1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)專心-專注-專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)第二章 河川徑流一、 概念：橋涵水文學(xué)：水文學(xué)的分支之一，主要研究與道路橋梁有關(guān)的水文現(xiàn)象的科學(xué)。 地面徑流：降落到到地面上的水，除掉損失一部分外，在重力作用下沿一定方向和路徑流動，這種水流稱為地面徑流 河谷：河水流經(jīng)的谷地。 河床：河谷底部有水流的部分。河川徑流：受重力作用沿河床流動的水流河流：地面徑流長期侵蝕地面，沖成溝壑，形成溪流，最后匯集而成河流。 河(水)系：脈絡(luò)相通的大小河流所構(gòu)成的系統(tǒng)，稱為河系。干流：水系中直接流入海洋、湖泊的河流 支流：流入干流的河流標(biāo)

2、準(zhǔn)基面：我國統(tǒng)一采用青島附近黃海海平面作為標(biāo)準(zhǔn)基面。一般的天然河流，從河源到河口可以按照河段的不同特性，劃分為上游、中游和下游三個部分。 上游是河流的最上端緊接河源，多處于深山峽谷中，坡度流急，河谷下切強烈,流量小而水位變化大，常有急灘或瀑布，河底縱斷面多呈階梯形。 中游是河流的中間段，兩岸多為丘陵，河床比降較平緩，兩岸常有灘地，沖淤變化不明顯，河床較穩(wěn)定。 下游是河流的最下端，一般多處于平原區(qū)，下游河槽寬闊，流量較大，流速和底坡都較小，淤積作用明顯，淺灘和河灣較多。河流的基本特征 一般用河流斷面、河流長度及河流比降來表示. 一）河流斷面 有橫斷面和縱斷面。垂直于水流方向的斷面稱為河流橫斷面。

3、 橫斷面內(nèi)，自由水面高出某一水準(zhǔn)基面的高程，稱為水位。河流的縱斷面是指河流最大水深點的連線 （深泓線）的斷面。 河流縱斷面能表示河床的沿程變化。 二） 河流比降：任意河段兩端的高程差與其長度之比稱為該河段的縱比降。三）河流長度 從河源到河口的距離。流域：降落到地面上的水，被高地、山嶺分隔而匯集到不同的河流中，這些匯集水流的區(qū)域，稱為某河流的流域。 1)分水嶺：劃分相鄰水系的山嶺或河間高地。2)分水線：分水嶺最高點的連線（山脊線）。流域的特征幾何特征：主要是流域面積和流域形狀。自然地理特征：主要指流域的地理位置和地形根據(jù)流域的地形特征分為山區(qū)河流和平原河流。 山區(qū)河流：流域內(nèi)坡面陡峻，巖石裸露，

4、匯流時間段，降雨強度大，以致洪水暴漲暴落，河流比降大，流速大，水流流態(tài)紊亂，存在回流、漩渦、跌水、水躍。 平原河流：形成時主要表現(xiàn)為水流的堆積作用，形成深厚的沖積層。有廣闊的河灘，洪水時河灘被淹沒，中枯水時則裸露處水面。平原河流按平面形狀和演變過程，分為四種類型的河段：順直微彎型、彎曲 型、分叉型、散亂型。流域內(nèi)自降水開始到雨水流過出口斷面的整個物理過程稱為徑流形成過程。一般將這一過程分為四個階段：降雨過程流域蓄滲過程坡面漫流過程 河槽集流過程。影響徑流的主要因素： 氣候因素和下墊面因素。氣候因素：降雨 蒸發(fā)。 下墊面因素：流域的地形、土壤、地質(zhì)、植被、湖泊等。 水量補給的基本來源：雨源類、雨

5、雪源類（華北東北西北） 、冰雪源類（西北 新疆 青海） 。水文測驗：步驟水位觀測流速測驗3、流量計算水文資料的來源主要有三方面：1）水文站觀測資料2）洪水調(diào)查資料3）文獻考證資料二、 簡要敘述： 1、 山區(qū)河流與平原河流的主要區(qū)別？ 山區(qū)河流與平原河流的主要區(qū)別？ 答：山區(qū)河流匯流時間短，水位和流量變幅極大，比降大，河谷斷面為發(fā)育不完全的“V”字形或“U”字 形。平原河流匯流時間長，水位變化小，比降小，河流形成主要表現(xiàn)為水流的堆積作用，形成沖擊層，河谷多為發(fā)育完全的形態(tài)。 2、 描述河川徑流的主要過程。影響徑流的主要因素？答：主要過程分為四個步驟： （1）降雨過程：降雨是形成地面徑流的主要因素

