桥涵水文总复习PPT学习教案

1、会计学1桥涵水文总复习桥涵水文总复习推移质泥沙运动：泥沙起动的概念；起动流速；推移质输沙率；沙波运动。泥沙分类： 按泥沙在河槽中运动状态分类：悬移质、推移质、床沙质； 按泥沙颗粒的大小和来源：冲泻质、河床质。悬移质泥沙运动：含沙量。水流挟沙能力定义。第1页/共49页河床演变的基本概念：河段分类及其与桥涵设计的关系；造床流量的定义及其确定方法；河相关系和河相系数的定义。二、计算题径流的度量单位及其换算。第2页/共49页第三章 水文统计基本原理与方法一、基本概念概率和频率的概念、概率和频率的区别与联系；总体、样本、样本容量；抽样误差的概念；重现期、重现期与频率的换算关系；设计频率；桥涵设计流量；频

2、率曲线与统计参数的概念；统计参数的统计意义；统计参数对频率曲线形状的影响。第3页/共49页第4页/共49页均值：)93(11 niixnx均方差和变差系数：)133(1)(21 nxxnii )143(1)(112 nxxxxCniiV )143(1)1(12 nKCniiV记记第5页/共49页偏态系数： CS = (34)CV 三点法（概念） 适线法（步骤）3、设计值计算)263()1( xCxVPP记第6页/共49页 第四章 设计洪峰流量 和设计水位计算一、基本概念设计洪水标准（设计频率）的概念；设计流量、设计水位、设计流速的概念；特大洪水与特大洪水处理；资料审查的概念。第7页/共49页第

3、8页/共49页第9页/共49页第10页/共49页2、设计流量的推算方法 桥位断面有实测流量资料的情况 用频率分析（适线法）（第三章 ），包括特大值处理（第四章） 桥位断面无实测流量资料的情况1）大、中河流：历史调查洪水反推统计参数或直接作 部分频率曲线（了解）2）小河流：推理公式、经验公式（了解）第11页/共49页3、设计水位、设计流速计算 桥位断面有实测资料 由设计流量QP，直接利用桥位断面ZQ 关系曲线、ZV关系曲线，求出设计水位ZP、VP。 桥位断面无实测资料 利用实测桥位断面图，用谢才-曼宁公式计算ZQ、 Z、 ZV关系曲线，然后推求ZP、VP。 第12页/共49页2132JRnVQ

4、复式断面，滩槽要分开计算：ttCCtCVVQQQ CtCtQQQ tttQV 记，应用hR 第13页/共49页 第五章 桥涵孔径计算1、基本概念一、大、中桥水流图式的概念；水流图式反映什么？桥孔长度、桥孔净长、跨径、净跨径；桥面标高；桥下净空高度；各种壅水高度形成的原因。2、桥孔长度计算方法 冲刷系数法 建立公式的基本概念；别列柳伯斯基的假定；冲刷系数；（5-2）式的意义。第14页/共49页)25()1( SPgPVQ )35(375. 01 jSlV CSVVld 不记，会用 经验公式（了解）第15页/共49页3、桥面标高计算方法)105(min DjShhhZZ 非通航河段 通航河段)11

5、5(min DmMhhZZZS = ZP4321hhhhh 记记第16页/共49页0:,21221 hhhhy 急流冲高，对缓流河段急流冲高，对缓流河段河湾超高河湾超高,21,3243wLhhhh 对通航河段，两种都要算，取大者。第17页/共49页 第六章 桥梁墩台冲刷计算一、基本概念冲刷计算的简化方法：自然冲刷h、一般冲刷hP、 局部冲刷hbbPhhh bPshhhh 三部分冲刷形成的原因。第18页/共49页二、一般冲刷计算（公式不记，掌握应用）1、64-1 修正式（按冲止流速概念建立的公式） 冲止流速；公式建立的概念；一般冲刷深度表示方法。)66()(max53max61533561 cc

