桥涵水文1河流概论

合集下载
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
以上的集水区域,称为该断面以上河段的流域或汇水区。
流域的边界线就是四周地面山脊线或分水线。
编辑课件
2.河流的流域
➢流域面积F : 指地面分水线所包围的水平面积,可在地形图上用 求积仪量出。以km²计。
1)山区汇水面积勾绘法 在地形图上寻找河流周边的分水 脊线,并将其连接起来,直至将 桥位点的上游河流(含全部支流) 全部包括在内,其闭合圈的范围 就是所调查桥位的汇水区。
编辑课件
3.河段分类
➢平原河流
1)河床横断面多呈宽浅矩形,通常滩槽分明,河弯处呈斜角形, 凹岸侧窄深,凸岸侧为宽而高的边滩,过渡段有浅滩、沙洲;
2)中泓线与河道中线一般不重合; 3)河谷开阔,有时河槽高出地面,靠两侧堤防束水; 4)冲积层厚,枯水期河槽中露出泥沙堆积体; 5)由于河流多河弯,浅滩连续分布,故河床纵断面亦深浅相间。
桥涵水文学
河流概论
桥梁与结构教研室: 李 林
编辑课件
教学目的和任务
1)了解河流流域的有关概念; 2)了解流域特征及其对径流形成的影响; 3)了解山区河流与平原河流各自的特点; 4)掌握径流形成过程的基本概念; 5)掌握水文资料的收集与整理。特别是:洪水调查、形态断面
的流速和流量计算。
编辑课件
+
《水力学与桥涵水文》

1.河流的基本特征
5)河流纵断面:沿河流中泓面的剖面。 深泓线:河流中沿水流方向各横断面最大水深点的连线。
河道纵比降:任意河段两端(水面或水底)的高差△h称为落差,
单位河长的落差。(包括水面比降、河底比降)
J h2 h1 h LL
J ( h 0 h 1 ) l1 ( h 1 h 2 ) l2 L 2 . .( h .n 1 h n ) ln 2 h 0 L
编辑课件
3.桥涵水文的研究方法
1)成因分析法: 根据水文现象的成因规律,由其影响因素预报、预测水文情 势。如降雨径流预报法、河流洪水演算法预报等。
2)数理统计法: 把水文现象当作随机变量,用概率论和数理统计的方法解决 水文问题。是目前广泛应用的基本方法之一。
3)地理综合法: 水文现象主要受气候因素的影响,而气候因素在地理分布上 是有规律的,因此可分析综合出某一地区水文现象的地区规 律,找出经验公式或画出等值线图,用于解决无资料流域的 水文计算问题。
⑤河口:河沙大流多量的淤 泥终积 沙点、 淤。河 积(道 形河蜿 成口蜒 三处曲 角断折 洲面、 。淮扩断 )大面河长、呈黄下水江复瀑流式河游冰沼山中速断布段河川峡度泽涧面游骤。口减)谷、 编辑课件
1.河流
1)河流的形成和分段 河川径流:受重力作用沿河床流动的水流。
分段 河谷形态 河床物质 比降/流速 侵蚀/堆积 流量 水位变化
编辑课件
3.河段分类
按地形特点分类: ➢山区河流
1)平面上多急弯,宽窄相间,河床稳固; 2)河流纵断面多呈凸形,比降陡缓相间; 3)开阔河段:河面较宽,有边滩,有时也有不大的河漫滩和明显
阶地,有的地方也会出现河心滩和沙洲,必降较缓,河床泥砂 较细; 4)峡谷河段:河床狭窄,河岸陡峭,中、枯水位河槽无明显区别。
上游 V
基岩砾石 大/大
下切


