桥涵水文总复习

P MN1 式中，M = 1，2，…，a
(42) (41)
一般洪水的经验频率为：
PmPM a(1PM a)nm l l1 a (1 a ) ml N1 N1nl1
m = l +1，l + 2，···，n 方法任选
记，应用
(43)
2、设计流量的推算方法
① 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
0 .0 2 8
河槽设计流量：
Q ccVcBchcVc
2 1 3 .0 0 1 .6 6 10 m 34 /s7
河滩设计流速：
Vt
1
nt
21
ht 3J 2
1 1 .2 23 0 .00 1 2 00 .7 5m 9 /s 0 .032
河滩设计流量： Qt Bt ht Vt
ZS = ZP
h h 1 h 2 h 3 h 4
h11 2hy, h2:急流冲高，对 h2缓 0流
h33 2hL, h41 2hw, 河湾超
对通航河段，两种都要算，取大者。
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Δh、一般冲刷hP、 局部冲刷hb
结构高度ΔhD=1.18m，选50m标准跨径（桥墩中心间 距），墩宽2m。
已知冲刷系数法计算公式如下：
1 P )PSV
谢才-曼宁公式：
Q
21
R3J2
h23J12
n
n
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。
河槽平均水深： 河滩平均水深： 河槽设计流速：
h c Z S 4.0 2 4.0 5 0 4.0 2 0 3 .0 m
h t Z S 4.8 3 4.0 5 0 4.8 3 1 .2 m
VC

1 nc
2
hc 3
J
1 2
1 3 .023 0 .0
1
02 0 1 .6 5m 6 /s
10.37 VS5
lj
d
l
VS VC
② 经验公式（了解）
(53)
不记，会用
3、桥面标高计算方法
① 非通航河段
Z m Z S i n h h j h D ( 5 1 )
② 通航河段
记
记
Z m Z i M n h m h D ( 5 1 )1
《桥涵水文》总复习
第一、二章 绪论、河流与流域
一、基本概念 河流与流域的基本特征；水文循环与水量平衡；多 年平均水量平衡方程（陆地、海洋、全球）；径流； 河川径流；径流形成的概念。
泥沙运动的基本概念：粒径；粒径级配曲线；容重 （重度）；沉降速度。
泥沙分类： ① 按泥沙在河槽中运动状态分类：悬移质、推移质、 床沙质； ② 按泥沙颗粒的大小和来源：冲泻质、河床质。
处理（第四章） ② 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）
3、设计水位、设计流速计算
① 桥位断面有实测资料 由设计流量QP，直接利用桥位断面Z~Q 关系曲线、
Z~V关系曲线，求出设计水位ZP、VP。 ② 桥位断面无实测资料
L
ZS
Q 左 t
Lc
Q 右 t
(68)
Qc
Zm
③ 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，
h
不
c
变。
④ h max 值的确定：通常按桥位上游附近枯水位或中 hc
低水位实测过水断面图求得；也可利用设计水位时的
实测桥位断面图求得。
hc c Lc
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。
应用说明：
① 当桥下断面全为河槽，Q2 = QP，B2 =Lc . ② 当桥孔压缩部分河滩，桥下河槽不会扩宽至全
桥，则：
L
ZS
Q 左 t
Lc
Q 右 t
Q 2Q c,P B 2L c Q cP Q cQ c Q t Q P
适用条件：非粘性土河槽，桥下全部为河槽或桥下河
槽部分。
应用说明： ① 当桥下断面全为河槽，Lcj = Lj = L-nd，QcP = QP。
② 当桥孔压缩部分河滩，桥下河槽不会扩宽至全
桥，则：
LcjLcnd Q cP Q cQ c Q t Q P Q t Q 左 t Q 右 t
Bt
河滩
右
桥
台
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 h =0.42m，桥下净空高度Δhj=0.5m，桥梁上部
h h P h b
h sh h P h b
三部分冲刷形成的原因。
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。
3
3
h P L A cE jc d P 1 Q 6(h h m c)a 5 3 x5 L A cE jc d P 1 Q 6 5h h m c ax(6 6 )
2 3 1 .2 6 0 .7 9 2m 2 3/s 3
设计流量： Q P Q c Q t 10 2 4 2 7 13 2 m 3/7 s0
设计流速取天然河槽平均流速： VSVc1.6m 6/s
（3）求通过设计洪水桥下理论上所需的毛过水面积：
10.37VS510.375 1.660.987
2、参数估计的方法
记
① 矩法
设桥位断面年最大洪峰流量系列：
x1，x2，…… ，xn
均值：
1n xni 1xi
均方差和变差系数：
n(xi x)2
i1 n1
C Vx1 xi n 1 (n x i 1 x)2
n(K i1)2 C Vi1n1
(39)
② 64-2简化式
V1 A .0 0 .1(4 Q Q c 2)0 .1 (1 B c)B 2 0 .3(4 h h m c)a 23V xc
式中，Vc为天然河槽平均流速。
四、墩台基底最小埋置深度计算
Δh hP
hb
ZS
总冲刷深度hs：
h sh h P h b
Qc
Zm
(68)
h P 1 .0(A 4 Q Q c c) P 0 .9 0(1 B c)L c 0 .66 h max (6 1)1
式中，Lc建桥后桥下河槽宽度。
③ 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：
Q2 QP B2 L
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。
二、计算题
1、经验频率公式
P P (X x m ) n m 1 1% 00(3 1 )8
ct 6 3 10 0 78 m 3 2 8 g 7m 3 2 4
答：桥孔布置6孔，最小桥孔长度298m，桥孔净长 288m。
【例2】某桥位断面如图所示：
设计流量QP=3609m3/s，相应过水面积ω=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ωc=990m2，Bc =160m，ω t左=20m2， Bt左=10m，ω t右=180m2，Bt右=68m。天然河槽平均流 速Vc=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 d3.0。mm
lj
5 02
b 2 0.04
l 50
g

