桥涵水文ppt

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桥涵水文 海洋水文PPT课件

桥涵水文  海洋水文PPT课件
第12页/共32页
潮区界与潮流界部分为近口段。在潮流界以下 的河段,水流的流向经常受到潮流的影响经常发生顺逆 流向的周期性变化。
第13页/共32页
第三节 波 浪
第14页/共32页
海浪一般是风浪、涌浪以及涌浪传播到海岸所引起的 近岸波的总称。风浪是在风在直接持续作用下产生的波浪; 涌浪是在风停止后,海面存在的波浪或传到无风区的波浪。
第15页/共32波谷:波面的最低点
波高H:相邻波峰与波谷的竖直距离(m)
波长L:相邻两波峰或两波谷间的水平距离
周期T:波浪起伏一次所需的时间
波速c:波面移动第的16速页/共度32,页 即单位时间内波动传播
的水
平距离(m/s),c=L/T
前进波:在海面上形成后,向岸边传播的波浪。
耿贝尔分布主要是应用在那些求极值分布的计算中, 比如高潮位与低潮位的频率分布。
第二节 海岸和海口
第10页/共32页
一、海岸 近代研究认为,海岸与河口地区是生命活动最为
旺盛的地区。也是原始生命诞生的主要场所。在这里,物 质交换非常频繁。海底泥沙在波浪、潮汐、海流等动力作 用下运动,形成了海岸演变过程。
五、设计潮位的推算
有n个年最高潮位观测值时,不同重现期的高潮位可 采用耿贝尔曲线分布计算。
给定频率P的随机变量为:
x p x PnS x
式中:xP -给定频率P(%)相应的随机变量;
x -随机变量系列的均值;
S p -随机变量系数的均方差;
Pn
- 与 频 率 P 和第系9页列/共3变2页量 n 有 关 的 参 数 。
第31页/共32页
感谢您的观看。
第32页/共32页
• 浅水波:在水深向岸边传播,水深d小于半波长。 c 2 = ( g λ /第21π7页)/(共t3h2页2 π h / λ )

桥涵水文计算基本方法 PPT

桥涵水文计算基本方法 PPT

Y-786=0.96×416/629×(X-1092)
整理得: Y= 0.63X+98.04 (本题为直线相关)
其中自变量 X为参证站(流量x)系列流量;y为分析站(流量y)系 列流量。上表括号内(流量y)为插补后分析站流量y的系列流量,插补
延长所得资料不宜用于第三站,可能引起较大误差。
4400 4000
6)过程线叠加法:利用两支流洪水过程线叠加得到合流后桥位处的设计流量。 示例 1, 两系列的相关分析法算例: 例:某河有甲、乙两相邻水文站,甲站(参证站:流量X)有24年观测资料,乙站 (分析
站:流量Y)有14年,试应用甲站资料延长乙程式:
本次培训着重于以下内容:
一般情况水文分析计算
桥孔长度和桥孔布设
桥涵水文设计注意几点问题及探讨
第一节 水文勘测分析计算基本途径
桥涵水文计算、分析基本途径如下:
1、有水文观测资料—— —— 水文统计法 2、无水文观测资料—— --- 形态断面法 3、无水文观测资料(无居民)—经验公式法
有水文系列观测资料时水文统计法 (1)资料搜集和准备
其中:L---洪水传播距离(m) VS--洪水传播速度(m/s) ,根据实测资料选其出现次数最多者
支流1
支流2
流 量
Q11 Q22 Q13,Q23
合 流
QQ2112
支流1
支流2
桥位
t1
t2
试比较:Q11+Q21,Q12+Q22,Q13+Q23组合结果的大小
洪水传播时间 t
3、历史洪水情况的调查、考证和排序
(1)历史洪水的调查与流量计算(与形态断面法相同) 1)调查河段的选择原则
✓ 最好靠近所选断面附近 ✓ 选择有居民、易于指认洪痕的河段 ✓ 所选河段顺直,断面规整,基线与桥位间无支流汇入

桥涵水文(课堂PPT)

桥涵水文(课堂PPT)



第二节 桥墩局部冲刷

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:

