桥涵水文讲义课件第四章
合集下载
水力学与桥涵水文总复习PPT课件
水静力学
第一节静水压强及其特性
掌握静水压强的概念、特
第二节重力作用下水静力学基本 征及分布规律；掌握水
方程 第三节静水压强的测量
第四节静水压强分布图
静力学基本方程。 掌握平面静水压强的绘制
方法；掌握矩形受压面
第五节作用于平面上的静水总压 力
静水总压力的计算方法。
第六节作用于曲面上的静水总压 力
了解曲面静水总压力计 算的特点。
Q
1
12
Ai 2 R 3
n
A h0 b
代入得 h=2.34m
R h0 b b 2h0
hK1
3
Q 2
gb2
=0.5m＜h=2.34m，故为缓流。
第27页/共28页
（求Fr小于1亦可）
感谢观看！
第28页/共28页
第七节浮力、浮体及浮体的稳定
第1页/共28页
第三章水动力学基本定律
第一节描述液体运动的两种方 掌握流线、迹线，元流、
法；第二节基本概念
总流，流量，断面平均
第三节液体运动的分类
流速等基本概念；了解
第四节连续性方程
液体运动的分类。
第五节理想液体的运动微分方 掌握恒定总流的连续性方
程
程；掌握实际液体恒定
• 掌握桥孔长度和桥面高程的概念及确定方法
• 1.什么是桥孔长度？目前有哪几种计算方法？2.如 何确定通航河段的桥位标高？
第13页/共28页
第七章桥梁墩台的冲刷
• 第一节河流泥沙运动； • 第二节河床演变； • 第三节一般冲刷 • 第四节局部冲刷
• 掌握有关河床冲刷及演变的基本概念； • 掌握一般冲刷计算公式建立的原理及计算方法 • 局部冲刷形成机理和冲刷深度的计算方法； • 如何确定桥下最低冲刷线的标高？
第一节静水压强及其特性
掌握静水压强的概念、特
第二节重力作用下水静力学基本 征及分布规律；掌握水
方程 第三节静水压强的测量
第四节静水压强分布图
静力学基本方程。 掌握平面静水压强的绘制
方法；掌握矩形受压面
第五节作用于平面上的静水总压 力
静水总压力的计算方法。
第六节作用于曲面上的静水总压 力
了解曲面静水总压力计 算的特点。
Q
1
12
Ai 2 R 3
n
A h0 b
代入得 h=2.34m
R h0 b b 2h0
hK1
3
Q 2
gb2
=0.5m＜h=2.34m，故为缓流。
第27页/共28页
（求Fr小于1亦可）
感谢观看！
第28页/共28页
第七节浮力、浮体及浮体的稳定
第1页/共28页
第三章水动力学基本定律
第一节描述液体运动的两种方 掌握流线、迹线，元流、
法；第二节基本概念
总流，流量，断面平均
第三节液体运动的分类
流速等基本概念；了解
第四节连续性方程
液体运动的分类。
第五节理想液体的运动微分方 掌握恒定总流的连续性方
程
程；掌握实际液体恒定
• 掌握桥孔长度和桥面高程的概念及确定方法
• 1.什么是桥孔长度？目前有哪几种计算方法？2.如 何确定通航河段的桥位标高？
第13页/共28页
第七章桥梁墩台的冲刷
• 第一节河流泥沙运动； • 第二节河床演变； • 第三节一般冲刷 • 第四节局部冲刷
• 掌握有关河床冲刷及演变的基本概念； • 掌握一般冲刷计算公式建立的原理及计算方法 • 局部冲刷形成机理和冲刷深度的计算方法； • 如何确定桥下最低冲刷线的标高？
桥涵水文4
③在边滩微弯河段上，通常只对河滩进行压缩，而对河槽 宽度则不压缩或少压缩。 ④对深槽和浅槽稳定河段，一般毫不压缩地以桥孔跨越河 槽的全部过水宽度。 ⑤在通航河段和有堤防的河段上，是否可以压缩设计洪水 的过水断面以缩短桥孔长度，须视具体情况而定。
桥涵水文
第一节
桥位河段水流图式和桥孔布置原则
二、桥孔布臵的原则
(3)桥位下端—压缩区
③-③’之间，水深继续降低，由于有桥墩的阻水，水流速 度继续增大，继续造成冲刷。 有导流堤——桥孔断面 过水断面的最小断面： 无导流堤——桥孔下游
桥涵水文
第一节
桥位河段水流图式和桥孔布置原则
(4)桥位下游—扩散区
水流逐渐扩散至天然河宽，流速逐渐变小直至恢复天然 河道流速，水流的携沙能力由大变小，在河床上从冲刷变小 到出现淤积，又从淤积逐渐减小到恢复天然河道河流状态。
