桥涵水文
工程地质与桥涵水文
地质勘察方法
详细描述
为了准确评估地质条件，可以采用多种地质勘察方法，如 钻探、原位试验、地球物理勘探等。这些方法可以帮助工 程师了解岩土的物理性质、强度和变形特性，为后续的工 程设计和施工提供科学依据。
质勘察结果，工程师可以对桥墩和桥基的稳定性进 行评估，并提出相应的建议。例如，对于存在软弱地层或 不良地质构造的区域，可以提出加固、注浆等措施，以确 保桥梁的安全运营。
某涵洞水文分析与设计
总结词
环境保护与安全
VS
详细描述
在涵洞设计中，应充分考虑环境保护和安 全问题。例如，应采取措施减少对周边环 境的影响，合理设置排水口和消能设施， 以确保洪水顺畅通过并减少对下游的冲刷 。同时，还需加强安全管理措施，确保涵 洞的正常运行和安全使用。
某山区公路地质灾害防治与桥涵设计
02
工程地质基础
地质年代与构造
地质年代
指地球上各种地质事件发生的时代，分为太古代、元古代、古生代、中生代和 新生代。
构造
指地壳或岩石圈的构造，包括褶皱、断裂、火山构造等，对工程稳定性有重要 影响。
岩土类型与工程地质性质
岩土类型
根据成因、矿物成分、结构构造等特征，将岩土分为不同的类型，如岩浆岩、沉 积岩、变质岩等。
03
桥涵水文分析
水文循环与水文资料收集
水文循环
水文循环是指地球上水从地表、地下、大气中形成、转化和消散的过程。它包括蒸发、降水、径流等环节，对桥 涵工程的设计和施工具有重要影响。
水文资料收集
在桥涵工程中，需要收集详细的水文资料，包括河流的水位、流量、流速、泥沙含量等，以及气象资料如降雨量、 蒸发量等。这些资料对于桥涵设计、施工和运行具有重要意义。
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：
桥涵水文(课堂PPT)
程
学
第二节 桥墩局部冲刷
院
第三节 确定墩台基底最浅埋置深度
第四节 调治构造物
1
一、学习目标：
中
国 矿
业
大 学
（一）.了解调治构造物的类型和作用
建 筑
（二）.熟悉桥下一般冲刷计算；
工 程
(三).熟悉桥墩局部冲刷计算；
学 院
(四).掌握墩台基底最浅埋置深度的确
定。
2
二.本章重点和难点
中
国 矿
二.本章重点
中
（二）、65—1修正式
国
矿
业
大
学 建
（14-8a）
筑
工
程
学
院
35
一、非粘性土河床的桥墩局部冲刷
中
（二）、65—1修正式
国
矿
业
大
学
建
筑
工
（14-8b）
程
学
院
36
一、非粘性土河床的桥墩局部冲刷
中
（二）、65—1修正式
国
矿
业
大 学
14-8c
建
筑
工
程
学
14-8d
院
14-8e
14-8f
37
一、非粘性土河床的桥墩局部冲刷
20
二、 河滩一般冲刷
中 (一）.非粘性土河滩一般冲刷公式
国
矿
业 式中： Q′t——桥下河滩部分通过的设计流量，
大 学
按式（14-5a）计算；
建
筑 工 程
hmt——桥下河滩最大水深（m）； ——桥下河滩平均水深（m）；
学 院
B′t——河滩部分桥孔净长（m）；
桥涵水文学课程设计
桥涵水文学课程设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握桥涵水文学的基本概念、原理和方法，能够运用所学知识分析和解决桥涵工程中的水文问题。
具体目标如下：1.掌握桥涵水文学的基本概念和术语；2.理解桥涵工程与水文学的关系；3.掌握水文数据的收集、分析和应用方法；4.了解桥涵工程中水文问题的常见类型和解决方法。
5.能够运用水文学原理分析和解决桥涵工程中的水文问题；6.能够运用相关软件进行水文数据处理和分析；7.能够撰写水文学相关报告和论文。
情感态度价值观目标：1.培养对桥涵水文学的兴趣和热情；2.培养学生的团队合作意识和沟通能力；3.培养学生的创新思维和解决问题的能力。
二、教学内容根据课程目标，教学内容主要包括以下几个方面：1.桥涵水文学基本概念和术语；2.桥涵工程与水文学的关系；3.水文数据的收集、分析和应用方法；4.桥涵工程中水文问题的类型和解决方法；5.水文学相关软件的使用和操作。
具体教学大纲如下：第一周：桥涵水文学基本概念和术语；第二周：桥涵工程与水文学的关系；第三周：水文数据的收集和处理方法；第四周：水文数据分析应用；第五周：桥涵工程中水文问题的解决方法；第六周：水文学相关软件的使用和操作。
三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性，将采用多种教学方法，如讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
1.讲授法：通过教师的讲解，使学生掌握桥涵水文学的基本概念和原理；2.讨论法：通过小组讨论，培养学生的团队合作意识和沟通能力；3.案例分析法：通过分析实际案例，使学生能够将所学知识应用于解决实际问题；4.实验法：通过实验操作，使学生掌握水文数据的收集和处理方法。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，将选择和准备以下教学资源：1.教材：桥涵水文学；2.参考书：桥涵工程水文学、水文学原理等；3.多媒体资料：相关视频、图片、PPT等；4.实验设备：水文学实验仪器、计算机等。