国 矿

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

国 矿
二.本章重点

(二)、65—1修正式




学 建
(14-8a)





35
一、非粘性土河床的桥墩局部冲刷

(二)、65—1修正式








(14-8b)



36
一、非粘性土河床的桥墩局部冲刷

(二)、65—1修正式



大 学
14-8c





14-8d

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


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;

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 ppt课件

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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:
图2-3 河道平均纵比降计算示意图
J AB BC
S 1 AB BC 2
AB 2 S / BC BC L J 2 S / L2
2、地球上的水量平衡(Global Water Budget )
水量平衡原理(Principle of Water Budget): 在水文循环过程中,任意区域,任一时段,进入的
水量与输出的水量之差,必等于其蓄水量的变化量。
水量平衡方程(Water Budget Equation): I – O = ΔS
下游
河口
海 洋
2、 河流的长度L :自河源沿主河道至河口的长度,简 称河长,以 km 计
3、河流的断面
横断面(river section) 纵断面(river profile)
L
海 洋
(1) 河流横断面(简称:断面 cross-section): 水位 (water level、water stage)
PE 全球多年降水量与多年平均蒸发量相等,为1130mm。
对某一闭合流域,某一时段T:
P – E – R = ΔS
多年平均:
PRE EPR
(2-7)
(28) (28)
2.2.2 径流形成过程(process of runoff formation)
径流形成过程是从降雨开始,到径流流出流域出 口断面整个物理过程。
...
..
.......
.
......el)

公路桥涵水文计算基本方法课件

公路桥涵水文计算基本方法课件
降雨径流模型是根据降雨、径流的关系,通过降雨量、径流量等参数计算洪水流量 。
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 河川水文基础知识PPT课件

桥涵水文 河川水文基础知识PPT课件
a. 横断面:垂直于水流方向的断面
图3-2 河床横断面图
第4页/共39页
b. 纵断面:沿河流中泓线切出来的断面 ➢ 中泓线? ➢ 深泓线?
深泓线:河道中各横断面水 流最大流速点的连线。
中泓线(溪线):河 道中各横断面最大 水深点的连线。
第5页/共39页
(2)河流长度 ( River Length ) 1)定义 :河流源头至河口 或 测站断面沿河槽中泓线或轴线 量取的距离L。
1)河床的横向变形 指河湾发展,河槽拓宽、塌岸、分汊、改道、裁弯等河床 平面形状的变化。 2)河床的纵向变形 第26页/共39页 指沿水流方向河床高程的变化,亦即河床纵断面的变化。 河床纵向变形主要表现为河床冲淤不平衡所引起的高程变化, 其原因是河流纵向输沙不平衡。
河床演变基本特征 (3)影响河床演变的主要因素
1) 流量大小及变化 2) 河段来沙量及来沙组成 3) 河段比降 4) 河床地质情况 5) 河床形态 6) 人类生产活动
第27页/共39页
不同类型河段的河床演变一般规律 (1)山区河段
1)山区河流的洪峰特征: a)洪峰暴涨暴落; b)流量和水位变化幅度很大; c)中水历时短暂
2)山区河流的纵横断面特征: a)横断面:多呈v字形或U字形 b)纵断面:河底比降较大,变化急剧,存在一系列折点,
1.峡谷河段
➢ 山区河流
2.开阔河段
流域
(1) 分水岭、分水线和流域
1)分水岭:划分相邻水系的山岭或河高地。
2)分水线:分水岭最高点的连线(山脊线)。
3)流域:一个水系的集水区域。
(2) 流域的几何特征
1)流域面积:是流域的主要几何特征。通常先在适当比
例尺的地形图上定出流域分水线,然后量出它所包围的面积。