桥涵水文
第二节
桥孔长度计算
桥涵水文
第二节
桥孔长度计算
桥孔长度：
设计水位两桥台前缘之间(埋入式桥台则为两桥台护
坡坡面之间)的水面宽度。
桥涵水文
第二节
桥孔长度计算
桥涵分类有两个标准：单孔跨径和多孔跨径总长。
公路桥涵
多孔跨径总长L/m L≥1000 100≤ L ≤ 1000 30＜ L＜100 单孔跨径l/m l≥150 40 ≤ l ≤ 150 20＜l＜40
桥涵水文
第一节
桥位河段水流图式和桥孔
布臵原则
桥涵水文
第一节
桥位河段水流图式和桥孔布置原则
从桥涵水文的角度看，孔径若小于河道天然宽度太多， 河道被桥大量压缩，过水断面减小，桥位断面流速相应增大， 将引起较大的冲刷。从而影响了桥墩基础的埋臵深度，增加 了施工难度，使造价提高。
桥涵水文
第一节
桥位河段水流图式和桥孔布置原则
二、桥孔布臵的原则
(3)桥位下端—压缩区
③-③’之间，水深继续降低，由于有桥墩的阻水，水流速 度继续增大，继续造成冲刷。 有导流堤——桥孔断面 过水断面的最小断面： 无导流堤——桥孔下游
桥涵水文
第一节
桥位河段水流图式和桥孔布置原则
(4)桥位下游—扩散区
水流逐渐扩散至天然河宽，流速逐渐变小直至恢复天然 河道流速，水流的携沙能力由大变小，在河床上从冲刷变小 到出现淤积，又从淤积逐渐减小到恢复天然河道河流状态。
桥涵水文
第二节
桥孔长度计算
桥涵水文
第二节
桥孔长度计算
桥孔长度：
设计水位两桥台前缘之间(埋入式桥台则为两桥台护
坡坡面之间)的水面宽度。
桥涵水文
第二节
桥孔长度计算
桥涵分类有两个标准：单孔跨径和多孔跨径总长。
公路桥涵
多孔跨径总长L/m L≥1000 100≤ L ≤ 1000 30＜ L＜100 单孔跨径l/m l≥150 40 ≤ l ≤ 150 20＜l＜40
桥涵水文
第一节
桥位河段水流图式和桥孔
布臵原则
桥涵水文
第一节
桥位河段水流图式和桥孔布置原则
从桥涵水文的角度看，孔径若小于河道天然宽度太多， 河道被桥大量压缩，过水断面减小，桥位断面流速相应增大， 将引起较大的冲刷。从而影响了桥墩基础的埋臵深度，增加 了施工难度，使造价提高。
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）；
水力学与桥涵水文绪论课件
c 、粘度
1）μ是比例系数，称为动力黏度，单位“pa·s”。
动力黏度是液体黏性大小的度量，μ值越大，液体越
粘，流动性越差。
2）ν是运动粘度：粘度μ与密度ρ的比值为液体的
运动粘度ν。
单位：m2/s
d 、无黏性液体：指无粘性即μ=0的液体。
例1-1一底面积为40cm×45cm，高1cm的木块，质量 为5kg，沿着涂有润滑油的斜面等速向下运动。已知速 度v=1m/s，δ=1mm，求润滑油的动力粘度系数。
若液体的原体积为V，压强增加dP后，体积变化为 dV，则压缩系数为：
dV /V 1 dV
dP V dP
由于液体受压体积减小，dP与dV异号，以使к为正 值；其值愈大，愈容易压缩。к的单位是“1/Pa”。
根据增压前后质量无变化
dm d(V ) dV Vd 0
得
dV d V
1 d dP
施工阶段，对施工期间的水文情况有所了解。
中小桥梁及涵洞工程：因施工期限较短，一般尽量安 排在枯水期间施工；
大桥和特大桥工程：施工期限较长，在安排水中桥墩 基础及水下墩身施工时，一方面，为了确定临时性建 筑物（如围堰）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，必须了解近期内更为确切的来水情况，需要进 行水文预报。
抽象（近似），提出合理的理论模型，对其根据机械 运动的普遍规律，建立控制液体运动的闭合方程组， 将原来的具体流动问题转化为数学问题，在相应的边 界条件和初始条件下求解。 关键：提出理论模型，并能运用数学方法求出理论结 果，达到揭示液体运动规律的目的。
主要定理： （1）质量守恒定律：
（2）动量守恒定律：
桥涵水力水文学-总复习-PPT精选文档