6、，降雨的變化過程直接決定徑流過程的趨勢，降雨 過程是徑流形成過程的重要環(huán)節(jié)。 （2）流域滲蓄過程：植物截留、入滲和填洼的整個過程稱為流域滲蓄過程，對降雨徑流而言，稱為損失。 （3）坡面漫流過程：波域滲蓄過程完成以后，剩余雨水沿著坡面流動，稱為坡面漫流，最終會形成 全流域的坡面漫流。 （4）河槽集流過程：坡面漫流的雨水匯入河槽后，順著河道由小溝到支流，由支流到干流，最后到 達流域出口斷面，這個過程稱為河槽集流。 以上四個步驟是同時交錯進行的。 主要因素（了解） ：氣候因素：降雨，蒸發(fā) 下墊面因素 人類活動因素。3、 選擇河道斷面時應(yīng)該注意哪些問題？ 選擇河道斷面時應(yīng)該注意哪些問題？ 答：形態(tài)斷面

7、應(yīng)選在近似于均勻流的河段上，一般要求河道順直、河流通暢、河床穩(wěn)定、河灘較小、河灘 與河槽的洪水流向一致，無河灣、河汊、沙洲等現(xiàn)象。 4、 請繪出一個典型的河流斷面。 請繪出一個典型的河流斷面。 答：P16 圖 2-1-2 第三章 水文統(tǒng)計的基本原理 一、 概念：水文現(xiàn)象的特性：周期性、地區(qū)性、不重復(fù)性(隨機性)。 水文現(xiàn)象的分析方法：1）成因分析法 2）地區(qū)歸納法 3）數(shù)理統(tǒng)計法。 頻率與幾率不同： 幾率是隨機事件在客觀上出現(xiàn)的可能程度，理論值。頻率是利用有限的試驗結(jié)果推算得到的。試驗次數(shù)無限多時，頻率趨向于幾率。經(jīng)驗頻率曲線：根據(jù)水文統(tǒng)計樣本的實測水文資料系列，計算各項隨機變量的經(jīng)驗頻率，點

8、繪經(jīng)驗頻率與其對應(yīng)的隨機變量大小的曲線。水文統(tǒng)計中常用的統(tǒng)計參數(shù)有三個：均值 X 、變差系數(shù) Cv、偏差系數(shù) Cs。二、簡述1、 河流水文現(xiàn)象有哪些特性？相應(yīng)的應(yīng)該用什么研究方法？ 河流水文現(xiàn)象有哪些特性？相應(yīng)的應(yīng)該用什么研究方法？ 答：河流水文現(xiàn)象的特性有：周期性、地區(qū)性、不重復(fù)性（隨機性） 。 水文現(xiàn)象的研究方法有：成因分析法：通過水文現(xiàn)象的物理成因以及同其他自然現(xiàn)象有關(guān)的因素之間的關(guān)系，分析水文現(xiàn)象的規(guī)律。 地區(qū)歸納法：結(jié)合地區(qū)特點，利用實測水文資料進行綜合歸納分析，尋找水文現(xiàn)象、水文要素區(qū)域性分布規(guī)律，建立地區(qū)性水文因素計算公式、圖表或等值線圖，供生產(chǎn)使用。 數(shù)理統(tǒng)計法（水文統(tǒng)計法）