以上教学资源将丰富学生的学习体验，帮助学生更好地理解和掌握桥涵水文学知识。
桥涵水文(有答案)
桥涵水文(有答案)一、名词解释1、输沙率:单位时间内通过过水断面的泥沙的重量、P2202、重现期:等量或超量值随机变量在多年观测中平均多少年或多少次可能出现的时距、P2283、桥孔净长;桥长扣除全部桥墩厚度后的长度、P2784、相关系数:令r的平方=a与 a的乘积P253、5、河川径流:地面径流和地下径流汇入河槽并沿河槽流动的水流、P2106、径流系数:径流深度与降水量之比或净与量与毛雨量之比、P2137、含沙量:单位体积浑水中所含泥沙的重量、P2208闭合流域:当地面分水线与地下分水线相重合,流域内的地面径流及地下径流都将通过集流断面、P2099、水拱现象:河中涨水或在峡谷山口下游河段急泻而下的洪水,可出现两岸低,中间高的凸形水面、P28710、一般冲刷深度:一般冲刷停止时的桥下最大铅垂水深、P29711、降水强度:单位时间内的降水量、P21112、非闭合流域:P20913、累计频率:等量或超量值随机变量频率的累计值、P22814、设计洪水:按规定频率标准的洪水、P25915、桥下河槽最低冲刷线:桥梁墩台处桥下河床自然演变等因素冲刷深度,一般冲刷深度及局部冲刷深度三者全部完成后的最大水深线、P30616、流域:河流断面以上的集水区域,称为该断面以上河段的流域或汇水区、P20817、副流:水流中由于纵横比降及边界条件的影响,其内部形成一种规模较大的旋转水流、P22218PMP:19、水力粗度:泥沙颗粒在静止清水中的均匀下沉速度、P219二、选择题1．下面哪个不是水文现象的特点 (B )P204A．随机性 B．确定性 C．周期性 D．地区性2．水文现象的发生、发展，都具有偶然性，其变化(C)P204-205A．杂乱无章B．具有完全的确定性规律 C．具有统计规律D．没有任何规律3．流域面积是指河流某断面以上（D)P208A．地面分水线和地下分水线包围的面积之和 B．地下分水线包围的水平投影面积C．地面分水线所包围的面积 D．地面分水线所包围的水平投影面积4．某河段上、下断面的河底高程分别为725m和425m，河段长120km，则该河段的河道纵比降为(D)P207A．0、25B．2、5C．2、5%D．2、5‰5．河网汇流速度与坡面汇流速度相比，一般(D)A．前者较大 B．前者较小 C．二者相等D．无法肯定6．水量平衡方程式P－R－E＝△S（其中P、R、E、△S分别为某一时段的流域降水量、径流量、蒸发量和蓄水变量），适用于(D)A．非闭合流域任意时段情况B．非闭合流域多年平均情况C．闭合流域任意时段情况D．闭合流域多年平均情况7．水位观测的精度一般准确到(D)A．1m B．0、1m C．0、01m D．0、001m8．用来表示输沙特征的常用指标是(A)A．输沙率、含沙量 B．流量、输沙率C．含沙量、流量 D．输沙率、输沙量9．频率为5%的洪水，其重现期为(C)P230A．5年一遇 B．95年一遇 C．20年一遇 D．200年一遇10．甲乙两河，通过实测年径流量资料的分析计算，获得各自的年径流均值和离均系数CV甲，CV乙如下：Cv乙＝0、25，二者比较可知(D)A．甲河水资源丰富，径流量年际变化大B．甲河水资源丰富，径流量年际变化小C．乙河水资源丰富，径流量年际变化大D．乙河水资源丰富，径流量年际变化小11．流域中大量毁林开荒后，流域的洪水流量一般比毁林开荒前(A)A．增大B．减少C．不变D．减少或不变12．相关分析在水文分析计算中主要用于(B)P251A．计算相关系数 B．插补、延长水文系列 C．推求频率曲线 D．推求设计值13．偏态系数Cs﹥0，说明随机变量x(B)P237-238 A．出现大于均值x的机会比出现小于均值x的机会多 B．出现大于均值x的机会比出现小于均值x的机会少C．出现大于均值x的机会和出现小于均值x的机会相等 D．出现小于均值x的机会为014．在水文频率计算中，我国一般选配皮尔逊III型曲线，这是因为(B)P236A．已从理论上证明它符合水文统计规律 B．已制成该线型的Φ值表供查用，使用方便C．已制成该线型的kp值表供查用，使用方便 D．经验表明该线型能与我国大多数地区水文变量的频率分布配合良好15．用配线法进行频率计算时，判断配线是否良好所遵循的原则是(C)A．抽样误差最小的原则 B．统计参数误差最小的原则C．理论频率曲线与经验频率点据配合最好的原则 D．设计值偏于安全的原则16．频率计算适线时，减小Cv值，频率曲线将(B)A．顺时针转动 B．逆时针转动 C．平行上移 D．平行下移17．地区经验公式法计算设计洪水，一般(A)A．仅推求设计洪峰流量B．仅推求设计洪量 C．推求设计洪峰和设计洪量D．仅推求设计洪水过程线18．洪水频率计算中，特大洪水处理的内容主要是(A)A．插补展延洪水资料 B．代表性分析 C．经验频率和重现期计算 D．选择设计标准19．由于假定局部冲刷是在一般冲刷完成后进行的，因此通常取桥墩上游不远处，一般冲刷终止后的未受绕流影响的墩前天然流速称为(A)A．