P b
梯形分布
1 ( h h l 1 2) 2
e
l( 2h 1 h 2) 3( h 1 h 2)
P p A h A c c
第三章水动力学基础
• 1、分类、概念 • 迹线、流线、过水断面、流量、断面平均流速
恒定流 不变化 按运动要素是否随（时 间）发生改变 非恒定流 变化
)
dL
• 毕托管：测流速装置。文丘里管：测流量装置。
第四章 液流型态及水头损失
• 1、水流阻力与水头损失 • 2、哪些情况都可能产生局部水头损失 • （1）流动断面的改变（变径，突然扩大或者突然 缩小）；（2）流动方向的改变（弯头、弯管）； （3）流道中有障碍物（闸门、阀门、栅、网等 等）；（4）流动中有流量的汇入或者分出。 • 对于任意一个流动，总的水头损失计算公式为：
• 能量方程
Q 1 Q 2
p p u 1 u 2 z z 1 2 2 g 2 g
2 1
2 2
p v p v 1 1 2 z z 2 h 1 2 W 2 g 2 g
2
2
• 动量方程
F Q ( v v )
2 1 1
2、明渠底坡
• i：渠底高程沿程降低值 z 与渠长L的比值；
z i sin tg L
h h h f j
• 长管：不考虑局部水头损失，
h h f
第五章 明渠水流
• 1、梯形、矩形水力要素的计算
• 断面形状为梯形：设梯形底宽为b，水深为h，边 坡为m
B b 2 mh
A ( b mh ) h
2 b 2 h1 m
A (b mh ) h R 2 b 2 h1 m
梯形分布
1 ( h h l 1 2) 2
e
l( 2h 1 h 2) 3( h 1 h 2)
P p A h A c c
第三章水动力学基础
• 1、分类、概念 • 迹线、流线、过水断面、流量、断面平均流速
恒定流 不变化 按运动要素是否随（时 间）发生改变 非恒定流 变化
)
dL
• 毕托管：测流速装置。文丘里管：测流量装置。
第四章 液流型态及水头损失
• 1、水流阻力与水头损失 • 2、哪些情况都可能产生局部水头损失 • （1）流动断面的改变（变径，突然扩大或者突然 缩小）；（2）流动方向的改变（弯头、弯管）； （3）流道中有障碍物（闸门、阀门、栅、网等 等）；（4）流动中有流量的汇入或者分出。 • 对于任意一个流动，总的水头损失计算公式为：
• 能量方程
Q 1 Q 2
p p u 1 u 2 z z 1 2 2 g 2 g
2 1
2 2
p v p v 1 1 2 z z 2 h 1 2 W 2 g 2 g
2
2
• 动量方程
F Q ( v v )
2 1 1
2、明渠底坡
• i：渠底高程沿程降低值 z 与渠长L的比值；
z i sin tg L
h h h f j
• 长管：不考虑局部水头损失，
h h f
第五章 明渠水流
• 1、梯形、矩形水力要素的计算
• 断面形状为梯形：设梯形底宽为b，水深为h，边 坡为m
B b 2 mh
A ( b mh ) h
2 b 2 h1 m
A (b mh ) h R 2 b 2 h1 m
桥涵水文 PPT
2、流域的几何特征 （1）流域面积 F (catchment area)：在地形图上绘出 流域的分水线，量算出分水线包围的面积，即流域面 积，以km2 （2）流域长度 LF（the length of watershed）：从流 域出口到流域最远点的流域轴线长度，km计。 平均宽度 B（the average width of watershed）:
1、径流形成的物理过程 1）降雨过程
降雨量（mm） 降雨强度（mm/min 笼罩面积（km2） 暴雨中心
mm/h）
降雨量及其在时间和空间的变化决定了径流过 程的大小和变化趋势。
2）流域蓄渗过程
降雨的损失：降雨中不能形成径流的那一部分雨量 植物截留 IS （interception by vegetation） 下渗 f （infiltration） 填洼 Vd （depression detention） 雨期蒸发 E 这几部分雨量将耗于流域蒸、散发，不会形成径
§2.2 径流及其形成过程
