋孔壓縮部分河灘 橋下河槽不會(huì)擴(kuò)寬至全橋 則 當(dāng)橋孔壓縮部分河灘 橋下河槽會(huì)擴(kuò)寬至全橋 則認(rèn)為橋下全部為河槽 Lcj Lj L nd QcP QP 不變 當(dāng)橋下河床由多層成分不同的土質(zhì)組成 分層土河床的沖刷可采用逐層漸進(jìn)試算法進(jìn)行 2 64 2簡(jiǎn)化式 按輸沙平衡建立的公式 輸沙平衡的概念 建立公式的概念 適用條件 沙質(zhì) 非粘性土 河槽 橋下全部為河槽或橋下河槽部分 應(yīng)用說(shuō)明 當(dāng)橋下斷面全為河槽 Q2 QP B2 Lc 當(dāng)橋孔壓縮部分河灘 橋下河槽不會(huì)擴(kuò)寬至全橋 則 式中 Lc建橋后橋下河槽寬度 當(dāng)橋孔壓縮部分河灘 橋下河槽會(huì)擴(kuò)寬至全橋 則認(rèn)為橋下全部為河槽 三 局部沖刷計(jì)算 公式不記 掌握應(yīng)用 局部沖刷的概念 局部沖刷表示方法 起沖流速 1 65 1修正式 2 65 2公式 3 一般沖刷結(jié)束后墩前行近流速 沖止流速 計(jì)算 64 1修正式 64 2簡(jiǎn)化式 式中 Vc為天然河槽平均流速 ZS hmax hP hb hs 基底高程 天然河底 橋墩 c 總沖刷深度hs 墩臺(tái)基底埋置高程 式中 c為基底埋深安全值 四 墩臺(tái)基底最小埋置深度計(jì)算 例1 無(wú)通航河段上某橋位斷面如圖所示 斷面為寬淺型 河槽 河灘斷面形狀近似矩形 河槽寬度Bc 210m 底部平均高程42 0m 糙率nc 0 028 河灘寬度Bt 236m 底部平均高程43 8m 糙率nt 0 032 水面比降J 0 0005 參照橋頭引道路基高程 已確定橋面標(biāo)高47 10m 橋下各種水面升高值之和 0 42m 橋下凈空高度 hj 0 5m 橋梁上部結(jié)構(gòu)高度 hD 1 18m 選50m標(biāo)準(zhǔn)跨徑 橋墩中心間距 墩寬2m 取左岸邊為起點(diǎn)距的零點(diǎn) 左橋臺(tái)位置已定 橋臺(tái)前緣位于零點(diǎn) 沖刷系數(shù)P 1 1 試用沖刷系數(shù)法推求最小橋孔長(zhǎng)度 謝才 曼寧公式 已知沖刷系數(shù)法計(jì)算公式如下 解 1 求設(shè)計(jì)水位 橋面標(biāo)高 2 求設(shè)計(jì)流量 設(shè)計(jì)流速河槽平均水深 河灘平均水深 河槽設(shè)計(jì)流速 河槽設(shè)計(jì)流量 河灘設(shè)計(jì)流速 河灘設(shè)計(jì)流量 設(shè)計(jì)流量 設(shè)計(jì)流速取天然河槽平均流速 3 求通過(guò)設(shè)計(jì)洪水橋下理論上所需的毛過(guò)水面積 4 確定橋孔長(zhǎng)度 河槽必須布置橋孔 可布置4孔 橋下過(guò)水面積 河灘可布置兩孔 橋下過(guò)水面積 答 橋孔布置6孔 最小橋孔長(zhǎng)度298m 橋孔凈長(zhǎng)288m 例2 某橋位斷面如圖所示 設(shè)計(jì)流量QP 3609m3 s 相應(yīng)過(guò)水面積 1350m2 設(shè)計(jì)水位ZS 34 28m 河槽最深處標(biāo)高Zm 25 83m 經(jīng)計(jì)算橋孔長(zhǎng)度L 238m 擬采用四孔 單跨l 60m 橋墩中心間距 墩寬b 2 0m 橋下河槽河灘過(guò)水面積及河寬分別為 c 990m2 Bc 160m t左 20m2 Bt左 10m t右 180m2 Bt右 68m 天然河槽平均流速Vc 3 10m s 單寬流量集中系數(shù)A 1 05 系數(shù)E 0 66 河床泥沙平均粒徑 式中 Lcj為橋下河槽部分橋孔凈長(zhǎng) 64 1公式如下 64 2公式如下 式中 Lc為橋下河槽部分橋孔長(zhǎng)度 橋下斷面河槽部分通過(guò)設(shè)計(jì)流量的計(jì)算公式如下 式中 為天然狀態(tài)下橋下河槽流量 為天然狀態(tài)下橋下河灘部分通過(guò)的流量 2 河