9、：對實測水文資料進行數(shù)理統(tǒng)計分析，尋求其統(tǒng)計規(guī)律。 2、 什么是經(jīng)驗頻率曲線？如何繪制？ 答：根據(jù)水文統(tǒng)計樣本的實測水文資料系列，計算各項隨機變量的經(jīng)驗頻率，點繪經(jīng)驗頻率與其對應(yīng)的隨 機變量大小的曲線，稱為該樣本的經(jīng)驗頻率曲線。以經(jīng)驗頻率為橫坐標(biāo)，水文觀測值 x 為縱坐標(biāo)，根據(jù)系列內(nèi)的各個變量及其對應(yīng)的經(jīng)驗頻率，在坐標(biāo)紙上繪出經(jīng)驗頻率點，再依點群的趨勢，目估描繪成一條光滑曲線，這條曲線就稱為經(jīng)驗頻率曲線維泊爾公式： P=4、 相關(guān)分析法的注意事項、使用條件是什么？ 相關(guān)分析法的注意事項、使用條件是什么？ 答：根據(jù)某些主要影響因素，找出其變量之間的近似關(guān)系或平均關(guān)系，然后，進行分析計算，在數(shù)理統(tǒng)

10、計 中，把這種變量之間近似的或平均的關(guān)系，就成為相關(guān)，把研究這種關(guān)系的方法稱為相關(guān)分析。 使用條件及注意事項： （1）前提，二者在成因上要有聯(lián)系。 （2）樣本容量盡量大。 （3）相關(guān)系數(shù)要有一定的范圍取值。 1、利用流量觀測資料推算設(shè)計流量第四章 設(shè)計洪水流量 三種方法： 2、應(yīng)用地區(qū)經(jīng)驗公式推算 3、推理公式和經(jīng)驗公式一、 概念：設(shè)計洪水流量：采用規(guī)定的某一洪水設(shè)計頻率，推算設(shè)計洪水頻率相應(yīng)洪水的洪峰流量。設(shè)計水位： 橋位計算斷面上通過設(shè)計流量時相應(yīng)的水位(m)設(shè)計流速： 設(shè)計流量通過時橋位斷面的河槽平均流速(m/s)二、 簡要敘述： 1、 請敘述利用流量觀測資料推算設(shè)計流量的主要步驟。答：

11、1、三性審查（可靠性、一致性、代表性） 2、資料的插補與延長 3、特大洪水的調(diào)查與考證 4、 特大值處理 5、做經(jīng)驗頻率曲線 6、做理論頻率曲線 7、適線 8、求設(shè)計洪水 9、成果的合理性分析（地區(qū)性規(guī)律分析、與其他方法的計算結(jié)果相互檢驗）2、 什么是適線法？試述其一般步驟。答：適線法：以經(jīng)驗點距為基礎(chǔ)，在一定適線準(zhǔn)則下，求解與經(jīng)驗點據(jù)擬合最佳的頻率曲線參數(shù)。 一般步驟：將已知的隨機變量系列，按大小遞減次序排列，計算各項變量的經(jīng)驗頻率，并在幾率格紙上繪出經(jīng)驗頻率點，必要時也可以目估繪出經(jīng)驗頻 率曲線。 應(yīng)用距法公式計算均值 Q 和變差系數(shù) C V ,并假設(shè) C S = m C V ，在我國一般

12、取 m=24，在同一張機率格紙上，會出理論頻率曲線。觀察理論頻率曲線和經(jīng)驗頻率曲線的符合程度，反復(fù)調(diào)整統(tǒng)計參數(shù)，直到兩者符合得最好為止，即可確定統(tǒng)計參數(shù) Q 、 C V 和 C S 的取值及采用的理論頻率曲線。3、 什么是特大值處理？為什么要進行特大值處理？ 答：特大值是指比多年平均值三倍以上的值。在統(tǒng)計計算中，不能把這些特大值與其他數(shù)值同等對待，而需要進行適當(dāng)?shù)靥幚砘蛘{(diào)整，即所謂的特大值處理。理由：通過特大值的處理，考慮了特大洪水的影響， 可以起到延長系列的作用，能增強系列的代表性，減少各參數(shù)值的抽樣誤差，提高計算結(jié)果的穩(wěn)定性和可靠性。 第六章 大中橋孔徑計算一、概念：大中橋的孔徑計算，主要