冲止流速 B．起动流速C．行近流速 D．均衡流速20．设计洪水是指(A)P259 A．符合设计标准要求的洪水 B．设计断面的最大洪水 C．任一频率的洪水D．历史最大洪水21．水文现象是一种自然现象，它具有(B)A．不可能性 B．偶然性 C．必然性 D．既具有必然性，也具有偶然性22．甲、乙两流域除流域植被率甲大于乙外，其它流域下垫面因素和气象因素均相同，对相同降雨所形成的流量过程，甲流域的洪峰流量比乙流域的(C)A．峰现时间晚、洪峰流量大 B．峰现时间早、洪峰流量大 C．峰现时间晚、洪峰流量小 D．峰现时间早、洪峰流量小23．目前全国水位统一采用的基准面是(D)A．大沽基面 B．吴淞基面 C．珠江基面 D．黄海基面24．流域汇流过程主要包括(B)A．坡面漫流和坡地汇流 B．河网汇流和河槽集流 C．坡地汇流和河网汇流 D．坡面漫流和坡面汇流25．某流域面积为500km2，多年平均流量为7、5m3/s，换算成多年平均径流深为(A)P213A．473mm B．500mm C．805mm D．887、7mm26．某流域的一场洪水中，地面径流的消退速度与地下径流的相比(B)A．前者小于后者 B．前者大于后者 C．前者小于等于后者 D．二者相等27．山区河流的水面比降一般比平原河流的水面比降(A)A．大 B．小 C．平缓 D．相当28．减少抽样误差的途径是(A)A．增大样本容量 B．提高观测精度 C．改进测验仪器 D．提高资料的一致性29．水文现象中，大洪水出现机会比中、小洪水出现机会小，其密度曲线为(C)A．负偏 B．对称 C．正偏 D．双曲函数曲线30．用暴雨资料推求设计洪水的原因是(B)A．用暴雨资料推求设计洪水精度高B．用暴雨资料推求设计洪水方法简单 C．流量资料不足或要求多种方法比较 D．大暴雨资料容易收集31．在水文计算中进行相关插补延长资料时，一般要求相关系数(B)P256A．绝对值大于1 B．绝对值大于0、8 C．大于0、5 D．不等于032．某河流断面的年输沙量可以由如下计算求得。
桥涵水文
一、用桥下过水面积计算桥孔长度（冲刷系数法）冲刷系数法原理：利用桥位断面的设计流量Qs和设计水位Hs，根据水力学的连续性原理(Q=Av),求出桥下顺利宣泄设计洪水时所需要的最小过水面积，用以确定桥孔的最小长度。
计算桥孔长度时，常采用天然河槽平均流速作为设计流速（即一般冲刷？完成后的桥下平均流速）。
一般冲刷：建桥后桥孔压缩了水流，桥下流速增大到一定数值时，桥下河槽开始冲刷即称为一般冲刷总过水面积：设计水位下过水总面积之和。
有效过水面积：扣除桥墩面积设计流速：天然河槽平均流速（不冲刷流速）冲刷系数定义p：桥下河床冲刷后过水面积与冲刷前过水面积之比值p。
冲刷的类型桥梁墩台冲刷是一个综合冲刷过程，可分为三部分：桥位河段因河床自然演变而引起河床的自然演变冲刷；因建桥压缩水流而引起桥下整个河床断面普遍存在的一般冲刷；由于桥墩台阻水而引起的河床局部冲刷。
其实桥梁墩台冲刷是受多种因素同时交叉影响产生的，但是为了便于研究和计算，我们把墩台周围总的冲刷深度，假定为这三种冲刷先后进行，分别计算，然后叠加。
二、绘制最大冲刷线1、全部冲刷完成后，墩柱最大冲刷水深包括三个部分,桥墩最低冲刷线高程为Hmin：Hmin=Hs-h-hp-hb-△h式中：Hmin——最低冲刷线高程（m）;Hs ——设计水位(m)h——计算墩柱处水深（m）hp——一般冲刷深度(m);hb——局部冲刷深度(m);△h——自然演变冲刷深度（m）；2、桥台最低冲刷线的标高：Hmin=Hs-hs-h -△h式中：Hs——桥位断面的设计水位（m）；hs—桥台所在位置的冲刷深度（m）。
h—桥台所在位置的平均水深（m）。
△h——自然演变冲刷深度（m）；2、桥梁各墩台基底最浅埋置标高HJM=Hmin-△(m)式中：HJM—墩台基底最浅埋置标高（m）；Hmin—墩台最大冲刷时的标高（m）；△—基底埋深安全值（m）。
小桥的孔径计算与大中桥的区别：大中桥：以冲刷系数作控制条件，容许桥下河床发生一定的冲刷，采用天然河槽断面平均流速作为桥孔设计流速，并按自由出流条件，由计算的过水面积推求桥孔长度。
桥涵水文知识点总结
桥涵水文知识点总结一、水动力特性1. 水动力特性是指水流在桥涵结构周围的流动特性，包括水流速度、流态、水面流线、流速分布等。
2. 水动力特性的研究方法主要有实测和模拟两种，实测方法通过流速仪、水位计等设备对水流进行采样和监测；模拟方法通过数值模拟、物理模型等手段对水流进行模拟和分析。
3. 不同类型的桥涵结构对水流的影响不同，一般可分为通航桥涵、非通航桥涵、堰洼桥涵等类型，需要根据具体情况选择合适的研究方法进行水动力特性的分析。
二、水力计算1. 水力计算是指通过水流的基本水理原理和方法，对桥涵结构的水力性能进行计算和分析。
2. 水力计算的主要内容包括流量计算、水位计算、水力疏导计算等，需要通过材料力学、流体力学等知识对水流进行动态和静态的计算。
3. 水力计算对于桥涵结构的设计和施工具有重要的指导作用，能够保证结构的稳定性和安全性。
三、水力学模型1. 水力学模型是指通过对水流流动特性的模拟和分析，对桥涵结构的水动力性能进行试验和验证。
