桥涵水文课后习题文雨松

桥涵水文课后习题

习题4-1

桥前水面的坡度为0.0029835；一般河流，河岸有灌木，水中有水草，水流受阻严重。主槽河底为粒径100mm 的圆砾石。

求水位标高31m 时通过的流量Q ，流速v ，过水断面面积，并标到图4-13上。

测1

测2

测3

测4

测5

测6

0,31.84

6.5,318.75,28.48

14.42,27.3

21.62,27.3

23.93,28.48

30.92,28.99

32.89,31

33.96,31.8631.0

S1S2

S3

S4

S5

S6图4-13 形态断面及测速线位置

解 过水面积：S=2

72.105i s m =

流量：Q=

i i

s v =∑143.1033

/m

s

平均流速： 1.985/Q

v m s S

=

= 习题4-2 若取河滩糙率系数为12，利用满宁公式反算主槽糙率系数。 解：左河滩部分：

湿周： 3.378x m == 面积：22.835S m =

水力半径：/0.839R S x m == ，2233

0.890R m = 流量：3

12 1.4870.0546 2.835 1.653Q m =⨯⨯⨯= 右河滩部分： 湿周：

9.823x m ==

面积：2

1.9815.83217.812S m =+=

水力半径：/ 1.813R S x m == ，2233

1.487R m = 流量：3

12 1.4870.0546 2.835 1.653Q m =⨯⨯⨯= 河槽部分： 湿周：

(21.6214.42)15.9656x m

=+-=面积：217.63426.647.18451.458S m =++= 水力半径：/ 3.223R S x m == ，223

3

2.182R m =

2

1

3211

(143.103 1.65318.786) 2.18251.4580.054620

Q Q Q Q Q R I S

n

n

=++==--÷÷÷=河

左右河两式联立得： 习题5-1 应用适线法计算表5-7流量系列的平均值、变异系数、偏差系数和一般大桥的设计流量。

表5-7 历史流量3(/)m s 系列表

解：一 把流量i Q 按流量大小递减顺序重新排列，

二 用维伯尔公式计算经验频率

m m p =

三 将各流量样本值和相应的经验频率值m p 点绘于海森机率格纸上，这些离散点组成一条

经验频率曲线。 四 计算统计参数

__

31

143.91(/)

0.469n

i i v Q Q m s n C =====∑

五 计算一组理论频率曲线，计算过程列于下表：

六 用水文工具集计算得设计流量为92.483/m s (0.409,/2v s v C C C ==)(成果文件在作业文件架内)

习题 6-1

解1、检算梁底水位

(1)由题4-1形态断面水位关系曲线，得设计流量通过时的水位标高为30.5m 。 因为河道接近均匀稳定流，所以设计流量通过桥址断面的水位标高

()30.50.002983512030.14p H m =-⨯=

(2)计算桥下河床断面（水位30.14m ） 桥下左滩：

过水面积2

1.18w m = 湿周

2.18x m =

水力半径 0.54R m = 流速 0.43/v m s =

流量3

0.43 1.180.51/Q m s =⨯=

桥下主槽：

过水面积241.73w m =

湿周 m x 827.158302.22.77974.5=++= 水力半径 2.64R m = 流速 2.09/v m s =

流量3

2.0941.7387.22/Q m s =⨯=

桥下右滩:

过水面积210.42w m = 湿周 8.69x m = 水力半径 1.2R m = 流速 0.74/v m s =

流量30.7410.427.71/Q m s =⨯=

(3)计算桥下壅水高度Z ∆

扣除墩台阻水面积后的桥下净面积为

()251.462 1.1530.1426.6143.34j w m =-⨯⨯-=

桥下流速

92.4843.34 2.134/m p j v Q w m s ===

建桥前从桥孔部分通过的流量为

387.229.730.7494.42/om Q m s =+⨯=

94.42 1.83/om om om v Q w m s ===

因此 1.17m om R v v ==

查图6-2，65.0=s K ，得桥前壅水高度

)220.190

m m om Z v v m ∆=

-= 取桥下壅水高度0.50.190.095Z

m ∆=⨯=

(4)检算标高

最高水位30.140.0950.330.535s p H H Z L m =+∆+∆=++=

桥下净空()30.8830.5350.345m -=小于0.5m ，因此梁底水位标高不满足要求。 2、检算基础埋置深度

(1)桥下河槽部分通过的设计流量

3287.22

92.4884.51/87.22 0.51 7.71

Q m s =

⨯=++