桥涵水文复习资料

武汉理工大学桥涵水文复习资料河流比降：深泓线上单位长度的平均落差称为比降。深泓线：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。流量过程线：河流的流量随时间变化的关系曲线称为流量过程线测速垂线：用流速仪测流时，需要在测流断面上选择若干有代表性的垂线施测流速，称测速垂线水文测验：河流水情的变化可由河流水文因素的观测资料来反映，对各项水文因素的观测，称水文测验经验频率曲线：根据作为水文统计样本的实测水文资料系列，计算各项随机变量的经验频率，点绘经验频率与其对应的随机变量大小的曲线，称为该样本的经验频率曲线。理论频率曲线：具有一定数学函数式的频率曲线，称为理论频率曲线。设计频率：符合国家规定频率标准的水位或流量。相关分析：在数理统计中，把变量之间近似的或平均的关系称为相关，把研究这种关系的方法称为相关分析。设计洪水流量：根据国家技术标准规定的某一设计洪水频率，推算其相应洪水的洪峰流量，称为设计洪水流量。设计水位：桥位设计断面上通过设计流量相应的水位，称为~实测期：一般把水文站的观测年限称为~调查期和考证期：把洪水调查和文献考证的最远年份至实际调查时的年限，称为~桥孔长度：设计水位上两桥台前缘之间的水面宽度，称为~输沙平衡：单位时间内上游落入冲刷坑内的泥沙量与漩涡卷走的泥沙量相等即为输沙平衡河相关系：描述河床均衡形态的几何因素（河宽B、平均水深h、比降i、弯道半径R等）与来水、来沙条件（Q、d等）存在一定的对应关系，称为河相关系。造床流量：为研究河相关系，人们应用一个与多年连续造床作用相当的某个流量数值，作为代表流量，称为~起动流速：床面泥沙颗粒在各种外力作用下，失去平衡，泥沙开始运动是的水流垂线平均流速。1.简述流速仪测流时，流量计算的步骤a．以测速垂线将测流断面划分成若干部分，计算各部分的过水面积b．根据各测点的实测流速，计算各测速垂线的垂线平均流速Vmc．计算各个部分面积的断面平均流速Vid．计算各个部分面积的流量Qi=AiVie．计算全断面的流量Qf．2.简单论述影响径流的主要因素a．气候因素：1）降雨是径流形成的主要因素，降雨强度，降雨历时和降雨面积对径流量及其变化过程都有很大影响。2）蒸发是影响径流变化的重要因素，在一次降雨过程中对径流影响不大，但对阵雨前期的流域需水量影响很大b．下垫面因素：流域的地形，土壤，地质，植被、湖泊等自然地理因素相对于气候因素而言，称为下垫面因素。流域地理位置直接影响降雨量的多少，流域的地形对降雨，蒸发及蓄渗和汇流过程都有影响，流域面积的大小、形状又与径流量有直接关系。土壤地质决定入渗和地下径流。植被蓄留水分，湖泊贮存调节径流。c．人类活动因素：封山育林和水土保持将增加降雨的截留和入渗，减少汛期水量和洪峰流量；增大地下径流，补充枯水期的水量；修建睡裤对河流起蓄洪调节作用，同时增大蒸发面积从而增大蒸发量。3.相关分析在水文计算中的作用实际工作中，能够搜集到的实测水文资料往往观测年限较短，有时还可能在观测期间有缺测年份，若能找到与它有客观联系的长期连续观测资料，就可以利用两实测资料系列之间变量的统计相关，进行相关分析，对短期观测资料进行插补和延长，提高水文统计的精度。因此，相关分析也是水文计算的一种重要工具。4.简述密度曲线、频率曲线与三参数之间的关系X反应~的位置变化，若Cv、Cs不变，则曲线的形状基本不变，但曲线的位置将岁X的变化而沿x轴移动。Cv反映密度曲线的高矮，若x，Cs不变，Cv越大，表示频率分布越分散，曲线就越显得矮胖。Cv越小，表示频率分布越集中，曲线就越显得高瘦；Cv=0时，将成为一条直线。且Cv无负值。