2. 水力学模型可分为物理模型和数值模型两种，物理模型通过实验室试验对水流进行模拟；数值模型通过数学模型和计算机仿真对水流进行模拟。
3. 水力学模型是研究桥涵水文的重要手段，通过对水流的模拟和分析能够为设计和施工提供可靠的依据。
四、水沙动力特性1. 水沙动力特性是指水流在含沙携砂条件下的水动力特性，包括含沙水流的流速、流态、水沙混合流的流态等。
2. 含沙水流对桥涵结构的冲刷和侵蚀作用较大，需要对水沙动力特性进行研究和分析，以保证结构的稳定性和安全性。
3. 水沙动力特性的研究方法与水动力特性类似，需要根据实际情况选择合适的实测和模拟手段进行分析。
五、水力失效机制1. 水力失效机制是指在水流作用下，桥涵结构可能发生的冲刷、侵蚀、破坏等水力失效现象。
2. 水力失效机制的研究对于桥涵结构的设计和施工具有重要的指导作用，能够为结构的安全性和稳定性提供依据。
3. 在水力失效机制的研究过程中，需要对水动力特性、水力计算、水力学模型、水沙动力特性等进行全面的分析和考虑，以保证结构在水流作用下的安全性。
桥涵水文教学设计
桥涵水文教学设计1. 前言桥涵水文是水利工程中的重要分支，它是指涵洞、桥梁、码头等水下建筑物的水文特性和水理计算。
对于水利工程专业的学生来说，桥涵水文是必修课程。
本文将以桥涵水文教学设计为主线，探讨如何让学生更好地学习和掌握桥涵水文知识。
2. 教学目标•掌握涵洞、桥梁水文特性和水理计算方法；•了解桥涵水文在水利工程中的应用；•培养学生分析和解决桥涵工程水文问题的能力。
3. 教学内容3.1 涵洞水文3.1.1 涵洞参数涵洞参数包括涵洞截面、入口和出口控制等参数。
涵洞截面是涵洞水文特性的基本参数，它决定了涵洞的通流能力。
3.1.2 涵洞水位计算涵洞水位计算是涵洞水文分析的重要环节，它是为了确定涵洞内水位和涵洞流量。
计算方法包括经验公式、水力模型和数值模拟等。
3.2 桥梁水文3.2.1 桥梁参数桥梁参数包括桥梁截面、流量系数等。
不同桥梁类型的参数也有所不同。
3.2.2 桥梁水位计算桥梁水位计算是桥梁水文分析的核心内容，它是为了确定桥梁内水位和桥梁流量。
计算方法包括经验公式、水力模型和数值模拟等。
3.3 桥涵水文应用桥涵水文在水利工程中的应用非常广泛，包括桥梁涵洞设计、水利水电工程设计和城市排水设计等。
通过案例分析，让学生了解桥涵水文在实践中的应用。
4. 教学方法4.1 理论讲授通过PPT等多媒体手段，讲授桥涵水文的概念、原理、公式和计算方法等；4.2 实践授课通过实验、习题和案例分析等，让学生亲自动手计算涵洞和桥梁水位，培养学生解决实际问题的能力；4.3 课堂互动通过提问、讨论等方式，调动学生的思维，激发学生的学习兴趣，促进学生的思考和认识。
5. 教学评价5.1 学生评价学生评价是衡量教学效果的一个重要指标，通过学生问卷调查等方式，了解学生对教学内容、教学方法和教学效果的评价。
5.2 教师评价教师评价是自我反思和总结的一种方式，通过教学笔记、教学日记等方式，评价教学方法、教学效果、教学体会等。
6. 教学改进桥涵水文教学需要紧密结合实际，加强实践计算环节，推进理论与实践的结合。
公路桥涵水文计算基本方法课件
水文模型则是基于水文学原理，通过流域的水文要素、气象资料等参数计算洪水流 量。
河流水文资料的分析与整理
01
河流水文资料的分析与整理是桥 涵洪水流量计算的基础工作，包 括对河流的水位、流量、流速、 泥沙含量等参数的测量和记录。
侧向浮力计算公式
根据桥涵的重量、水的密度和侧向浮力系数等参数，利用侧向浮力计算公式计算水流对桥涵的侧向浮 力。
05
桥涵水文计算实例分析
某公路桥涵水文计算实例
计算方法：流速面积法
计算过程：通过测量桥位处的河宽、水深、流速等参数，结合流速面积法公式计算桥涵的过 水能力。
实例结果：该桥涵的过水能力为200立方米/秒，能够满足设计要求。
02
对这些资料进行分析和整理，可 以了解河流的水文特性、水流运 动规律等信息，为桥涵洪水流量 计算提供依据。
水文统计的基本方法
水文统计是桥涵洪水流量计算的重要 手段之一，通过统计分析的方法，对 历史洪水流量资料进行整理和分析。
主要采用频率分析、回归分析等方法 ，推求设计洪水流量、设计水位等参 数，为桥涵设计提供依据。
公路桥涵水文计算基本方法课件
目 录
• 桥涵水文基础 • 桥涵洪水流量计算 • 桥涵水位与桥面高度的确定 • 桥涵水力荷载计算 • 桥涵水文计算实例分析
01
桥涵水文基础
水文学基础知识
01
02
03
水文学定义
水文学是研究地球上水循 环的学科，包括水分布、 运动和变化规律。
水文循环
水文循环是描述水从蒸发 、降水、地表径流、地下 水、植物吸收等环节不断 循环的过程。
某河流桥涵水文计算实例
桥涵水文第一章
径流：降水在重力作用下沿一定路径流动的水流
地表径流：其中沿地表流动的水流
地下径流：在地下流动的水流
河川径流：受重力作用沿河床流动的水流
流域：地面径流汇入该河流的整个区域面积
汇水面积：某一断面以上的流域面积
分水线(岭):流域的边界线。
桥涵水文
第一节 河川水文现象的特点与桥涵水文的研究方法