Runoff Formation
径流（Runoff）:是指降水形成的，沿着流域地面 和地下向河川、湖泊、水库、洼地等流动的水流。 包括：
地面径流（surface runoff）
地下径流（underground runoff）。
汇集到河流后，在重力作用下沿河床流动的水 流称为河川径流（river runoff）。
ZZ2Z1
比降（slope of river）
JZ2Z1 Z
l
l
Z2 Z1
河底
l
以小数、千分数表示。
水面比降（slope of water surface） 河底比降（slope of river bed）
一条河流的河底平均比降：
哈工大桥涵水文第四章课件
第三章
设计洪水流量
第三章
设计洪水流量
常用地区经验公式: 常用地区经验公式
Q 2 % = KF 和 : Q = CF
n n'
个分区， 个表： 二、根据全国的111个分区，制定了 个表： 根据全国的 个分区 制定了3个表
1、全国水文分区流量计算参数表 、 在此表中，给出了 个分区的三项资料： 在此表中，给出了111个分区的三项资料： 个分区的三项资料 i)平均流量（年最大流量系列的均值） 平均流量（ 平均流量 年最大流量系列的均值） ii)频率 频率P=2%的流量 频率 的流量 iii)Q1%/Q2%，根据此值，可由 2%算出 1% 根据此值，可由Q 算出Q
SP i= n t S P : 频率为P的雨力（mm / h），即t = 1小时的降雨强度； n：降雨递减系数
第三章
设计洪水流量
从降雨量推算净雨量，有两种方法： 从降雨量推算净雨量，有两种方法：
１、用降雨量乘以折减系数，即洪峰径流系数，以ψ表示； 用降雨量乘以折减系数，即洪峰径流系数， 表示； 用降雨量减去损失雨量，损失量可用损失参数μ表示。 ２、用降雨量减去损失雨量，损失量可用损失参数μ表示。
n 2
Cs值仍采用适线法确定，可不必计算。 Cs值仍采用适线法确定，可不必计算。 值仍采用适线法确定
第三章
设计洪水流量
§3-2 根据地区经验公式推算设计流量
对于跨越中小河流的桥梁，若缺少水文站观测资料，设计流量的推算， 对于跨越中小河流的桥梁，若缺少水文站观测资料，设计流量的推算，可 应用根据地区水文资料制定的经验公式计算水文参数和流量等水文要素。 应用根据地区水文资料制定的经验公式计算水文参数和流量等水文要素。 这类地区公式水利部门应用很广，可从地区《水文手册》 这类地区公式水利部门应用很广，可从地区《水文手册》查取 1979年 1979年4月,在交通部公路规划设计院主持下,有28个交通厅和3个部属设计 在交通部公路规划设计院主持下, 28个交通厅和3 个交通厅和 院参加,根据全国1785个水文站的观测资料、2198站年的历史洪水调查资 1785个水文站的观测资料 院参加,根据全国1785个水文站的观测资料、2198站年的历史洪水调查资 制定了《我国公路大中桥流量经验公式汇总报告》 料，制定了《我国公路大中桥流量经验公式汇总报告》。 一、报告中把全国分为111个分区，分区图如下： 报告中把全国分为111个分区，分区图如下： 111个分区
中南大学桥涵水文课件
§0.8
中南大学桥涵水文研究工作
8.1《--铁路局山洪水害预警系统》简介
预警：洪峰流量 梁底、基础、桥头路堤、 洪峰到达时间
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建
8.2 铁路桥涵水文检定检算系统
作用：检算既有铁路桥涵的抗洪能力，检定出有问题的桥涵。 特色：收集了全国的雨量等水文资料 使用：正在被全国各铁路单位使用
§0.5
前言
桥梁有悠久的历史。 河北赵县赵州桥（拱） 605年 隋 李春 空腹圆弧石拱，净跨37.02m，矢 高7.218m，宽9m Ø 福建泉州万安桥（洛阳桥） 1053-59年 834m，47孔，石梁、牡蛎胶固基础 Ø 广东潮州湘子桥（广济桥） 始建1169年，517.95m，19孔，石梁、木梁石拱多 种形式，18条浮船组成的97.3m的开合式浮桥为世界 之最
