答案 11桥涵水文

网络教育学院《桥涵水文》离线作业
学习中心：
层次：专升本
专业：土木工程（道桥）
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完成日期：年 2 月 22 日
大工13秋《桥涵水文》大作业及要求
题目二：计算题
某水文站有22年的年最大流量观测资料，并已知其统计参数0.37V C =，
0.17S C =，计算Q 、V C 、S C 和1%Q 的抽样误差，以及第一项的经验频率1P 的抽
样误差。

（1%=1.91K ，B =2.9）
解：（1）V C 的抽样误差：
cv σ=
= 0.056 1.08=0.061⨯ （2）S C 的抽样误差：
Cs σ=
=0.534 （3）Q 的抽样误差
根据经验频率分析方法：由实测系列外特大值经验频率：P ＝M/(N+1)；实测系列内其它项经验频率：Pm=P + (1-P)× (m-L)/(n-L+1) 得出经验频率计算表，经验频率点群点绘于海森几率格纸上，目估通过点群分布中心，并兼顾到特大值作曲线，得到经验频率曲线。

查表得，当CS ＝0.17时，P1＝5%,Ф1=1.88 P2=50%, Ф2=-0.16, P3=95%, Ф3=-1.32
公式：Q -
=(Q3× Ф1 －Q1× Ф3）/（ Ф1 － Ф3） ＝[970×1.88－3120×（－1.32）]/[1.88－（－.32）] ＝1857 m ³/s
Q
的抽样误差计算公式为：Q
σ--
=
=0.36 （4）1%Q 的抽样误差
要求1%Q 的抽样误差，必须先计算1%1(1)v Q Q C φ-
=+中的1φ， 根据公式：1%11 1.911
2.460.37
v K C φ--=
==； 1%1(1)v Q Q C φ-
=+=3863 m ³/s
由抽样误差的计算公式：
1%
Q B σ=
=0.024 根据上面的计算，通过查表的经验频率1P 的抽样误差为0.05.
题目三：查阅相关资料，谈谈缺乏流量观测资料时，对于跨越中小河流的桥梁，怎样推算设计流量？（可列举工程实例，建议必要处附图片说明。

）
答：公路沿线跨越的河流，一般以中小河流居多，这些河流上往往没有设立水文站，或者虽有水文站观测资料但是年限较短（少于20年），而且无条件进行插补和延长，因而在实际工作中经常需要在缺乏流量观测资料的情况下，推算设计流量.
但由于无法得到足够的资料，不能按上节的方法推算设计流量,如能找到该河段的理论频率曲线，就可求出设计流量。

而确定理论频率曲线的关键在于确定该河段的、和（或）。

缺乏流量观测资料时推算设计流量的方法很多，大致可分为三类：
第一类、利用历史洪水位推算设计流量 （一）、历史洪水流量的经验频率 （二）、设计流量的推算 第二类、利用地区经验公式 及水文参数计算设计流量
第三类、利用暴雨资料推算设计流量 （一）推理公式 （二）经验公式 一、历史洪水流量的计算
1. 当调查的历史洪水位处于水面比降均一、河道顺直、河床断面较规整的稳定均匀流河段时
2. 当调查的历史洪水位处于其他非均匀河段时
3. 当调查的历史洪水位处于水面线有明显曲折的稳定非均匀流河段时 ，按下式试算水面线，推求历史洪水流量
4、当调查的历史洪水位处于卡口，且河底无冲刷时
2
1
2
1
323
2
11I R n V I
R n V V A V A Q t t
t C C
c t t C C ==+=3/2222
3/222223
/21
113/21111212
122
2
212
1
111)(21
)
)(2)1(t t t c c c t t t c c c R A n R A n K R A n R A n K K K K H H H A K A K g L H
K
Q +=
+=+=-=∆---∆=ξ2
221
1122212221
2
2111)1(112t c t c A A A A A A A A g L K K Q H H +=+=⎥
⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛---⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++=ξ212
22122212
21)(2K
K gLA A A H H g A Q +⎪⎪⎭⎫ ⎝
⎛--=
（二）、历史洪水流量的经验频率
可根据当地老居民的记述或历史文献考证确定历史洪水流量的序位，按下式计算
（三）、设计流量的推算
1.利用历史洪水流量推算设计流量，历史洪水流量不宜少于二次，CV ，CS 值应符合地区分布规律，如出入较大，就分析原因，作适当调整。

2．当有多个历史洪水流量能在海森机率格纸上点绘经验频率曲线时，可用求矩适线法或三点适线法求 值及用公式 求设计流量。

3.当各次历史洪水流量不能在海森机率格纸上定出经验频率曲线时，可按以下方法推算设计流量。

（1）参照地区资料，选定 值。

（2）按下式计算平均流量
（3）用下式计算设计流量 二、利用地区经验公式及水文参数计算设计流量 当缺乏流量观测资料时，可根据全国水文分区经验公式，或根据各水利部门编写的地区性《水文手册》等文献来确定设计流量，但这些方法计算的结果较粗略，实际应用时，宜采用多种方法计算，特别是与洪水调查资料相比较，最后选择一个比较合理的数值。

三、利用暴雨资料推算设计流量
公路沿线跨越的小河、溪流、沟壑等都是属于小流域。

小流域洪水暴涨暴落，历时短，很少能留下明显的痕迹，往往又不会引起人们的注意，难以调查到较为可靠的历史洪水资料，且一般没有水文站的观测资料。

实际工作中小流域河流上的桥梁和涵洞及路基排水系统的设计，一般由暴雨资料来推求。

流量计算多采用推理公式或经验公式。

（一）推理公式
1. 交通部公路科学研究所推理公式 上式是1980年代初交通部公路科学研究所主持，若干公路部门参加制定的暴雨推理公式。

应用范围为流域面积在100 以下。

2.水利科学研究院水文研究所的推理公式
水利科学研究院水文研究所的推理公式，40年来广泛应用于全国各地水利工程中，全国各地区的水文手册中，载有详细的当地的有关数据可查。

应用范围对对多雨湿润地区，流域面积一般为300km2至500km2以下；在干旱地区为100km2至200km2以下。

可应用于一般大中桥设计流量计算。

（二）经验公式
经验公式主要是在相似水文分区内，利用一定数量的资料，在设计洪峰流量与流域自然地理因素和气候因素之间建立相关关系，用来估算本地区或无资料的同类
%1001
⨯+=N M P M
S V C C Q ,,)1(V P P C Q Q Φ+=S V C C ,V
T Ti
Ti C Q Q Φ+=1n Q Q n
i Ti ∑==1
)1(V P P C Q Q Φ+=A
S Q n
P P )(278.0μτ-=2km A S Q n
P
P τ
ψ278.0=
地区的设计洪峰流量。

由于经验公式都是根据某一地区的实测资料建立的，与所依据的资料情况和地区特征值有直接关系，具有一定的地区性和局限性，其计算结果的可靠程度也取决于所依据的资料。

一般是选择几个主要影响因素组成的计算公式，可分为单参数形式和多参数形式。

1.交通部公路科学研究所经验公式 上面两式是根据同样资料在交通部公路科学研究所及多省公路部门制定的公式。

两者使用范围也相同。

2)(λμψA S Q m P P -=2
)(λμψA S Q m P P -=。