13、是根據(jù)橋位斷面的設(shè)計流量和設(shè)計水位，推算橋孔的 最小長度和橋面中心最低標(biāo)高，為確定橋孔設(shè)計方案，提供設(shè)計依據(jù)。橋位河段水流圖示：用圖示定性表示建橋前后橋位河段水流和泥沙的變化，用來幫助指導(dǎo)計算橋梁孔徑和橋面標(biāo)高。別列柳伯斯基假設(shè)：該假設(shè)認為橋下流速達到天然河槽平均流速時，橋下沖刷即停止，而且同一垂線處，沖刷后的水深與沖刷前的水深成正比，適用于穩(wěn)定性河段的河槽。橋孔凈長：設(shè)計水位以上兩橋臺之間的水面寬度稱為橋孔長度，以 L 表示。扣除全部橋墩寬度后稱為橋孔凈長。 我國橋孔長度的計算方法有沖刷系數(shù)法和經(jīng)驗公式法。 二、 簡要敘述： 1、 大中橋孔徑計算的兩種方法是什么？ 答：沖刷系數(shù)法：基于別氏假

14、設(shè)，分析建橋前后沖刷變化，引用橋位斷面的設(shè)計流量和設(shè)計水位，依據(jù) 水流連續(xù)性原理，引入沖刷系數(shù)法，推到出計算孔徑公式。 橋孔凈長度經(jīng)驗公式法：工作人員根據(jù)地區(qū)性特點，根據(jù)工作經(jīng)驗，以一定的理論依據(jù)，應(yīng)用數(shù)理統(tǒng)計法，得到簡化公式。 2、 簡述沖刷系數(shù)法的基本思路。答：利用橋位斷面的設(shè)計流量 Qs 和設(shè)計水位 Hs，根據(jù)水力學(xué)的連續(xù)性原理，求出橋下順利宣泄設(shè)計洪水 時所需要的最小過水面積，用以確定橋空的最小長度。沖刷后的橋下過水面積，是沖刷前的 P 倍，P 即沖刷系數(shù)。公式推導(dǎo)見 P131132。 3、 大中橋面標(biāo)高由哪幾部分組成？都如何確定？ 大中橋面標(biāo)高由哪幾部分組成？都如何確定？ 4、 橋孔

15、的布置原則 ：1、 選穩(wěn)定河段 2、 建橋前后盡量保持與天然河流流量的分配不變 3、 與其他水工建筑物的相互影響因素 4 、與其他水利設(shè)施的相互配合 5 、標(biāo)準(zhǔn)跨位 6、 地理條件好的河段 7 、進行徑流技術(shù)分析 5、 確定大中橋面最低標(biāo)高時，應(yīng)考慮哪些因素（區(qū)分通航河段和不通航河段）答：不通航河道上通航河道上第七章 橋墩和橋臺的沖刷1、橋墩和橋臺沖刷一般包括三部分:河床自然（演變）沖刷、橋下河床全斷面內(nèi)發(fā)生的一般沖刷、橋墩周圍水流結(jié)構(gòu)發(fā)生急劇變化而引起的河床局部沖刷。2、泥沙分類：按河槽內(nèi)運動形式和性質(zhì)不同，分為懸移質(zhì)和推移質(zhì)兩類。3.懸移質(zhì)：在一定的水流條件下，泥沙處于運動狀態(tài)、顆粒較細的

16、泥沙被水流中的漩渦帶起，懸浮于水中向下游運動，這種泥沙稱為懸移質(zhì)。 4.推移質(zhì)：顆粒稍大的泥沙.則在河床表面上滾動、滑動或跳躍著向下游移動，前進的速度遠遠小于水流的流速，這種泥沙稱為推移質(zhì)。 5.床沙：比推移質(zhì)穎粒更大的泥沙，則下沉到河床上靜止不動，稱為床沙。 6. 懸移質(zhì)，推移質(zhì)和床沙之間顆粒大小的分界是相對的，隨水流的流速大小而變化，并且三者之間還有在著相互交換的現(xiàn)象。7.泥沙主要特性（1） 幾何特性：一般用直徑（粒徑）、粒徑級配曲線、平均粒徑、中值粒徑來表示 （2） 重力特性：泥沙重力特性采用顆粒實體的單位體積的重力表示，稱為容重（或干容重表示）（3）水力特性：由泥沙 。 顆粒在靜止的清