桥梁人员现状
1 重结构设计 ---容易（多作） 汽车压垮桥？ 列车压垮桥？
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建
2 轻桥涵水文设计 困难（不作？） 水毁桥梁——不管
3 毕业就业： 设计、科研、施工、维护
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建
Ø
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建
河北赵州桥
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建
福建泉州万安桥（洛阳桥）
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建
2009年7月17日： 四川震灾区遭强降雨袭击 宝成铁路受阻
4_小桥涵水文计算
A ——汇水面积（km2）
23
暴雨推理法的资料收集
① 汇水区汇水面积测量 ② 主河沟长度及平均坡度测量
③ 土壤植被种类调查
④ 主河沟河床地质调查
24
算例
P61
25
4-3 径流形成法
一、径流的形成
原理：径流形成法是从分析汇水区形成和影响地面径流的因 素（如暴雨强度、汇水面积、土壤类型、地形等）着手，建 立这些因素与设计流量的函数关系，求得设计流量。 为便于研究，通常将降雨过程分为流域蓄渗、坡面漫流、河 槽集流及消退四个阶段。 在一次降雨过程中，并非全部降雨都流入桥涵，而有一部分 水流消耗于植物截留、填洼、土壤入渗及蒸发等，这部分消 耗的雨量称为损失，损失后剩余的雨量称为净雨。 净雨在流域内形成的地表水流称为地面径流。 地面径流的大小用径流厚度（mm）表示，它与降雨强度的量 纲相同。 吸入土壤中的水流，遇到不透水的地层，可形成地下径流。
31
三、径流形成法计算公式
1. 经验公式：根据实践经验建立径流流量与径流因素函
数关系的公式
2. 成因推理公式：根据径流形成的因素和条件，通过
分析、推理而建立的径流流量与径流因素函数关系的公 式
径流成因推理公式计算繁杂，实用性差，生产上一般多用 径流成因简化公式和经验公式。
径流形成法计算公式主要适用于汇水面积A≤30km2的小流 域
1 , 2 , 查附表1-3
21
汇流时间
L 1 ) 北方多采用： =K 3 ( Iz L 2 3 南方多采用： =K 4 ( ) Sp Iz
其中： ——汇流时间（h）
L ——主河沟长度（km） I z ——主河沟平均坡度
S p ——频率为P时的雨力（mm/h）
桥涵水文课件
计参数Q、，C直s、到Cv两者符合的最好为止，即可确定统计参数的采
用值
以及对应的理论频率曲线。
5、调整时，可参照统计参数与频率曲线的关系（图3-5-4）。
六、适线法应用注意事项：
在适线过程中，一般只调整Cs，即固定Cv，选取m 值；
如果适当调整Cv和 Q ，能使经验频率曲线与理论 频率曲线拟合更好，也可以对其做少量调整。
4.3 根据推理公式推算设计流量※
公路工程中位于小流域河流及沟渠的桥梁和涵洞， 以及公路排水系统的设计流量，一般由暴雨资料来 推求。（P92）
小流域流量计算方法主要有两个公式：
1. 径流简化公式
34
Qp 0 (h z)2 F 5
2.水利科学研究院水文所公式：
Q
0.278
三、相关分析
资料较少，插补、延长水文资料系列。
4.1 根据流量观测资料推算设计流量
学习目的：掌握由流量资料推求设计洪水的原理 和方法。
一、任务：
现在需要在黄河支流汾河临汾市某镇附近 建设一座中型桥梁。根据规范要求，该桥梁设计 标准之一是能够抵御100年一遇的洪水。作为设计 人员，该如何完成此任务？
二、全国水文分区Cv值表
SUCCESS
THANK YOU
2019/9/20
可编辑
三、全国水文分区Cs/Cv经验关系表
四、以上％的设计流量
Q2% KF n' Q1% / Q2%
2. 计算或查表得理论频率曲线的三个统计参数，用皮尔 逊Ⅲ型曲线推求相应频率的设计流量。