退水时，河中水位呈中间低两边高； ②弯段河道中，由于水流同时受到重力和离心力作用，断面
水位常呈凹岸高，凸岸低。
桥涵水文
第二节 河流形态与河流水情
弯段水流的横比降及超高值：
横比降： I v2
Rg
超高值：
z0
BI
B
v2 Rg
式中：v—断面平均流速；
R —弯道平均曲率半径；
B —水面宽度；
分隔水流的高地、山岭的山脊线，就是相邻流域的分界 线，称分水线（或分水岭）
桥涵水文
地面分水线和地下分水线相重合的流域为闭合流域；地 面与地下分水线不重合的流域叫做非闭合流域。
流域的分水线和出口断面所包围的面积，称为流域面积， 或称为集水面积（km2）
桥涵水文
第一节 河川水文现象的特点与桥涵水文的研究方法
a.根据水情，河流分为：
间歇性河流
常年有水河流 b.根据河流的补给，河流可分为：
雨源类 冰雪源类 雨雪源类 混合型
桥涵水文
第二节 河流形态与河流水情
1.雨源类—多峰肥型 汛期长，水量大
2.雨雪源类—双峰型 汛期短，水量比较小， 河流暴涨暴落
桥涵水文
第二节 河流形态与河流水情
3.冰雪源类—单峰型 洪峰出现在6-7月份，水量最小，不仅取决于降雪，还
桥涵水文桥墩和桥台冲刷(下)
桥台冲刷的类型
桥台冲刷可以分为一般冲刷和局 部冲刷两种类型。
一般冲刷是指水流对桥台基础及 其周围土体的整体冲刷作用，通
常发生在河流的河床部位。
局部冲刷是指水流对桥台基础及 其周围土体的局部冲刷作用，通 常发生在河流的岸边或河床的变
桥涵水文的研究对于保障桥梁和涵洞的安全运行， 以及河流的生态环境保护具有重要意义。
桥涵水文的研究意义
桥涵水文的研究有助于深入了解桥梁和涵洞的冲刷与淤积机理，为工程设 计和维护提供科学依据。
通过桥涵水文的研究，可以预测和评估桥梁和涵洞的安全风险，及时采取 措施进行加固和维护。
桥涵水文的研究还有助于保护河流的生态环境，促进水资源的可持续利用。
桥墩和桥台的形式和尺寸也会 影响水流对桥台基础及其周围 土体的冲刷作用，合理的桥墩 和桥台设计可以有效减轻桥台 冲刷的影响。
04 桥墩和桥台的防护措施
CHAPTER
防护措施的种类
直接防护
在桥墩和桥台周围设置防护结构， 如混凝土护岸、石笼、挡板等， 以抵抗水流的冲刷。
间接防护
通过改变水流方向或减缓流速，减 少水流对桥墩和桥台的冲刷力。例 如设置导流堤、改变河道形状等。
河床材料
河床材料的性质和组成会影响 其抗冲刷能力，不同材料的河 床对冲刷作用的抵抗能力不同 。
桥墩形状
桥墩的形状和尺寸会影响水流 在桥墩周围的表现形式，从而 影响对河床和桥墩基础的冲刷
作用。
03 桥台冲刷
CHAPTER
桥台冲刷的概念
桥台冲刷是指水流对桥台基础及其周 围土体的冲刷作用，导致土体流失、 桥台基础裸露或下沉的现象。
《桥涵水文》课件
生态友好的桥涵水文设计原则与方法
生态流量保障
确保桥涵建设不影响河流的生态流量，维护河流生态系统的正常 功能。
生态友好型桥型选择
选择对环境影响较小的桥型，如拱桥、斜拉桥等。
生态补偿措施
通过生态补偿措施，如建设人工湿地、鱼类栖息地等，弥补桥涵建 设对生态环境的影响。
桥涵水文环境保护的法律法规与标准
环境保护法律法规
04
桥墩冲刷与防护
桥墩冲刷的类型与机理
类型
桥墩冲刷分为急流冲刷和动床冲刷两类。急 流冲刷是由桥下水流的强烈紊动和剪切应力 引起的，表现为桥墩周围泥沙的悬浮和推移 ；动床冲刷则是由于桥墩对水流结构的改变 ，导致桥墩下方的泥沙发生位移。
机理
桥墩冲刷的机理主要涉及水流与泥沙的相互 作用。在急流条件下，桥墩阻碍水流，导致 流速和剪切应力增大，从而引起泥沙的悬浮 和搬运；在动床冲刷中，桥墩下方的泥沙在 流速和剪切应力的作用下发生位移，形成冲
分析内容
分析精度
根据桥涵的重要性和规模，选择合适 的洪水分析方法和精度。
包括洪水过程线的推求、洪峰流量的 确定、洪水位的计算等。
桥涵防洪评价的标准与程序
标准
根据国家相关法律法规和行业标准，制定桥 涵防洪评价的标准，包括评价内容、评价方 法、评价等级等。
程序
收集相关资料并进行现场勘查；进行洪水分 析，确定设计洪水；根据防洪标准，对桥涵 进行防洪评价；提出评价结论和建议措施； 编写评价报告并报送相关部门审查。
刷坑。
桥墩冲刷的数值模拟方法
要点一
数值模型
常用的桥墩冲刷数值模拟方法包括有限元法、有限差分法 和边界元法等。这些方法通过建立数学模型，模拟水流和 泥沙的运动规律，预测桥墩周围的冲刷形态和泥沙运动轨 迹。
桥涵水文习题答案
桥涵水文习题答案桥涵水文习题答案近年来，随着城市化的快速发展，桥涵水文成为了城市规划和建设中的重要问题。
桥涵水文是指在城市交通建设中，对于桥梁和涵洞的水文条件进行研究和分析，以确保交通设施的安全和可靠。
在这篇文章中，我们将解答一些与桥涵水文相关的习题，以帮助读者更好地理解这一领域。
1. 什么是桥涵水文？桥涵水文是研究桥梁和涵洞在水文条件下的运行和安全问题的学科。
它主要包括水文资料的收集和分析、水文参数的计算和预测、水文设计和评估等内容。
桥涵水文的目的是为了确保桥梁和涵洞在洪水等极端水文条件下的安全性和可靠性。