17、水中均勻下沉的速度來表示，稱為沉速，符號用表示，單位為 cm/s。 8.泥沙的起動：河床上的泥沙在水流作用下.由靜止?fàn)顟B(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)檫\動狀態(tài)，這種現(xiàn)象稱為泥沙的起動。泥沙起動是泥沙運動和河床演變開始的臨界狀態(tài)。 9.起動流速：就是床面泥沙顆粒在各種外力作用下，失去平衡，泥沙開始運動時的水流垂線平均流速。 10.沙波運動是推移質(zhì)運動的主要形式，而推移質(zhì)輸沙率大小反映推移質(zhì)運動的劇烈程度。 11.推移質(zhì)輸沙率：是單位時間內(nèi)，在過水?dāng)嗝嬷袉挝缓硬蹖挾壬贤ㄟ^的推移質(zhì)質(zhì)量。 12.含沙量：單位體積的水流所含懸移質(zhì)的數(shù)量，稱為含沙量單位為 kg/m3 13.水流的挾抄能力：在一定的水力條件和邊界條件下，單位體積

18、的水流，能夠挾帶的最大數(shù)量（質(zhì)量），包括懸移質(zhì)和推移質(zhì)的全部泥沙數(shù)量，稱為水流的挾沙能力。14、河床演變： 在天然狀況下或人類活動的干擾后，河床形態(tài)逐漸的變化，稱為河床演變。15.主流：河道中的水流，由于槽壁的限制而決定了總的流動趨勢，按總的流動趨勢運動的水流稱為主流。16.副流：由于過水?dāng)嗝嫘螤畹母淖兓蚝訛车挠绊?，伴隨著主流，在水流內(nèi)部形成一種規(guī)摸較大的旋轉(zhuǎn)運動，這種旋轉(zhuǎn)運動的水流從屬于主流而存在，稱為副流。 1、立軸副流（回流） 2、平軸副流（滾流） 3、順軸副流（螺旋流） 18.引起河床演變的最根本的原因是輸沙的不平衡 19.影響河床演變的因素很多，主要有下列三個方面：1 上游來沙條件，

19、及流域的產(chǎn)沙數(shù)量及其組成，2 上游來水條件（流量的大小變化）3 河床的地質(zhì)、土質(zhì) 和比降為何床沿邊提供了邊界條件。沖積河床： 河相關(guān)系：處于動力平衡狀態(tài)的河流河床形態(tài)特征與流域來水來沙條件和河床組成之間的定量關(guān)系。一般沖刷計算三個原理：1）按輸沙平衡原理建立的公式原理：若上游天然河槽斷面輸移來的泥沙量(來沙 量) 較少，不足以補償橋下河流斷面被水流沖走的泥沙量(排沙量) ， 則橋下河流斷面的來沙呈小于水流挾沙能力，橋下斷面發(fā)生沖刷 2）按沖止流速建立的公式原理： 橋下一般沖刷停止時的垂線平均流速，稱為不沖刷流速，工程界常稱之為沖止流速。按此概念假定當(dāng)橋下河槽斷面內(nèi)任一垂線 的平均流速達到?jīng)_止流

20、速時， 此垂線處沖刷停止，至此，一般沖刷深度達到最大，此時的最大水深即為所求一般沖刷深度。P1603）根據(jù)別氏假定建立的公式橋墩局部沖刷：流向橋墩的水流受到墩身的阻擋，橋墩周圍的水流結(jié)構(gòu)發(fā)生急劇變化，水流 的繞流使流線急劇彎曲，床面附近形成漩渦，劇烈掏刷橋墩迎水端和周圍的泥沙，形成局部沖刷坑一、 簡要敘述：1、 河床演變是如何形成的？答：水流輸沙不平衡引起河床演變，上游來沙量大于河段水流挾沙能力，床面淤積；反之，上游來沙量小于河段水流挾沙能力，床面沖刷。水流和床面相互作用，形成河床演變。 2、 以大中橋為例，說明建橋后河床演變的發(fā)展如何？答：建橋后，橋墩橋臺占據(jù)了原有的過水面積，使過水?dāng)嗝鏈p小