计算 Q CF n (查表3-2-1)
查表 Cv
(查表3-2-2)
PearsonIII曲线
4 桥涵水文第四章
第三节 波浪
一 波浪要素和名称 前进波 浅水前进波
第三节 波浪
一 波浪要素和名称 前进波 浅水前进波
第三节 波浪
二 风场要素 风速 风时 风距
第三节 波浪
三 海浪固定点波高的统计分析 固定点波高变化的频率分布为：雷利分布 （Rayleigh）
第三节 波浪
深水波频率分布函数为：
模比系数与累积频率的关系：
第一节 潮汐和潮流
五 海流 海流：是指由潮流、风海流、波流、梯度流等合 成的水流。 潮流：天体的引潮力产生 风海流：风的切应力作用于海面产生的水流 波流：近海岸波浪破碎引起的水平方向的水流 梯度流：由海域内大气压力变化，水温或盐度分 布不均匀形成的大气压力梯度、海水密度梯度引 起的水流 近岸海流一般以潮流和风海流为主、河口区以 潮流和径流为主。
wave height wave run-up wave set-up the rising of local water surface in spate structures in river affecting the bridge engineering hydrology normal depth critical depth uniform flow non-uniform flow
第三节 波浪
第三节 波浪
第三节 波浪
特征波高
第三节 波浪
四 不同重现期设计波浪推算 设计波浪的重现期是指某一特定波列累积频 率的波浪平均多少年出现一次。
第三节 波浪
五 我国的风况和海浪概况
本节课到此结束！
第四节 波浪对桥梁墩台的作用力
一 圆柱及其他形状桩柱的波浪力 作用力P分为驻点压力PD和惯性力PI
第四章 海洋水文
4_小桥涵水文计算解读
16
4-2 暴雨推理法
在采用暴雨资料推求设计流量 时，通常都假定暴雨与其形成 的洪峰流量是同一频率的。形 成洪峰流量的暴雨量，是该次 暴雨强度过程的核心部分，如 图中的阴影部分。 交通部公路科研所在经过单站分析和地区综合平衡的基础上， 进行了全国汇总、拼图和协调，提出了 雨力SP（P=1%、2%、4%）全国等值线图 暴雨递减系数n值全国分区图 计算洪峰流量的推理公式和经验公式 各省不同分区的参数值
9. 雨量：在一段时间内从大气降落到地面的液态降水量， 通常用雨量计或通过观测测定。 10. 设计流量：与设计洪水频率相应的流量。
9
水文计算方法
1. 根据流量观测资料推算设计流量
适用于有实测的流量观测资料时，一般按水文统计的频率 分析方法来确定设计流量。
2. 无流量观测资料时推算设计流量
适用于无实测的流量观测资料时，可利用调查的反映或影 响洪峰流量的各种因素，建立计算公式，推算设计流量。
10
根据流量观测资料推算设计流量
当有实测的流量观测资料时，一般按水文统计的频率分析 方法来确定设计流量。
其基本原理和一般步骤是：
（1）分析整理观测的水文资料，绘制经验频率曲线。
（2）计算水文参数：流量均值（Q）、变差系数（Cv）、 偏差系数（Cs）的初值。 （3）用适线法选定水文参数，作理论频率曲线和经验频率 曲线，相比较后，反复调整参数值（主要是Cs值），直到 两曲线吻合为止。
一、原理及步骤
1. 原理 运用成因分析与经验推断相结合的方法，从实 测的暴雨资料入手，应用地区综合分析方法来分析 暴雨资料和地区特征关系，从而间接地推求设计流 量，它是一种半理论半经验的计算方法。
15
4-2 暴雨推理法
一次暴雨降雨量在满足了植物滞留、洼地蓄水和表土储存后， 当后续降雨强度超过入渗能力时，超渗的雨量将沿着坡面汇 流进入河网。 决定小流域洪峰流量大小的主要因素一般有降雨量、降雨强 度、降雨的时空分布和下垫面（如植物滞留、洼地蓄水、土 壤蒸发、入渗、汇水区的大小、形状、坡度）等。 暴雨推理法把汇水区上的产、汇流条件概括简化，并引入一 些假定，从而建立起主要因素和洪峰流量之间的推理关系或 经验关系，通过统计分析，定量其参数，最后得到实用计算 公式。