Cs反映密度曲线的偏斜程度，若x及Cv不变，当Cs0时，曲线的峰偏左（正偏态），Cs值越大越向左偏；当Cs=0时，曲线的峰居中间，两侧对称（正态）；当Cs0时，曲线的峰偏右（负偏态），Cs值越小峰越向右偏。X反映频率曲线的位置高低，若Cv与Cs不变，则X越大线越高。Cv反映频率曲线的陡坦程度，若~不变，则Cv越大曲线越陡；Cv=0时，将成为一条水平线，且无负值Cs反映频率曲线的曲率大小，若~不变，则Cs0时,Cs增大，曲线头部变陡，尾部变缓而趋平，Cs2~3时，曲线尾部将趋向于水平线，Cs=0时，为正态分布，其频率曲线在海森几率格纸上将成为一条直线。Cs0时，随着Cs的减小，曲线头部趋平而尾部变陡。5.简述设计流量适线法的基本步骤1.将已知各随机变量系列按大小递减顺序排列，计算各项变量的经验频率，并在几率格上绘出经验频率点群2.应用矩法公式计算均值Q和变差系数Cv，并假定Cs=mQ，一般m取2~4，在绘有经验频率点群（或曲线）的同一几率格纸上，绘出理论频率曲线。3.观察理论频率曲线与经验频率曲线的符合程度，反复调整统计参数，直到两者符合的最好为止，即可确定统计参数Q，Cv和Cs的采用值及采用的理论频率曲线。6.桥梁设计流量推求的方法主要有哪些，分别适用于哪些情况a．可搜集到桥梁附近水文站历年来的年最大洪水流量观测资料，甚至可调查到观测资料以前发生的特大洪水资料，可应用水文统计推算设计流量；b．较小流域的中小河流，难以搜集到水文站实测洪水资料，则可能搜集到降雨资料或地区性水文资料，应采用暴雨径流的推理公式，地区性公式等方法推算设计流量；c．桥位附近资料较少，但相邻地区或河段有较多的资料，可应用相关分析插补，延长水文资料系列7.简述水文统计法推算设计流量的步骤a．将年最大流量系列整理，按流量递减次序排列，分别计算各年最大流量的经验频率Pi（%）在海森几率格纸上点绘经验频率点据或经验频率曲线。b．由年最大流量系列资料，计算该系列的统计参数均值（x即Q）、变差系数Cv和偏差系数Cs。由以上三个参数确定了一条皮尔逊Ⅲ型曲线作为理论频率曲线。c．采用适线法，通过调整统计参数Cs、Cv值，能够选配一条与经验频率点群拟合最好的理论频率曲线，然后依据来设计洪水频率推算设计流量。d．8.什么是特大值的处理，为何要进行特大值的处理在统计计算中，就不能把这些特大值与其他数值同等对待，而需要进行适当地处理或调整，即特大值的处理。通过特大值的处理，考虑了特大洪水的影响，可以起到延长系列的作用，能增强系列的代表性，减小各参数值的抽样误差，提高计算结果的稳定性和可靠性。9．桥孔长度有哪几种计算方法？桥孔长度的计算有冲刷系数法,和桥孔净长度经验公式法。A．冲刷洗漱法是利用桥位断面的设计流量Q和设计水位H，根据水力学的连续性原理Q=AV求出桥下顺利宣泄设计洪水时所需要的最小过水面积，用以确定桥孔的最小长度。B．桥孔净长度经验公式法是在见过20余年公路桥孔设计成果的基础上，通过经验公式指导桥孔长度的设计。10．影响桥面高程的因素有哪些必须满足桥下通过设计洪水，流冰，流木和通航的要求，并且应该考虑壅水，波浪，水拱，河湾凹岸水面起高以及河床淤积等各种因素引起的桥下水位升高。11.影响桥墩局部冲刷的主要因素流速、墩形、墩宽、水深、床沙粒径12.如何确定一般桥墩的最小埋深计算桥墩处一般冲刷深度和局部冲刷深度，得到最低冲刷线高程，然后由桥梁的重要性和总冲刷深度，查得基底埋深安全值，由最低冲刷线和基底埋深安全值可得最小埋置深度。流域的特征:几何特征、自然地理特征径流的形成过程：降雨过程，流域蓄渗过程，坡面漫流过程，河槽集流过程。水文现象的特性：周期性地区性偶然性（不重复）