水力学复习材料

1、水文现象的共同特点有 : 随机性、周期性、地区性。河流分段特性 : 河源、上游、中游、下游、河口。河流基本特征 : 河流长度、弯曲系数。水文计算资料的一般要求 : 可鼎性、独立性、一致性、代表性。频率分析方法有 : 求矩分析法、三点适线法、矩法。墩台的冲刷现象 : 河床自然演变冲刷、桥下断面一般冲刷、墩台局部冲刷。 桥涵水文的研究方法有 : 数理统汁法、成因分析法和地理综合法 一条发育完整的河流，按其特性，可分为河源，上游，中游，下游，河口五部分。 量: 物体中所含物质数量。密度 : 单位体积内所含液体的质量。 重力：液体所受地球的引力。重度 : 单位体积中的液体重力。（非）均匀流 : 流线簇

2、彼此呈平行直线的流动 ,称为均匀流 ; 否则称为非均匀流。易流动性 : 静止时，液体不能承受切力及抵抗剪切变形的特性。黏滞性 : 在运动状态下，液体所具有抵抗剪切变形的能力。压缩性 : 液体宏观体积可随压强增大而减小的特性。气化: 液体分子逸出液面向空间扩散的现象 表面张力 : 沿液体自山表面，液体分子引力所产生的张力。绝对压强：以绝对真空作起算零点的压强。相对压强：以工程大气压 Pa 做起算零点的压强。真空 : 绝对压强小于大气压强时的水力现象。真空值 : 大气压强与绝对压强的差值。相对平衡或相对静止：当盛水容器对地球作运动，但容器与其中的液体之间及 液体本 身的质点间均无相对运动时，称为相

3、对平衡或相对静止等压面 : 液体中压强相等各点所构成的曲面，称为等压面一、流 线的定义、特性所谓的流线，即同一时刻与流场中各质点运动速度矢量相切的曲线。特性 ：1 、流线一般不会相交，也不会成 90的折转。 2、流线只能是一根光滑 曲线。 3 、任一瞬时，液体质点沿流线的切线方向流动，在不同瞬时，因流速可能有变 化，流线的 图形可以不同。二、明 渠均匀流的水力特性1、 明渠均匀流是一种等深、等速直线运动，断面流速分布沿程不变，有al=a2,ar=a2 ,。明渠均匀流的渠中水深 ,称为正常水深，常用 ho 表示。2、 总水头线、测压管水头线及渠底线三者平行，因此水力坡度J、测压管坡 度J P及渠

4、底坡度 i 三者相等。 J 二 J P 二 i顺坡三、明渠均匀流的发生条件 ： 1、属恒定流，流量沿程不变。 2、长直的棱柱形 (i0)渠道。3、渠道糙率n及底坡i沿程不变。四、尼古拉兹曲线发现，沿程阻力系数的变化可分为五个阻力流区。 P85区一一层流区区一一层流向紊流转变的过渡区区水力光滑区区一一紊流水力光滑区与水力粗糙区之间的紊流过渡区区一一紊流水力粗糙区五、河段分类：1：山区河流的河段类型峡谷河段开阔河段2:平原区河流的河段类型顺直微弯河段分义河段弯曲河段及宽滩河段游荡河段3:山区前河流的河段类型Lb 区前变迁河段冲积漫流河段4:河口河段类型三角港河口三角洲河口按照河床稳定程度，还可分为

5、：稳定河段次稳定河段不稳定河段六、河床形态变化的类型：运动的纵向输为横河床的儿何形状，称为河床形态。河床形态变化称为河床演变，它是河床泥沙结果，有两种类型 : P229纵向变形一一河床沿水流方向的高程变化，称为河床的纵向变形，它是河流沙不平衡造成的结果。(2)横向变形一一河湾发展，河槽扩宽，塌岸，分汉，改道等河床平面形态，统称向变形。河床演变的影响因素(1) 流域的产沙条件(2) 流量变化河床土质水流比降副流作用人类活动因素七、小桥涵的设计 ?原则：(1) 符合安全，经济，适用，美观的统一 ; 适应所在公路的等级标准，性质，使用任 务 及未来的发展(2) 因地制宜，就地取材 , 便于施工养护有

6、利于生态环保，密切配合当地农田水利，避免淹田，毁田，破坏排灌系统勘探设计内容：(1) 小桥涵位置及类型选择(2) 水文资料收集整理与分析计 ?算，确定设计 ?流量与设计 ?水位水利计算： 1:小桥孔径计算 2:河床加固类型与尺寸计算 3: 桥涵前壅水高度 计算 4: 进出口沟床的防护与处理措施标准图使用工程量计算与设计文件编制顺畅道小桥水流河湾八、小桥涵位置择位原则：(1) 服从路线走向(2) 逢沟设桥或涵(3) 适应路线平纵并与路基排水系统协调小桥轴线应与河沟流向垂直 ; 涵洞轴线应与水流方向一致，使进出口水流平河段的河床地质良好 , 河道顺直主体及附属工程的全部工程量最小，造价最低小桥定位

7、与布设1 、 服从路线走向。但是小桥工程量较大，定位时容许对路线作适当调整并按 需要选择跨河桥位。、 轴线应与洪水主流方向正交。否则应使墩台轴线与水流方向平行，以减小 对墩台的冲刷。、 桥位应布设在顺直河段。当遇河湾时，应择位于河湾的上游。万一必须在 下游跨河时，桥位应远离河湾，其距离应在 11. 倍河宽以外4、桥位应布设在地质良好、承载力大的河段，避免通过淤泥沉积地段。5、桥位应布设在河宽小、滩窄而高、汉流少的河段。当必须通过支流汇合口时，应在支流汇合口的下游跨越并远离汇合口。6、跨越溪沟时，桥位应在大河倒灌水位线的范围以外。7、桥位布设在两岸地质良好、土石方少的地方，有利与路线的平顺衔接。

8、8、对于沿溪路线，应有较好的线形条件。九、山区河流的桥孔布设1、）峡谷河段一般宜单孔跨越峡谷急流。桥面高程根据设汁洪水位，结合两岸 地形 和路线等条件确定。2、开阔河段可适当压缩河滩。河滩路堤宜与洪水主流流向正交，否则应增设调治工程。十、平原河流的桥孔布设1、顺直微弯河段 : 桥孔和墩台布设应考虑河槽内边滩下移，主槽在河槽内摆动的影响。2、弯曲河段 : 通过河床演变调查，预测河弯发展和深泓变化，考虑河槽凹岸水流集中冲刷发展和凸岸淤积等对桥孔及墩台的影响。3、滩槽较稳定的分汉河段 : 若多年流量分配基本稳定，可考虑布设一河多桥。桥孔布设应预讣各汉流流量分配比例的变化 , 设置同流量分配相对应的导流构造物。4、宽滩河段 : 桥孔可根据桥位上下游主流趋势及洪水深泓线摆动范围布设，允许对河滩有较大压缩，但应注意壅水对上游的影响。若河汉稳定乂不宜导人桥孔时 , 可考虑修建一河多桥5、游荡河段 :桥孔不宜过多压缩河床，应结合当地治理规划, 辅以调治工程，在 深泓线可能摆动的范围内，均宜设置桥孔。十一、山前区河流桥孔布设1、山前变迁性河段 : 允许桥孔较大地压缩河滩，但要辅以适当的调治构造物。