2. 桥涵水文的重要性是什么？桥涵水文在城市规划和建设中起着至关重要的作用。
首先，它可以帮助工程师们了解桥梁和涵洞所处的水文环境，从而进行合理的设计和施工。
其次，桥涵水文可以预测洪水等极端水文事件对桥梁和涵洞的影响，为应对灾害提供依据。
最后，桥涵水文还可以评估现有桥梁和涵洞的安全性和可靠性，为维护和改造提供科学依据。
3. 如何进行桥涵水文的资料收集和分析？桥涵水文的资料收集主要包括水文观测站的选择和布设、水文观测数据的收集和整理等。
在选择水文观测站时，需要考虑观测站的地理位置和水文特征，并确保观测站的数据准确可靠。
收集到的水文观测数据需要进行整理和处理，以便进行后续的计算和分析。
4. 如何计算桥涵水文的参数？桥涵水文的参数计算主要包括设计洪水位、设计洪峰流量等。
设计洪水位是指在设计年限内，桥梁和涵洞所能承受的最高洪水水位。
设计洪峰流量是指在设计年限内，桥梁和涵洞所能承受的最大洪水流量。
这些参数的计算需要依据水文观测数据和相应的计算方法进行。
5. 如何进行桥涵水文的设计和评估？桥涵水文的设计主要包括确定桥梁和涵洞的尺寸和形状，以及确定桥梁和涵洞的水力特性等。
设计时需要考虑洪水对桥梁和涵洞的冲击力和承载力要求。
桥涵水文的评估主要包括对现有桥梁和涵洞的安全性和可靠性进行评估，以及对桥梁和涵洞的维护和改造提出建议。
桥涵水文
第一章：桥梁环境1 桥梁环境的定义：一个组织在其间运作的周围事物（包括空气、水、土地、自然资源、植物、动物和人类）以及它们之间的相互作用。
2 可持续发展是既满足当代人的需要，又不对后代人满足其需要的能力构成危害的发展。
两层含义：3 生态公路的定义：建设者在公路规划设计和建设过程中，将自然、人和公路进行有机结合，融入生态设计的方法，形成行车安全舒适、运输高效便利、景观和谐、保护生态环境的可持续的公路模式。
第二章：河川径流1 研究自然界中水的运行变化规律的科学，称为水文学。
2 河流流经的谷地称为河谷。
3 河谷底部有水流的部分称为河床。
4 上游是河流的最上段，紧接河源，多处于深山峡谷中，坡陡流急，河谷下切强烈，流量小而水位变化大，常有急滩或瀑布，河底纵断面多呈阶梯形。
5 中游是河流的中间段，两岸多为丘陵，河床比降较平缓，两岸常有滩地，冲淤变化不明显，河床较稳定。
6 下游是河流的最下段，一般多处于平原区，河槽宽阔，流量较大，流速和底坡都较小，淤积作用明显，浅滩和河湾较。
7 流域的几何特征主要是流域面积和流域形状。
相同的自然地理条件下，流域面积越大，径流量就越大，洪水涨落较平缓；流域面积越小，径流量就越小，但洪水涨落较急剧。
流域形状狭长而呈羽形，出口断面流量小，径流历时较长；流域形状宽阔而呈扇形，出口断面流量大，径流历时较短。
8 平原河流特点：有广阔的河滩，洪水时河滩被淹，枯水时露在水面以上。
9 地面径流的形成过程，就水体的运动性质看，分为产流和汇流；就发生的区域看，分为流域面上和河槽内进行的过程。
10 降雨、蓄渗、坡面漫流和河槽集流，是从降雨开始到出口断面产生径流所经历的全过程，它们在时间上无截然的分界，是同时交错进行的。
11 由于洪水坡影响，河流同一断面上，同一次洪峰的最高水位稍迟于最大流量。
12 流量计算步骤：a将测流断面划分为若干部分b计算各测速垂线的垂线平均流速（五、三、二、一点法和平均法）c 计算各个部分面积的断面平均流速d 计算各个部分面积的流量e 计算全断面流量。
既有桥涵水文检算方法
既有桥涵水文检算方法1. 桥涵水文检算的一般规定进行水文检算的目的就是确定桥涵的抗洪能力。
当洪水到达桥下以后，桥下的净空高度是否满足要求，洪水对桥墩台冲刷以后，墩台基础的埋置深度是否满足最小埋深的要求，对于有铺砌的桥涵，铺砌是否被冲毁。
换句话说：桥涵水文检算就是检算桥涵的轮廓尺寸（包括桥涵的大小—孔径；桥涵的高矮—桥高、河滩路肩标高；桥涵的深浅—基底埋深与桥涵铺砌）等，是否能经受洪水的考验，因此《铁路桥梁检定规范》对既有桥涵设备作了如下的规定： 1.1检定洪水频率标准为确定既有桥涵的排洪能力，就要通过水力水文计算，推求具有一定频率的检定流量，《铁路桥梁检定规范》规定的检定洪水频率标准如表1.1.1。
表1.1.1 检定洪水频率标准注：若观测到的洪水（包括调查洪水）频率小于表1.1.1所列的标准时,应按观测洪水频率检算，但当观测洪水小于下列频率时，应按下列频率检算：Ⅰ、Ⅱ级铁路的路基、特大桥和大中桥为1/300，小桥和涵洞为1/100；Ⅲ及铁路的路基，桥涵为1/100。
1.2 桥涵净空高度《铁路桥梁检定规范》规定：不通航亦无流筏的桥梁，在通过检定频率洪水时，桥下净空高度应满足下式要求：d j l h H H ≥- 式中：l H —梁底高程（m ）；d h —桥下净空要求高度（m ）按表1.2.1采用； j H —桥下检定水位（包括壅水等水位增高）（m ）；h h H j j ∆+=j h —相应检定频率流量的桥下水位（不包括壅水等水位增高）（m ）； h ∆—桥下水位增高值（m ），见表1.2.1表注。
表1.2.1 桥下净空高度d h注：1 表中所列“检算水位”或“校验水位”是指检定频率洪水的相应水位，h ∆是指根据河流具体情况，考虑桥下壅水、浪高、局部股流涌高、河床淤积等影响的高度。
