桥涵水文绪论

水文学(Hydrology)是一门研究水在自然界中 运行、变化和分布规律的科学。
水文学 水文气象学 水文地质学 地表水文学 海洋水文学 陆地水文学 河川水文学 湖泊水文学 冰川水文学 沼泽水文学
• 应用于实际工程的水文学称为工程水文学， 包括有关控制或利用河川和海洋资源所建造 的工程，其规划、设计、施工与运行管理所 需要的水文学的知识。
• 在桥涵(及线路)的运营养护管理工作中
特别是在讯期，为了保证桥涵的杨通，同样需要掌握根据 水文分析计算得到前未来长期内的水文平均情况，并结合 水文预报提供的较短期内的具休情况，从而估计该汛期内 洪水的大小及沿线分布，以便结合所辖管段桥涵过水能力 的大小，及早采取措施，使洪水能够安全的从桥涵内渲泄。
观测 整理 分析 主要 任务 掌握
内容包括：
水文现象变化规律
收集
水文资料的测 验和收集方法
水文资料的整理、分析 统计和计算方法
桥涵水文的研究意义
• 桥涵水文学属于工程水文学一类。《工程 水文学》是一门阐述和运用水文规律、开 发和发挥工程效益、为国民经济建设服务 的学科。《桥涵水文学》则是服务于桥涵 工程的规划、设计、施工、养护，主要叙 述水循环从降水到径流这一过程中，关于 地面径流(特别是河流中的洪峰流量)的形成、 观测和以设计洪峰流量为主的分析计算等 内容。
确定性规律
成因法
偶然性规律
随机现象 概率论和 数理统计
区域性 方法
区域性规律
可供直接饮用的河流和淡水湖泊 10.17万
图中单位为 km3
大气
地下
自然界 中的水
山河
海洋
湖泊
冰川
沼泽
冰川：
湖泊：
大气：
沼泽：
地下：
贵州安 顺地下 暗河
地下：
趵突泉
山河：
长江
山河：
黄河入 海口
水文循环
定义：存在于地球上各种水体中的水，在太阳辐射与地
心引力的作用下，以蒸发、降水、入渗和径流方式进 行的往复交替的运动过程，称为水文循环或水循环。 （原因、环节） 分类：大循环－海陆之间的水文循环 小循环－海洋或陆地局部的水文循环 • 地球上的水文循环是由一系列大小循环组合而成的一 个复杂的动态系统 • 水文循环是最活跃的物质循环之一，与人类生存、生 产有着密切关系。水文循环的运动规律建立在水量平 衡的基础上，是质量守恒在水文循环中的特殊表达方 式。
• 水文现象的基本特点
1.不重复性(随机性)
什么时候都不会完全重复出现。
2.周期性
许多水文现象具有周期地循环变化的性质。
3.特殊性
表示水文现象随地区而异，即每个地区都有各自的 特殊性。
•桥涵水文的研究方法
水文学的研究方法中两条主要研究途径:其一是，通过物理 成因的分析以探求水文现象必然性规律的“成因分析”途 径，其二是，通过统计分析以探求水文现象偶然性规律的 “数理统计”途径。
• 在桥涵(或线路)的规划设计阶段
需要合理地确定工程的规模。考虑到桥涵是泄水建筑物， 其规模决定于通过洪水的大小。因而水文计算的主要任务 是:预佑某桥涵工程所在河段未来整个便用期间的水文情况。
• 在施工阶段
必须对施工期间的水文情况有所了解。对于中小桥梁及涵 洞工程，由于施工期限较短，一般尽量安排在枯水期间施 工。对于大桥和特大桥工程，施工期限一般均较长，在安 排水中桥墩的基础及水下墩身施工时，一方面，为了确定 诸如围堰之类的临时性建筑物的尺寸，必须预先估计整个 施工期间的天然来水情况，需要通过对多年年内水文变化 过程的分析计算来解决;另一方面，为了安排施工的日常工 作，必须了解近期(例如几天)内更为确切的来水情况，水文 预报就是为解决这一类问 水文现象与桥涵水文的研究意义 2-2 河川水文现象的基本特点和桥涵水文的研究方法
1-1 水文现象与桥涵水文的研究意义 一 水文现象
水以不同的形式存在于自然界中。
海洋 13.5亿 97.4%
陆地 3598万 <2.6%
冰盖和冰 川 2750万 地下水 820万
大气 1.3万 <0.001%
《桥涵水文》的基本内容
• 在桥涵的规划设计阶段水文计算的任务是预估未 来的水文情况。由于桥涵是泄水建筑物，所要预 估的水文资料应是洪峰流量及其相应的水位。至 于预估方法，对于未来数十年期间，不可能做到 时序预估，目前采用的是概率预估，即预估未来 某种出现机会的洪水的数值大小。
1-2 河川水文现象的基本特点 和桥涵水文的研究方法