桥涵水文 PPT

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但由于影响水文现象的因素极其复杂,这种方法 目前尚不能完全用数学物理方法来描述,通常用数学 模型或物理模型来模拟。
2、数理统计法(水文统计法)
根据水文现象的随机性,以概率论为基础,运用 数理统计的方法,推求出水文要素的统计规律,即可 求出工程设计所需的设计水文特征值,就可解决工程 的设计问题。
其次,可以对两个或多个水文要素进行相关分析, 建立它们之间的统计关系,就可以利用已知的水文要 素推求未知的水文要素。
下游
河口
海 洋
2、 河流的长度L :自河源沿主河道至河口的长度,简 称河长,以 km 计
3、河流的断面
横断面(river section) 纵断面(river profile)
L
海 洋
(1) 河流横断面(简称:断面 cross-section): 水位 (water level、water stage)
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):
大家应该也有点累了,稍作休息
大家有疑问的,可以询问和交流
(2) 河流纵断面
Z2 Z1
河底
l
河流中沿水流方向各横断面最大水深点的连 线,称为深泓线(thalweg),沿河流深泓线的剖 面称为河流的纵断面( river profile )。
表示河床自上游向下游沿程变化。
4、 河道比降 落差(fall)
1、河流的分段:

《桥涵水文》课件

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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 水文统计基本原理与方法PPT课件

桥涵水文 水文统计基本原理与方法PPT课件
F(x)-F(x+Δx)
年降水量落在800-900mm之间的概率 为:
0.6-0.28=0.32
3.2 随机变量的概率分布
2.概率分布函数
随机变量X落在区间(x,x+Δx)内的概率与区间长
度Δx的比值为
F (x) F (x x)
x
上式表示随机变量落入区间(x,x+Δx)的平均概率, 而
lim F (x) F (x x)
(1)实测水文样本系列按大小递减次序重新排
列。
n

2



各实


xi的


f
i及累计

数 i 1
fi
(3)计算累积频率
m
fi
Pm P(X xm )
i1 m
fi 1
i1
第18页/共87页
Pm 当各实测值xi的频数fi均为1时,
m n 1
(4)点绘经验累积频率曲线
(5)若n>100,可由设计频率(横坐标)查得
简称为概率分布。
Байду номын сангаас
3.2 随机变量的概率分布
2.概率分布函数
对连续性随机变量而言,由于其取值可能无限,所以取具 体某个值的概率趋于零,只能研究某个区间的概率,即用 随机变量落在某个区间的概率来分析其概率分布规律。
对于连续型随机变量,通常还研究随机变量取值大于等于 某一值的概率,即研究X≥x的概率,可表示为
③ 然 后 , 按 表 中 经 验 频 率第2和4页流/共量87页数 值 , 在 海 森 机 率 格 纸 上绘出经验频率点,如图2—5中的圆点;
④再依点群的趋势描绘成一条圆滑的曲线,如图中的细 实线,就是该水文站的经验频率曲线;
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解:(1)求设计水位: 桥面标高:
Zmin ZS h hj hD
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
x1,x2,…… ,xn
均值: 均方差和变差系数:
记 记
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

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。
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 0.375VS
lj
谢才-曼宁公式:
, b
l
,g
QP
(1 )PVS
Q
2
R 3J
1 2
2
h 3J
1 2
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。
桥,则:
L
ZS
Lc
Qc
Zm
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:
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
2、65-2公式
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
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。
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 64-2简化式 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
总冲刷深度hs:
墩台基底埋置高程:
ZS
hmax
hP hs
天然河底
桥墩
hb
基底高程 Δc
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
记,应用
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
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、
② 当桥孔压缩部分河滩,桥下河槽不会扩宽至全
桥,则:
L
ZS
Lc
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, 不 变。
④ 值的确定:通常按桥位上游附近枯水位或中 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。
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。
② 经验公式(了解)
不记,会用
3、桥面标高计算方法 ① 非通航河段
② 通航河段
记记ZS = Fra bibliotekP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
Z~V关系曲线,求出设计水位ZP、VP。 ② 桥位断面无实测资料
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。
复式断面,滩槽要分开计算:
记,应用
第五章 桥涵孔径计算
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
《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。
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。
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
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:
式中, M = 1,2,···,a
一般洪水的经验频率为:
式中, ② 统一样本法 特大洪水的经验频率为:
式中,M = 1,2,…,a
一般洪水的经验频率为:
m = l +1,l + 2,···,n 方法任选


河槽

ZS
Bt
河滩 右


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
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
2、参数估计的方法

① 矩法
设桥位断面年最大洪峰流量系列:
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