2 洪水期无大漂流物通过的河流，实体无铰拱（拱圈或拱肋）的拱脚，允许被“检定水位加h ∆”后的水位淹没，但此淹没高不应大于矢高的3/4，且距拱顶的净高不应小于0.75m 。
桥涵水文复习总结
桥涵水文复习总结第二章河川径流一、概念：桥涵水文学：水文学的分支之一，主要研究与道路桥梁有关的水文现象的科学。
地面径流：降落到到地面上的水，除掉损失一部分外，在重力作用下沿一定方向和路径流动，这种水流称为地面径流河谷：河水流经的谷地。
河床：河谷底部有水流的部分。
河川径流：受重力作用沿河床流动的水流河流：地面径流长期侵蚀地面，冲成沟壑，形成溪流，最后汇集而成河流。
河（水）系：脉络相通的大小河流所构成的系统，称为河系。
干流：水系中直接流入海洋、湖泊的河流支流：流入干流的河流标准基面：我国统一采用附近黄海海平面作为标准基面。
一般的天然河流，从到河口可以按照河段的不同特性，划分为上游、中游和下游三个部分。
上游是河流的最上端紧接，多处于深山峡谷中，坡度流急，河谷下切强烈，流量小而水位变化大，常有急滩或瀑布，河底纵断面多呈阶梯形。
中游是河流的中间段，两岸多为丘陵，河床比降较平缓，两岸常有滩地，冲淤变化不明显，河床较稳定。
下游是河流的最下端，一般多处于平原区，下游河槽宽阔，流量较大，流速和底坡都较小，淤积作用明显，浅滩和河湾较多。
河流的基本特征一般用河流断面、河流长度及河流比降来表示?一）河流断面有横断面和纵断面。
垂直于水流方向的断面称为河流横断面。
横断面，自由水面高出某一水准基面的高程，称为水位。
河流的纵断面是指河流最大水深点的连线（深泓线）的断面。
河流纵断面能表示河床的沿程变化。
二）河流比降：任意河段两端的高程差与其长度之比称为该河段的纵比降。
三）河流长度从到河口的距离。
流域：降落到地面上的水，被高地、山岭分隔而汇集到不同的河流中，这些汇集水流的区域，称为某河流的流域。
1）分水岭：划分相邻水系的山岭或河间高地。
2）分水线：分水岭最高点的连线（山脊线）。
流域的特征①几何特征：主要是流域面积和流域形状。
②自然地理特征：主要指流域的地理位置和地形根据流域的地形特征分为山区河流和平原河流。
山区河流：流域坡面陡峻，岩石裸露，汇流时间段，降雨强度大，以致洪水暴涨暴落，河流比降大，流速大，水流流态紊乱，存在回流、漩涡、跌水、水跃。
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多孔跨径 总长L （M）
单孔跨径总 长Lk（M）
8≤L≤30 —
5≤Lk<20 Lk<5
next
机 械 工 业 出 版 社 高 职 规 划 教 材
回11-1节 next
二、公路桥涵布置的一般原则及
规定
机 械
1.
公路桥涵应根据所在公路作用、性质和将来发展
工 业
的需要，按照安全、适用、美观和有利环保的原
next
机 械
2、水文调查
工
业 出 版
水文调查主要包括水文观测、洪水调查和 文献考证等有关资料的搜集和分析（具体
社 高
见本书第十章）。此外，水文调查应向气
职 规
象部门收集风向、风速、气温、降水量和
划 教
冰雪覆盖厚度等资料；向航运部门调查河
材
道的有关通航情况。
next
3、工程地质调查
机 械
工程地质调查是了为查清桥位及其附
next
机 械
在河床纵坡坡度较大且桥梁压缩水流又较
工 业
大时，为了表示桥前形成的较高壅水，必要时
出 版
可绘制沿河流向的断面图。社 高 Nhomakorabea有关各图的测绘内容及比例尺等具体要求
职 规
见有关的桥位设计手册。水上地面测量的方法
划 教
见《测量学》，水下测量的方法见本书第十章。
材
next
机 械 工 业 出 版 社 高 职 规 划 教 材
港口作业区和船舶锚地。
回11-2节
next
三、各类河段上桥位选择特点
1.山区峡谷河段：
机 械
桥孔不得压缩水流，桥位宜选在可一孔跨越处；
工 业
否则宜选在水深较浅、流速较缓的山区开阔河段
出 版
上。
社
高 职
2.平原顺直（微弯）河段：
规 划
选在河槽与河谷方向一致，槽流量较大处；桥
教 材
轴线与河岸线正交。
回11-2节
业 出
河流桥
版
孔
社
高
职
规
划
教 材
通航河
流桥位
next
机 械
7、为保证桥位附近水流顺畅，河槽、河岸不发
工 业
生严重变形，必要时可在桥梁上、下游修建
出 版
调治构造物。
社 高
调治构造物的形式及其布置应根据河流性质、
职 规
地形、地质、河滩水流情况以及通航要求、
划 教
桥头引道、水利设施等因素综合考虑确定。
材
机
械
工
业
出
版 社
桥位调查主要包括桥位测量、水文调查和
高 职
工程地质调查三个方面的内容。
规
划
教
材
回11-2节
next
1、桥位测量
机
械
工
业 （1）桥位平面图测量
出
版 社 高
桥位平面图包括桥位总平面图和桥址地形图， 对河面不宽的中桥可将二者绘在同一张图上。
职 规
桥位平面图是为了满足选择桥位和布置桥孔、
划
引道、调治构造物、施工场地轮廓等需要。
教
材
next
机 械
（2）桥位总平面图的测绘范围
工
业