桥涵水文课件第四章
3
洪水位与洪峰流量
研究洪水条件下的桥涵水位和流量，以选择合适的设计参数。
桥涵水文的实例分析
市区桥涵设计案例
高速公路桥涵设计案例
以城市环境为背景，结合复杂的 交通流量和水域条件的设计案例。
针对高速公路交通条件，设计具 有高度稳定性和安全性的桥涵。
桥涵评价案例
通过对实际项目的评估，总结经 验教训并提出改进建议。
桥涵水文的未来发展
1 新技术应用
利用先进的技术手段，提高桥涵水文分析的精度和效率。
2 可持续水资源管理
在桥涵水文设计中考虑水资源的可持续性，减少对生态环境的影响。
3 跨学科合作
加强与其他学科领域的合作，共同推动桥涵水文的研究和应用。
水位计算
掌握水位变化规律，可以预测桥梁和涵洞的安全水位，并采取相应的防护措施。
水文数据分析
通过对历史水文数据的分析，可以揭示出水文事件的规律和趋势。
桥涵水文的设计与评价
1
水沙关系重要的学科交叉，研来自水流中携带的泥沙对桥梁的影响。
2
水位频率分析
通过统计水位数据，确定不同频率的洪水条件下桥梁的安全水位。
桥涵水文课件第四章
本章将介绍桥涵水文的重要性、基本知识、设计与评价、实例分析以及未来 发展。让我们一起探索这个有趣且充满挑战的领域！
水文概述
桥涵水文是研究桥梁和涵洞在水文条件下的安全性和稳定性的科学。了解水 文概述对于理解桥涵水文的重要性至关重要。
桥涵水文的基本知识
流量计算
准确计算水流对桥梁和涵洞的冲击是保证结构稳定性的重要一环。
- 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、"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、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)。
学
建 筑
汇合口、港口作业区及易形成流冰、流木阻塞的
工 程
河段以及断层、岩溶、滑坡、泥石流等不良地质
学 院
的河段。
中
国 矿 业 大 学 建 筑
工滑 坡
程 学 院
泥石流 断层
3、当桥址处有二个及二个以上的稳定河槽，或滩
中 地流量占设计流量比例较大，且水流不易引入同
国 矿
一座桥时，可在各河槽、滩地、河汊上分别设桥，
学 院
本章重点：
桥涵分类；桥涵布置的一般原则；桥位选择的规定；
桥位勘察的内容及主要成果。
本章难点：
桥涵布置的一般原则；桥位选择的规定。
第四章 主要内容
中
国
矿 业
第一节 桥涵分类及大中桥设计的一般规定
大
学
建
筑 工
第二节 桥位选择与桥位调查
程
学
院
第一节 桥涵分类及大中 桥设计的一般规定
中
国
矿 业
一、桥涵分类；
大 学
调治构造物。
建 筑
调治构造物的形式及其布置应根据河流性质、
工 程
地形、地质、河滩水流情况以及通航要求、
学 院
桥头引道、水利设施等因素综合考虑确定。
中 国 矿 业 大 学 建 筑 工 程 学 院
调治构造物的形式
中
非淹没调治构造物的顶面，应高出桥涵设计洪
国 矿
水频率的水位至少0.25m，必要时尚应考虑壅水
工
程
大、中桥
1/100 1/100 1/100 1/50
1/50
学
院
小桥
1/100
1/100 1/50 1/25 按具体情况确定
涵洞及小型排 水构造物
1/100
1/100 1/50 1/25 按具体情况确定
中 国
三、四级公路，在交通容许有限度的中断时，
矿
业 大
可修建漫水桥和过水路面。漫水桥和过水路面的
大 学
二、公路桥涵布置的一般原则及规定
建
筑
工
程
学 院
一、桥涵分类
部颁JTG D602004《公路桥涵设计 通用规范》规定，其类别划分见下表。
桥涵 分 类 标 准
中
国
矿 业 大 学 建
分类
多孔跨径 总L
（M）
单孔跨径 总长Lk （M）
分类
多孔跨径 总长L （M）
单孔跨径总 长Lk（M）
筑
工
程 学
特大桥
大 学
则进行设计，并考虑因地制宜、就地取材、便于
建 筑
施工和养护等因素。
工
程 学
2.