中游 宽U
中粗砂 中/中
侧蚀


下游 宽浅U 细砂淤泥 小/小
堆积


编辑课件
编辑课件
2.水文现象的特点
➢基本概念 1)降水:地球上的雨、雪、冰、雹等现象。 2)径流:降水在重力作用下沿一定路径流动的水流。 3)河川径流:在河槽内流动的水流。 4)水文现象:降水、入渗、径流、蒸发等现象的统称。
1)流量(Q):单位时间内通过河流某一断面的水量(m³/s)。 洪峰流量:洪水期的瞬时最大流量。
2)径流总量(W):时段T内通过河流某一断面的径流体积(m³)。 3)径流深度(Y):径流总量折算成全流域面积的平均水深(mm )。 4)径流系数(α):某一时段的径流深度与降水量之比。
编辑课件
3.我国河流水量的补给类型
编辑课件
河川径流
编辑课件
1.河川径流形成过程及影响因素
➢河川径流形成过程
1)降水过程 降雨量的大小起决定性的作用。
2)流入渗过程 降雨开始时,部分雨水被地面植物截流,部分渗入地表土中, 部分被蓄留在坑洼中。
3)坡面漫流过程 流域蓄渗完成后,剩余雨水沿坡面形成坡面漫流。
4)河槽集流过程 汇入河沟的水,由小沟到支流,由支流到干流,最后达到流域 出口断面。 河川径流形成过程
编辑课件
1.河川径流形成过程及影响因素
➢河川径流影响因素 1)降水-----强度越大,历时愈短,径流量越大。 2)蒸发-----蒸发强度大,降雨前土壤含水量小,径流量越小。 3)下垫面因素 自然地理因素—地形、土壤、地质、植被、湖泊 人 类 活 动—修建水库、水土保持
编辑课件
2.河川径流的表示方法
2)桥涵施工阶段 为保障桥涵施工的安全性与经济性,估算施工期设计洪水。
3)桥涵运营阶段 根据实际的河流水情编制相应的桥涵日常管理计划和制度,复 核和修建规划设计阶段的水文分析结果,确定是否需要对桥涵 工程进行相应的维修与改造,河床是否需要整治等。
编辑课件
课程的主要内容
➢跨河构筑物过河点的选择与确定 ➢设计流量的确定 ➢跨河构筑物孔径的确定 ➢跨河构筑物基础埋深 ➢河道中调治构筑物的设计
编辑课件
2.水文现象的特点
➢水文现象的特点 1)随机性:水文现象发生的数值大小及发生的时间都具有一 定的偶然性,难以运用演绎方法确定其必然性的 因果关系。 2)周期性:水文现象的重现性只存在长期的平均关系只能表 示出相对的重现可能性大小,难以确定肯定的重 现规律。
3)地区性:同一地理特性的地区,河川径流特性相似,同一 水文现象的变化规律亦因地而异。
编辑课件
桥与水?
编辑课件
桥梁与水
成温三渡水大桥垮塌 专家勘测结论: •排除桥梁质量问题引发塌陷的可能。 •该桥一共有15个桥孔,只有5个桥孔排水,加之金马河连续洪水, 在洪水集中连续冲刷下,两个承重桥墩的基础被淘蚀,加之重力 作用,所以出现了塌陷。 •因为新桥桥墩处于上游,桥墩基础先于旧桥受到洪水冲刷,淘蚀 严重,因而首先出现塌陷。而旧桥处于下游,洪水到达时力量已 减缓,因而受到淘蚀的情况不严重,所以在新桥出现险情后数小 时才垮塌。 其他看法: •交通局认为是过度采砂。 •河道管理部门认为河流缺乏疏浚。
编辑课件
桥梁与水
东南杂木大桥发生坍塌 •中间有一处桥墩被大水冲毁,随之有两跨上部结构掉入水中。 •水的流速大,造成桥梁下部基础被冲毁,是冲刷深度大于基础 (扩大基础)的埋深所致,纠其原因应该是桥梁设计时未考虑这 么大的水,桥跨布置过小,河床段面压缩过大所致。
编辑课件
桥梁与水 1 墩台埋置深度-泥沙冲刷 2 桥孔长度-泄洪(设计流量) 3 桥面标高-设计水位
➢➢河主床 槽式断面::河河谷流底在部低(水谷位底 时) 水有 流水 通流 过的 的高部 部水中位分 分水。 。位 ➢边滩::由可移动的泥沙淤积而成。 低水位 ➢河槽有:河流宣泄洪水及输送泥沙的主要通道,洪水期间河槽床面上有推
主 移质运动,植物不易生长。 ➢河滩槽有:在高洪洪水水期位无时一明的槽一显水滩的流底通沙道运,编动通辑。课常件长有杂草、灌一木槽或两耕滩植有农作物,
桥涵水文的特点: 桥涵水文属工程河川水文学范畴并具专业性应用特点。 主要依靠数理统计分析方法,分析实地调查勘测的河川水文 资料,预示桥涵水文工程可能遭遇的未来水文趋势、为桥涵 设计提供必不可少的设计数据。
编辑课件
桥涵水文的研究意义:
1)桥涵规划设计阶段 根据桥涵工程在使用年限内河流可能发生的流量、水位和流速 进行分析和计算,从而确定桥涵工程的位置、规模和基本尺寸, 为整个桥涵工程的技术设计当好先行。
编辑课件
2.流量观测
➢流速测量
1)浮标法
vi
vm(i 1) vmi 2①选择顺直河段,布设基本测流断面;