6、jcPccjcPPhhdELAQhhdELAQh 适用条件：非粘性土河槽，桥下全部为河槽或桥下河 槽部分。第19页/共49页应用说明： 当桥下断面全为河槽，Lcj = Lj = L-nd，QcP = QP。 当桥孔压缩部分河滩，桥下河槽不会扩宽至全 桥，则：)86( PtcccPQQQQQLLcQcZSZmtQ左左 tQ右右 tttQQQ右右左左 dnLLccj 第20页/共49页 当桥孔压缩部分河滩，桥下河槽会扩宽至全桥，则认为桥下全部为河槽，Lcj=Lj=L-nd，QcP=QP， 不变。ch 值的确定：通常按桥位上游附近枯水位或中低水位实测过水断面图求得；也可利用设计水位时的实测桥位断面图

7、求得。 chhmaxcccLh mSZZhmax第21页/共49页 当桥下河床由多层成分不同的土质组成，分层土河床的冲刷可采用逐层渐进试算法进行。2、64-2简化式（按输沙平衡建立的公式） 输沙平衡的概念；建立公式的概念。)116()1()(04. 1max66. 0290. 02 hBBQQAhccP 适用条件：沙质（非粘性土）河槽。桥下全部为 河槽或桥下河槽部分。第22页/共49页应用说明： 当桥下断面全为河槽，Q2 = QP，B2 =Lc . 当桥孔压缩部分河滩，桥下河槽不会扩宽至全 桥，则：LLcQcZSZmtQ左左 tQ右右 )86( PtcccPQQQQQccPLBQQ 22,第2

8、3页/共49页)116()1()(04. 1max66. 090. 0 hLBQQAhccccPP 式中，Lc建桥后桥下河槽宽度。 当桥孔压缩部分河滩，桥下河槽会扩宽至全桥，则认为桥下全部为河槽：LBQQP 22第24页/共49页三、局部冲刷计算（公式不记，掌握应用）局部冲刷的概念；局部冲刷表示方法；起冲流速。1、65-1 修正式)(06 . 010VVBKKhVVb 当当1)(000006 . 010nbVVVVVVBKKhVV 当当第25页/共49页2、65-2公式)(0015. 06 . 020VVVhBKKhVVPb 当当2)(0015. 06 . 020nPbVVVhBKKhVV 当

9、当3、一般冲刷结束后墩前行近流速（冲止流速）计算 64-1修正式3261PhdEV 第26页/共49页 64-2简化式ccccVhhBBQQAV32)()1()(04. 1max34. 021 . 021 . 0 式中，Vc为天然河槽平均流速。第27页/共49页ZShmaxhPhbhs基底高程天然河底桥墩ch hP hb总冲刷深度hs：bPshhhh 墩台基底埋置高程：cbPscssjdhhhZhZZ 式中，c为基底埋深安全值。四、墩台基底最小埋置深度计算第28页/共49页左桥台右桥台CBSZtB河槽河滩【例1】无通航河段上某桥位断面如图所示，断面为宽浅型，河槽、河滩断面形状近似矩形。第29页

10、/共49页河槽宽度Bc=210m，底部平均高程42.0m，糙率nc=0.028。河滩宽度Bt=236m，底部平均高程43.8m，糙率nt=0.032。水面比降J=0.0005。参照桥头引道路基高程，已确定桥面标高47.10m，桥下各种水面升高值之和 =0.42m，桥下净空高度hj=0.5m，桥梁上部结构高度hD=1.18m，选50m标准跨径（桥墩中心间距），墩宽2m。h第30页/共49页 取左岸边为起点距的零点，左桥台位置已定，桥台前缘位于零点。冲刷系数P=1.1，试用冲刷系数法推求最小桥孔长度。SPgjSPVQlblV)1 (,375. 0121322132JhnJRnQ谢才-曼宁公式：已知