QP
(1)PVS

1270 73 m 24
0.98(7 10.0)4 1.11.66
（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
c 210 363m0 2
河滩可布置两孔，桥下过水面积
t (5 0 2 1) 0 1 .21m 028
二、计算题
1、特大洪水经验频率计算方法 特大洪水的排位及首位特大洪水重现期 N 确定
① 独立样本法
特大洪水的经验频率为：
P MN M 1 式中， M = 1，2，···，a
(41)
一般洪水的经验频率为： m
P mn1 式中， m l 1 ,l 2 , ,n
② 统一样本法
特大洪水的经验频率为： M
hmax
hP hs
天然河底
桥墩
hb
墩台基底埋置高程：
基底高程 Δc
Z j d Z s h s c Z s h h P h b c
式中，Δc为基底埋深安全值。
【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。
BC
左
桥
河槽
台
ZS
利用实测桥位断面图，用谢才-曼宁公式计算 Z~Q、 Z~ω、 Z~V关系曲线，然后推求ZP、VP。
QVR23J12
n
复式断面，滩槽要分开计算：
Rh
记，应用
Q Q C Q t C V C t V t
Q t Q Q C t C
Vt

Qt t
第五章 桥涵孔径计算
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。 悬移质泥沙运动：含沙量。 水流挟沙能力定义。
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。
第三章 水文统计基本原理与方法
一、基本概念
一、大、中桥
1、基本概念
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 ① 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。
g(1 Q P )PSV
(52 )
解：（1）求设计水位： 桥面标高：
Z m i Z n S h h j h D
Z S Z m ( in h h j h D )
4 .1 7 ( 0 0 .4 0 2 .5 1 . 0 1 ) 8 4 .0 m 5 0
（2）求设计流量、设计流速
2、65-2公式 当 V V 0 h b K K 2 B 0 .6 h P 0 .1(V 5 V V 00 ) 当 V V 0 h b K K 2 B 0 .6 h P 0 .1(V 5 V V 00 )n 2
3、一般冲刷结束后墩前行近流速（冲止流速）计算
① 64-1修正式 VEd16hP 23
h ma xZ SZ m
⑤ 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。
0 .66
h P 1 .0 (A 4 Q Q c 2 ) 0 .9 0( 1 B c)B 2 h max ( 6 1 )
记
(31)3
记
(31)4
(31)4
偏态系数： CS = (3~4)CV ② 三点法（概念） ③ 适线法（步骤） 3、设计值计算
x P ( 1 P C V ) x
( 3 2 )6
记
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。
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
当 V V 0 h b K K 1 B 0 . 6 ( V V 0 )
当 V V 0 h b K K 1 B 0 .6 ( V 0 V 0 )V V 0 ( V V 0 0 ) n 1