v1 vmi ②在v上n 游断v面mn投放浮标,在基线D处记录浮标经上下游断
qi viai
A
ai
面的时间t,河段长度L,得流速 v L ; ③Q如上法qi在上浮v标iai断面沿水面宽度每隔一t 定距离投放浮标,
编辑课件
水力学
水文学
• 研究液体处于静止和 运动状态下的力学规 律,并运用这些规律 解决工程实际问题的 一门科学。
• 研究关于地球上水的 起源、存在、分布、 循环、运动等变化规 律,以及运用这些规 律为人类服务的知识 体系。
编辑课件
水文学研究内容:自然界各种水体(大气水、地表水、地下 水)的存在、分布及循环变化规律的学科。
1)雨源类 秦岭、淮河以南到台湾、海南岛、云南广大地区
特点:一年内径流量的变化与降水变化完全一致;夏天雨季 来临,流量增大;入秋后雨季结束,流量逐渐下降。
2)雨雪源类 华北、东北、西北地区 河流每年有两次汛期,年流量过程线成双峰形。
3)冰雪源类 西北地区新疆、青海等地的河流 河流水量补给以融雪为主,年流量过程线成单峰形。
编辑课件
2.流量观测
➢断面测量
1)定义:计算流量所依据的河流横断面,称为水文(形态)断面。
2)选择原则: ①应选在近似于均匀流的河段上; ②应尽量靠近调查的历史洪水位; ③数量应根据实际需要而定,一般可在桥位上下游各选一个; ④必须垂直于洪水流向。
3)方法: ①测水位;(水准最仪小)测深垂线数n值
2)平原区汇水面积勾绘法
平原区地形图上等高线稀疏,分水界线不易划分,因此通常 可根据村庄地势高于周围田地的特点,勾绘出汇水区。
编辑课件
2.河流的流域
3)流域面积的计算方法 方格法: 在大比例尺地形图按桥位所在断面勾绘出流域边线;定出方格 的面积,再按照流域图形中具有的方格数计算流域面积,所定 方格越小,计算越准确,但工作量则比较大。 求积仪法: 在大比例尺地形图按桥位所在断面勾绘出流域边线,用量测图 形面积的专用仪器(求积仪),在图上直接量算面积。
编辑课件
第二章 河川径流
主要内容:
➢河流和流域 ➢河川径流的形成 ➢水文测验 ➢水文资料的搜集与整理
编辑课件
河流及流域
编辑课件
1.河流
➢河流的形成和分段
1)定义:受重力作用沿河床流动的水流。
2)河流的分段特性 ①河源:河流的起点。(泉水、冰川、湖泊、沼泽、溪涧) ②上游:紧接河源或奔流于山谷中的河流上段。(落差大、 水流急、冲蚀力强、两岸陡峻、河谷呈“V”形。) ③中游:上游以下的中间河段。(比降缓和、冲淤平衡、 河面逐渐开阔、河谷呈“U”形。) ④下游:紧接中游的下段。(河床底坡小、水流缓慢、泥
V得沿Q过水断面宽度的流速分布; A
vΦvm1(、i-1)v、n vm-i--------流相两v 速邻岸i系浮近v 数标岸m (i流区1 ) 2 速流v 速m i
v 1 v m i
v n v m n
斜坡岸边φ=0.7、陡岸φ=0.8-0.9、死水区φ=0.6。
编辑课件
532点 点 点532点 点 法 法 点 法 2.法 :法 :法 ➢:流流::vv:v2量mmm)速vvvmmm观流1131测2①10速测v113v量12仪10v00..202仪v.v器00v0..20v2法v.:0030..6v8v0v旋.0320..6vv8杯00..832vv式00..863流v0.26速v0.仪82v、0v.81.0旋v1浆.0 式流速仪
编辑课件
河川水文资料的收集与整理方法
编辑课件
1.水位(水面高程)观测
➢水尺(水准尺) 水位 = 水尺零点(相对)高程 + 水尺读数 观测:通常每日三次(7、12、19h); 水位涨落变化很大时:每小时测一次; 水位涨落变化不大时:每日8h测一次;
➢自记水位计 能自动记录水位的连续变化过程,画 在记录纸上,或直接输进计算机内贮 存或计算。
水窄面②深宽沿河(水道m面)—宽—度水取面若<宽5干度点测B5 水10深05h,0(得断河1面0底0平高均程3水0;0深)1000 >1000 测窄深深工河具道:测深5杆、测6 深锤1、0 回声12测深仪15。 15 15
n 宽③浅连寛河接浅道各河—测道—深点B ,-1-0绘0h出过-- 水断1面0 图。15 20 25 >25
编辑课件
河流及流域
编辑课件
1.河流的基本特征
➢河流的基本特征
1) 河长L :自河源至河口的长度长,可从地形图上量出;
2) 弯曲系数 :河道全长与河源到河口的直线长度之比。 L l
3)河流横断面:即过水断面,指垂直于主流方向,横切河 道,河底线与水面线之间所包围的平面。

单式断面:只有主槽而无滩地
相关文档
最新文档