桥梁应根据公路功能、等级、通行能力及抗洪防
院 灾要求，结合水文、地质、通航、环境等条件进
行综合设计。
中
特大桥、大桥桥位应选择河道顺直稳定、河床
国 矿
地质良好、河槽能通过大部分设计流量的河段。
业 大
桥位不宜选择在河汊、沙洲、古河道、急弯、
筑 工
航海轮桥梁通航标准》（JTJ311）的规定。
程 学
通航内河桥梁的桥孔布置及净高应满足《内
院
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。
中
国 矿
不通航
业 大
河流桥
学
孔
建
筑
工
程
学
院
通航河
流桥位
中 国
7、为保证桥位附近水流顺畅，河槽、河岸不发
矿 业
生严重变形，必要时可在桥梁上、下游修建
院 大桥
中桥
L>1000 100≤L≤0
0
Lk>50 40≤Lk<15
0
小桥 涵洞
8≤L≤30 —
5≤Lk<20 Lk<5
30<L<10 20≤Lk<40 0
中
国
矿 业 大 学 建
筑 工 程 学 院
二、公路桥涵布置的一般原则及
规定
中 国
1.
公路桥涵应根据所在公路作用、性质和将来发展
矿 业
的需要，按照安全、适用、美观和有利环保的原
业 大
高、波浪爬高、斜水流局部冲高、河床淤积等影
学
建 响。
筑
工 程
允许淹没的调治构造物的顶面应高出常水位。
学 院
单边河滩流量不超过总流量的15%或双边河滩
流量不超过25%时，可不设导流堤。
8、公路桥涵的设计洪水频率应符合规范的规定。
中 国
二级公路上的特大桥及三、四级公路上的大桥，
矿
业
在水势猛急、河床易于冲刷的情况下，可提高一
精品
桥涵水文课件第四章
第四章 公路桥涵布置的一 般原则及规定
中 国
学习目标和要求：
矿 业
掌握现行桥涵分类标准；理解桥涵布置的一般原
大 学 建
则；理解桥位选择的一般规定及在通航、水文、地质 等方面的具体规定；理解各类河段上桥位选择的特点；
筑
了解桥位勘察前的准备工作；了解桥位及水文地质勘
工 程
察的内容及主要成果。
大
学 建
级洪水频率验算基础冲刷深度。
筑 工
沿河纵向高架桥和桥头引道的设计洪水频率应
程
学
符合《公路工程技术标准》（JTG B01）表4.0.2
院
路基设计洪水频率的规定。
桥涵设计洪水频率
中 国
公路等级
矿 构造物名称
业 大
高速公路 一
二
三
四
学
建 筑
特大桥
1/300 1/300 1/100 1/100
1/100
航孔净宽。
中 国 矿 业 大 学 建 筑 工 程 学 院
导流堤
中 国 矿 业 大 学 建 筑 工 程 学 院
桥位与流 向正交
5、桥涵水文、水力的计算应符合《公路工程地
中 国
质勘察规范》（JTJ 064）和《公路工程水文
矿
业
勘测设计规范》（JTJ C30）的规定。
大
学 建
6、通航海轮桥梁的桥孔布置及净高应满足《通
一、桥位选择的一般规定
中
桥位选择和桥位方案比选是桥位勘测设计的中
国
矿 业
心工作。桥位选择应从国民经济发展和国防需要
大 学
出发，在整体布局上应与铁路、水利、航运、城
建 筑
建等方面相互配合；注意保护方物、环境和军事
工 程
设施；同时还要照顾群众利益，少占良田，少拆
学
院 迁有价值的建筑物。桥位方案应从政治、经济、
业 大
不宜用长大导流堤强行集中水流。
学
建 平坦、草原、漫流地区，可按分片泄洪布置桥
筑
工 涵。天然河道不宜改移或裁弯取直。
程
学 院
4、桥梁纵轴线宜与洪水主流流向正交。对通航河
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，
交角不宜大于50；当交角大于50时，宜增加通
桥位也称桥址，是桥梁、引道路堤及调治
矿
业 大
构筑物三者位置的总称，是桥梁中线（桥轴线）
学 建
的位置。桥位方案应将政治、经济、技术、环
筑
工 境等多方面的因素综合起来比较选定。桥位河
程
学 院
段是指水流受桥梁影响的河段。桥位设计是包
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பைடு நூலகம்计。
学 建
设计洪水频率，应根据容许阻断交通的时间长短
筑 工
和对上下游农田、城镇、村庄的影响以及泥沙淤
程
学 院
塞桥孔、上游河床的淤高等因素确定。
第二节 桥位选择与桥位调查
中 国
一、桥位选择的一般规定
矿
业
大 学
二、一般地区的桥位选择
建
筑
工 程
三、各类河段上桥位选择特点
学
院
四、桥位调查的内容
五、桥位布设
中 国