桥址地形图的测绘范围应能满足桥位比选、
出 版
桥梁孔径、桥头引道和调治构造物的平面设
社 高
计需要。
职 规
在地形起伏较大、地质复杂的桥址，应在
划 教
桥轴线上下游各6-20 m增测辅助纵断面，并
材
根据需要在墩台基础范围内增测辅助横断面。
工 业
近的地质构造，查明河床土壤抗冲刷
出 版 社
的能力，提供决定桥梁墩台的形式及 埋置深度的依据，检验引道路堤及调
高 职
治构造物的稳定性。
规 划
（1）工程地质调查必须根据墩台初拟
教 材
设置的情况，结合实地勘察，按规范 的要求确定钻孔位置、数目和深度；
next
机 （2）考虑到就地取材建桥，还应在桥位附近
next
机 械
3.平原弯曲河段：
工
业 出
桥位应选在主槽流向与河流总趋势一致、较长
版 社
的河段上；如河弯已逼近岸处，应选在河湾的中
高 职
部，如弯顶正在向一侧发展且难以固定时，宜在
规 划
两弯之间较稳定的直线段上设桥。
教
材
next
机 械
4.平原分汊河段：
工 业
桥位尽量避开河汊、分流、汇流点，不得
出 版
社
高
职
规
划 教
一、桥涵分类
材
部颁JTG D602004《公路桥涵设计
通用规范》规定，其类别划分见下表。
回第十一章
next
桥涵 分 类 标 准
机
械
工 业
多孔跨径 单孔跨径
出 分类
版 社
总L （M）
总长Lk 分类 （M）
高
职
规 划
特大桥
L>1000
Lk>50 小桥
教 材
大桥 中桥
100≤L≤00 40≤Lk<150 涵洞 30<L<100 20≤Lk<40
械 工
一座桥时，可在各河槽、滩地、河汊上分别设桥，
业 出
不宜用长大导流堤强行集中水流。
版
社 平坦、草原、漫流地区，可按分片泄洪布置桥
高
职 涵。天然河道不宜改移或裁弯取直。
规
划 教
4、桥梁纵轴线宜与洪水主流流向正交。对通航河
材 流上的桥梁，其墩台沿水流方向的轴线应与最高
通航水位时的主流方向一致。当斜交不能避免时，
工
业
勘测设计规范》（JTJ C30）的规定。
出
版 社
6、通航海轮桥梁的桥孔布置及净高应满足《通
高 职
航海轮桥梁通航标准》（JTJ311）的规定。
规 划
通航内河桥梁的桥孔布置及净高应满足《内
教 材
河通航标准》（GB50139）的规定，并应充
分考虑河床演变和不同通航水位航迹线的变
化。
next
机
械 工
不通航
桥位勘察的内容及主要成果。
学习难点：
桥涵布置的一般原则；桥位选择的规定。
回总目录
next
主要内容
机
械
工 业
第一节 桥涵分类及大中桥设计的一般规定
出
版
社
高 职
第二节 桥位选择与桥位调查
规
划
教
材
回总目录
next 11-1节
任务一 桥涵分类及大中 桥设计的一般规定
机
械
工 业
一、桥涵分类；
出 版
二、公路桥涵布置的一般原则及规定
版 社
的位置。桥位方案应将政治、经济、技术、环
高
职 境等多方面的因素综合起来比较选定。桥位河
规
划 教
段是指水流受桥梁影响的河段。桥位设计是包
材 括桥位河段上的桥梁、桥头引道及调治构造物
等各项建筑物作为一个整体的总体布置和设计。
next
一、桥位选择的一般规定
机
桥位选择和桥位方案比选是桥位勘测设计的中
某大桥桥址地质剖面图
回11-2节
next
五、桥位布设
机
械
工 业
1、桥孔的具体位置，对桥梁的工作状态和安全
出 版
影响很大。确定桥孔最小净长后，应尽量用
社 高
合理的标准跨径，在桥轴纵断面图和桥位平
交角不宜大于50；当交角大于50时，宜增加通
航孔净宽。
next
机 械 工 业 出 版 社 高 职 规 划 教 材
导流堤
next
机 械 工 业 出 版 社 高 职 规 划 教 材
桥位与流 向正交
next
5、桥涵水文、水力的计算应符合《公路工程地
机 械
质勘察规范》（JTJ 064）和《公路工程水文
已时，选在分流点、汇流点上游，流向基本
社
顺直段。
高
职
规
划 教
5.平原宽滩河段：
材
桥位应选在滩地较高、河槽居中、稳定、
顺直、滩槽洪水流向一致的河段。河滩可做
较大压缩。
next
6.平原游荡河段：
机
桥位应选在两有固定依据依托的较长束窄
械 工
河段；如岸壁是崖坎、人工建筑物或具有抗
业 出
冲能力的土质等地段，桥轴线宜与河岸正交。
材 流量不超过25%时，可不设导流堤。
next
8、公路桥涵的设计洪水频率应符合规范的规定。
机 械
二级公路上的特大桥及三、四级公路上的大桥，
工
业
在水势猛急、河床易于冲刷的情况下，可提高一
出
版 社
级洪水频率验算基础冲刷深度。
高 职
沿河纵向高架桥和桥头引道的设计洪水频率应
规
划
符合《公路工程技术标准》（JTG B01）表
械 工
对工程所需的当地材料进行来源调查，具
业 出
体方法见有关《公路工程管理》的内容。
版 社
（3）在进行详细调查及钻探后，一般应绘制
高 职
沿桥轴线的桥位工程地质纵断面图，及附
规
在桥位平面图上的工程地质平面图，必要
划 教
时还应绘制水流流向的工程地质剖面图。
材
next
机
械
工 业 出 版 社
高 职 规 划 教 材
些相关法规的规定。
回11-2节
next
机 械
汽车专用公路上大、中桥桥位线形，一般应