21、，產(chǎn)生斷面收縮，流速增大，水流挾 沙能力增強，對河床產(chǎn)生了沖刷，水流通過橋位斷面后，在橋下游過水?dāng)嗝嫱蝗辉龃?，流速降低，挾沙能力減弱，泥沙淤積，沖刷一段時間以后又使河床斷面加大，從而流速降低，挾沙能力降低，漸漸達到了水流輸沙的相對平衡。 3、 橋下河床的沖刷過程如何？可分為哪幾個階段？它們形成的原因是什么？答：自然沖刷 ：河流在無橋梁涵洞的天然狀態(tài)下的沖刷 一般沖刷：橋孔稍下游處收縮斷面，使進入橋下河槽斷面泥沙小于橋下斷面急速水沖走的泥沙數(shù)量。 局部沖刷：橋墩橋臺周圍形成渦流對橋墩橋臺的沖刷。 4、 用示意圖畫出大中橋的水流圖示。 用示意圖畫出大中橋的水流圖示。 答：見教材 P122。 5、

22、在確定橋下最低沖刷線時，需要計算哪些沖刷深度？答：需要計算設(shè)計水位、一般沖刷后的最大水深、橋臺局部沖刷深度、橋臺所在位置的平均水深、橋臺沖 刷深度。 6、 沖刷有哪些類型？各是由什么原因產(chǎn)生的？ 答：沖刷的類型有：自然沖刷、一般沖刷、局部沖刷。 自然沖刷是由河流演變引起的，一般沖刷是由于斷面收縮造成的，局部沖刷是由于局部的渦流引起的，三者互不干擾。 第八章 調(diào)治構(gòu)造物 一、 概念：調(diào)治構(gòu)造物：調(diào)治構(gòu)造物是橋梁工程的重要組成部分，主要包括各種形式的導(dǎo)流堤、丁壩及其他橋頭防洪工程，用以調(diào)節(jié)水流，引導(dǎo)水流均勻、順暢地流過橋孔，防止橋下斷面和上下游附近的河床、河岸發(fā)生不利變形，確保橋梁安全。2.導(dǎo)流堤

23、的作用：使橋下水流變得順直均勻，局部沖刷也有所減少，同時增大了發(fā)生沖刷的面積并導(dǎo)流堤的平面線形 3. 導(dǎo)流堤的平面線形：橢圓堤、圓曲線組合 4.丁壩常設(shè)置于橋頭引道的一側(cè)或河岸邊上，其作用在于將水流挑離橋頭引道或河岸，束河歸槽，并使泥沙在丁壩后部淤積，形成新的水邊線，以達到改變水流流向，改善流態(tài)，保護路基或河岸的目的。適用于較寬的河段，根據(jù)設(shè)計洪水位和相對壩高的關(guān)系可分為漫水丁壩和不漫水丁壩兩類。二、 簡要敘述： 1、調(diào)治構(gòu)造物主要有哪些？和有什么作用？ 調(diào)治構(gòu)造物主要有哪些？和有什么作用？ 答：調(diào)治構(gòu)造物主要包括各種形式的導(dǎo)流堤、丁壩及其他橋頭防洪工程。 導(dǎo)流堤：設(shè)置導(dǎo)流堤后，橋下水流變得順直均勻，局部沖刷也有所減少，同時增大了發(fā)生沖刷的面積 導(dǎo)流堤 并降低了沖刷速度，使橋下河床的沖刷分布趨于均勻，避免橋下和橋頭出現(xiàn)集中沖刷。 丁壩：作用在于將水流挑離橋頭引道或河岸，使壩下游的河岸或路堤免受沖刷，形成有利的水流結(jié)構(gòu) 丁壩 和河床變形。不透水丁壩的長度最大不應(yīng)超過河槽寬度的 15%，樁排架等組成的透水丁壩，透水性達 到 80%時，丁壩長度不得超過河槽寬度的 35%，山區(qū)河流橋頭及沿河路堤的丁壩長度不超過 10m。第九章 小橋和涵洞孔徑計算 1.小橋、涵洞孔徑大小應(yīng)根據(jù)設(shè)計流量、河床特征及河床進出口加固類型所允許的平均流速等來確定。 2.小橋涵勘測設(shè)