大連理工《橋涵水文》離線大作業(yè)答案

1、網(wǎng)絡教育學院橋涵水文離線作業(yè)學習中心：層次：專升本專業(yè)：土木工程（道橋方向）年級：2013 年 秋 季學號：學生：輔導教師：楊穎完成日期：2014 年 3 月 9 日大工 14 秋橋涵水文大作業(yè)及要求 注意：從以下五個題目中任選兩個進行解答（注意：從題目一、二中選擇一 道計算題，并從題目三、四、五中選擇一道問答題，分別進行解答，不可同時 選擇兩道計算題或兩道問答題）；解答前，需將所選的題目進行復制（使老師 明確你所選的題目）。題目一：計算題某水文站有 22 年的年最大流量觀測資料，并已知其統(tǒng)計參數(shù) CV 0.37 ，CS 0.17，計算 Q、CV 、 CS和Q1%的抽樣誤差，以及第一項的經(jīng)驗頻

2、率 P1的抽樣誤差。（ K1% =1.91， B=2.9）解：（ 1） CV 的抽樣誤差：2） CS 的抽樣誤差：Cs262（1 32 0.17 1560.17= 0.2846 =0.534（3） Q 的抽樣誤差根據(jù)經(jīng)驗頻率分析方法： 由實測系列外特大值經(jīng)驗頻率： PM/（N+1） ；實 測系列內(nèi)其它項經(jīng)驗頻率： Pm=P + （1-P） （m-L）/（n-L+1） 得出經(jīng)驗頻率計算 表，經(jīng)驗頻率點群點繪于海森幾率格紙上，目估通過點群分布中心，并兼顧到 特大值作曲線，得到經(jīng)驗頻率曲線。查表得，當 CS0.17 時， P1 5%,1=1.88P2=50%, 2=-0.16, P3=95%, 3=

3、-1.32公式： Q =（Q3 1 Q1 3）/（ 1 3）9701.883120（ 1.32）/1.88（.32）1857 m3/sQ 的抽樣誤差計算公式為：Q =0.36Qn（4） Q1% 的抽樣誤差要求 Q1%的抽樣誤差，必須先計算 Q1% Q（1 1Cv） 中的 1， 根據(jù)公式： 1 K1C% 1 1.09.1371 2.46 ；Cv0.37Q1% Q（1 1Cv ） =3863 m3/s由抽樣誤差的計算公式：Q1%Q1%1n% B =0.024根據(jù)上面的計算，通過查表的經(jīng)驗頻率 P1 的抽樣誤差為 0.05.題目四：查閱相關資料， 闡述橋下河床的沖刷現(xiàn)象和過程怎樣？它們 形成的原因是

4、什么？橋梁沖刷計算時采用了哪些處理方法？ （建議必 要處附圖片說明。）（一）河床的沖刷現(xiàn)象和過程 橋下河床沖刷計算，是確定墩臺基礎埋深的重要依據(jù)。 河床變形分為三類：1. 橋渡束狹水流，增加單寬流量所引起的全斷面沖刷，稱一般沖刷，用 h 表示；沖刷停止時橋下的垂線水深表示該垂線處的一般沖刷深度。2. 由橋墩阻水使水流結(jié)構變化， 在橋墩周圍發(fā)生的沖刷， 稱局部沖刷，用 h 表示。3. 河道自然變化引起，稱為自然沖刷；順直微彎型河床 河段順直或略有彎曲，但主流流路依然彎曲，因此深槽、淺灘交錯出現(xiàn)， 兩側(cè)的邊灘犬牙交錯。 彎曲型河床 也稱蜿蜒性河道。 具有迂回 曲折的外形和蜿蜒蠕動的動態(tài)特性 ,在世

5、界上分布很廣。典型的彎曲型河床平面 形態(tài)為彎段和過渡段相間。 彎段為深槽所在， 過渡段為淺灘所在。 據(jù)統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)任 意兩相鄰淺灘的間距約為河寬的 6 倍左右。分汊型河床 又稱江心洲型河床。具 有一個或幾個江心洲，河身呈寬窄相間的蓮藕狀，具有兩股或更多的汊道,各汊道經(jīng)常處在交替消長的過程之中。 游蕩型河床 河身順直寬淺， 沙灘密布， 汊道 交織，河床變形迅速，主槽擺動不定，水流散亂。（二）河床的沖刷現(xiàn)象形成的原因 河床演變是水流與河床不斷相互作用的過程， 在這一過程中， 泥沙運動是紐 帶。任一河段在特定水流條件下有一定挾沙能力。 河床演變是指： 河道在天然情 況下或受人工因素的影響下所發(fā)生的變化。

6、 當上游來沙量與水流挾沙能力互相適 應時 ,水流處于輸沙平衡狀態(tài) ,河床保持相對穩(wěn)定；如上游來沙量與水流挾沙能力 不適應 ,水流輸沙不平衡 ,河床就產(chǎn)生相應沖淤變化。河床變化反過來又會改變水 流條件，從而引起水流挾沙能力的變化， 變化的趨勢是盡量使上游來沙量與水流 挾沙能力相適應，使河床保持相對平衡。1、天然沖刷河床在水力作用及泥沙運動等因素影響自然發(fā)育過程造成的現(xiàn) 象。2、局部沖涮，水流因受墩臺的阻擋，在墩臺附近發(fā)生的沖刷現(xiàn)象叫局部沖 刷。在橋墩的前緣與兩側(cè)形成沖刷坑。3、一般沖刷，建橋后由于橋孔壓縮河床水面積減小，從而引起橋下流速的 增大，水流攜砂能力也隨之增大造成整個橋下斷面的河床沖刷。

7、（三）橋梁沖刷計算建橋后，由于橋墩的束水作用， 橋位處河床底部將發(fā)生下切沖刷。 根據(jù)工程 地質(zhì)勘探報告， 該橋橋址處， 河床沖刷層為亞粘土。 河床的沖刷計算按粘性土河 床處理。（1）一般沖刷計算 采用公路橋位勘測設計規(guī)范中 8.5.4-1 式hpA Q2Bch chmc0.331IL式中,hp -橋下一般沖刷后的最大水深 （m）;Q2 -河槽部分通過的設計流量（ m3/s）； 橋墩水流側(cè)向壓縮系數(shù)，查公路橋位勘測設計規(guī)范中表 8.5.3-1；hmc-橋下河槽最大水深（ m）；h c -橋下河槽平均水深（ m）；A單寬流量集中系數(shù)， A0.5,B、H 為平灘水位時河槽寬度和河槽平均水深。 A=1.01.2Bc -橋下河槽部分橋孔過水凈寬（ m）,當橋下河槽擴寬至全橋時Bc即為全橋橋下過水凈寬；IL - 沖刷坑范圍內(nèi)粘性土液性指數(shù)，在本公式中 IL 的范圍為 0.161.19。 局部沖刷深度計算參考公路工程水文勘測設計規(guī)范（ JTG C30-2002）式 7.4.12。n20.6 0.15hb K K 2B1 hpV V 0V0式中：hb 橋墩局部沖刷深度（ m）；K 墩型系數(shù)，可按公路工程水文勘測設計規(guī)范（ JTG C30-2002）