11、冲刷系数法计算公式如下：第31页/共49页DjShhhZZmin)(minDjShhhZZ m00.45)18. 150. 042. 0(10.47解：（1）求设计水位： 桥面标高： 第32页/共49页（2）求设计流量、设计流速 河槽平均水深： 河滩平均水深： 河槽设计流速： mZhSc0 . 300.4200.450 .42mZhSt2 . 18 .4300.458 .4321321JhnVccCsm/66. 10005. 00 . 3028. 012132第33页/共49页sm /104766. 10 . 32103 河槽设计流量：ccccccVhBVQ 河滩设计流速： 21321JhnV

12、ttt sm /79. 00005. 02 . 1032. 012132 河滩设计流量： ttttVhBQ sm /22379. 02 . 12363 第34页/共49页 设计流量： smQQQtcP/127022310473 设计流速取天然河槽平均流速： smVVcS/66. 1（3）求通过设计洪水桥下理论上所需的毛过水面积：987. 025066. 1375. 01375. 01jSlV04. 0502lbSPgPVQ)1 (273466. 11 . 1)04. 01 (987. 01270m第35页/共49页（4）确定桥孔长度：河槽必须布置桥孔，可布置4孔，桥下过水面积 26303210

13、mc 河滩可布置两孔，桥下过水面积 21082 . 1)10250(mt22734738108630mmgtc答：桥孔布置6孔，最小桥孔长度298m，桥孔净长 288m。第36页/共49页【例2】某桥位断面如图所示：第37页/共49页设计流量QP=3609m3/s，相应过水面积=1350m2，设计水位ZS=34.28m，河槽最深处标高Zm=25.83m。经计算桥孔长度L=238m，拟采用四孔，单跨l=60m（桥墩中心间距），墩宽b=2.0m。桥下河槽河滩过水面积及河宽分别为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=

14、3.10m/s，单宽流量集中系数A=1.05，系数E=0.66，河床泥沙平均粒径 。mmd0 . 3 第38页/共49页53max6135)( ccjcPPhhdELAQh 式中：Lcj为桥下河槽部分桥孔净长。641公式如下：642公式如下：max66. 090. 0)1()(04. 1hLBQQAhccccPP 式中：Lc为桥下河槽部分桥孔长度。第39页/共49页桥下断面河槽部分通过设计流量的计算公式如下： 式中： 为天然状态下桥下河槽流量， 为天然状态下桥下河滩部分通过的流量。PtcccPQQQQQ cQtQ 第40页/共49页（2）河槽不稳定会扩宽至全桥，求桥下河床的一般 冲刷深度。（1

15、）河槽稳定不会扩宽，求桥下河槽部分的一般冲 刷深度；求：第41页/共49页解：64-1公式980. 026010. 3375. 01375. 01375. 01 dlVlVcjS （1）mdnBdnLLcccj15622160 mLhccc19. 6160990 mZZhmS45. 883.2528.34max （2）（3）smVQccc/306999010. 33 第42页/共49页smQQQcPt/540306936093 （4）23609901350mct smQVttt/50. 1360540 （5）smVQttt/300)18020(50. 13 smQQQQQPtcccP/3288

16、3609300306930693 （6）第43页/共49页53max6135)( ccjcPPhhdELAQh （7）河槽稳定不会扩宽18. 645. 8366. 0156980. 0328805. 15361 =10.20m第44页/共49页（8）河槽不稳定会扩宽至全桥mndLLLjcj23223238 smQQPcP/36093 53max6135)( ccjcPPhhdELAQh 18. 645. 8366. 0232980. 0360905. 15361 Phm50. 8 答：第45页/共49页解：64-2公式：max66. 090. 0)1()(04. 1hLBQQAhccccPP （1）mhsmQc45. 8,/3069max3 098. 0,160,05. 1 mBAc033. 0602 lb 第46页/共49页（2）河槽稳定不会扩宽mLsmQccP160,/32883