贵州大学 桥涵水文复习

桥涵水文复习

水文学：研究自然界水中的存在、运行和变化规律的科学。

桥位设计的基本原则：

1、以地区发展为第一要素；

2、处理好道路与桥梁之间的关系；

3、跨河构筑物的布设应保障天然河水的顺利宣泄并应预计河道的自然演变；

4、保证跨河构筑物对车辆安全稳定的服务态势；

5、最佳的综合技术经济指标；

6、尽量选用与自然环境协调美观的桥型。

桥涵水文课程是一门研究建桥河段河流在自然阶段、桥涵建设及建成营运阶段发生变化与发展规律的一门学科。

河流：降落到地面上的雨水或融化的雪水，除了下渗、蒸发等因素损失一部分外，其余部分会在重力的作用下沿一定的路径及方向流动，兵逐渐汇集成河流。

干流：直接流入海洋或内陆湖泊的河流叫做干流。

支流：汇入干流的河流叫做支流。

河流的基本特征：一般用河流断面、河流长度以及河流的比降来表示。

径流形成的过程：流域内的水自降落开始到流过出口断面的整个过程，称为径流形成的过程。降雨强度：单位时间内降雨量称为降雨强度。

影响径流的主要因素：气候因素：降雨强度、降雨历时和降雨面积对径流流量及其变化过程都有很大的影响；蒸发。

下垫面因素：几何因素——汇水区面积的大小与形状；自然地理位置因素——地理位置及地形；人类活动因素。

流量：单位时间内通过某过水断面的水量称为流量。

径流总量：一段时间内通过河流过水断面的总水流量。

河床中泥沙的运动形式：按其状态大体可区分为悬移质、推一质以及床沙等三部分，其中推移质又可分为接触质、跃移质及层移质三种。

河床演变基本特征：

河床特征：1、一定的河床形态及河床组成，有一定的与之相适应的水流结构与水流条件；2、一定的河床形态及河床组成，有一定的与之相适应的输沙率。

河床变化基本分类（河床演变）分类：纵向变形与横向变形。

影响河床演变的主要因素：1、流量大小及变化；2、河流来沙量及来沙组成；3、河段比降；4、河床地质情况；5、河床形态。

水文资料的来源：水文站观测资料、洪水调查资料、文献考证资料。

实践证明：最大流速是在水面下0.2h处，0.6h处的流速约等于该垂线上的平均流速。

桥涵布置的一般原则：

1、桥位的选择应对各个可比选方案进行详细和勘察，对复杂的大桥、特大桥，应该进行必要的物探和钻探、；既考虑当前状况，又照顾将来的发展；征求有关部门的意见；经全方面的分析论证，确定推荐方案；

2、桥位的选择从国民经济发展和国防需要出发，并考虑与铁路、水利、航运、市政等方面尽可能互相协调配合。同时还需要照顾群众利益，少占良田，少拆迁有价值的建筑物。

3、汽车专用公路上特大桥、大桥、中桥桥位线形，一般应符合路线布设规定。

4、在桥涵布置过程中，对水文、地质、地形等自然因素的现状，应该给予考虑。

山区桥涵布设：

1、一般以逢沟设置桥涵为原则，尽量保持天然水流状态。

2、地形比较开阔平坦的山区河谷、台地或丘陵缓坡地带，有条件改沟、无水害后患且有经济利益者，可适当改沟合并设置桥涵。

3、弯曲而与线路斜交的山区深沟，可以根据水文、地形、地质和施工条件，考虑泄水洞方

案。

4、坡陡流急的河沟、泥石流沟和易于冲刷钻洞的黄土山区河沟，均不应改沟合并或过多偏移沟床设置桥涵。

5、对于那些汇水面积小、无较大洪流量、溪流中泥沙含量极少而且工程所处地段石料非常丰富的季节河流，可经过验算论证后使用大块石料砌垒透水路堤。

6、在泥石流多发地区，桥涵跨径及高度设计中应充分考虑泥石流对跨水构筑物孔径堵塞时人工清孔的需要，不宜修筑孔径过小的桥涵构筑物。

桥位选择的一般要求：

1、桥梁位置应尽可能设在河道顺直、主流稳定、河槽能通过较集中流量的河段上；

2、桥梁位置应设在河滩较窄、河床最宽处；

3、桥梁位置应尽可能与中、高水位时的洪水流向正交，如不能正交，则应在孔径及基础设计中考虑其影响。

4、与河岸斜交的桥位，应避免在引道上游行成水袋与回流区，以避免引起道路基遭受水害；不可避免时，应设置截水坝将其封闭；

5、当城市和重要工业区有特殊防洪要求时，桥梁宜设在上游河段；

6、桥梁宜设在地质构造单一、岩层完整、埋藏较浅、土层坚实、地质条件良好的地段，不宜设在断层、滑坡、溶洞、盐啧地和泥沼等地质不良地段。避开断层破碎带，特别是近期有活动的断层带；

7、地震区桥梁，应遵循《公路工程技术标准》有关规定。

桥位方案比选一般原则：

1、大桥或特大桥桥渡方案比选不应只局限于较小的范围内或将附近的几个桥渡孤立起来单

独地进行比选；

2、方案比选资料应尽量正确齐全，不遗憾有价值的方案。

重现期：洪水频率的倒数1/P，称为重现期，以T表示。即T=1/P （年）

相关分析：在数理统计中，把变量之间的数量关系称为相关关系，对这种关系分析称为相关分析。

简单相关：两个变量之间的相关关系，称为简单相关。简单相关又分为直线相关和曲线相关。相关系数r

r=错误！未找到引用源。

按上式计算的相关系数r，可以用作两个相关系列变量之间相关程度的描述和判别。

r=错误！未找到引用源。1时为完全相关，按两变量对应值绘出的相关点，都落在相关直线上，表明两变量之间存在直线函数关系；r=0时为零相关，表明两变量之间不存在直线相关关系；r介于0与错误！未找到引用源。1之间时为统计相关，表明两变量之间存在直线相关关系，并且r的绝对值愈接近于1，相关程度就愈密切。桥涵水文计算中，一般要求|r|错误！未找到引用源。0.8。此外，还要求相关系数r的绝对值大于其可能发生的最大抽样误差，以免出现零相关的情况。

桥孔布置原则：

1.应保证设计洪水和它所挟带的泥沙顺利宣泄，避免河床产生不利于桥梁的变形，并能使

通航船舶、流冰和漂浮物安全通过。

2.应与天然河流断面的流量分配相适应，即两侧河滩的冲刷前桥下过水面积之比应大致等

于两侧河滩的流量之比。

3.应根据桥位河段的天然特征以及水工建筑物可能引起的影响，考虑河床变形和水流变化

对桥梁的影响。

4.应充分考虑不同建桥方案对河道产生的不利变形影响，选择最小影响的方案，或在设计

中采取措施，避免河道的不利影响。

5.在影响国计民生的航运通道或水运枢纽附件建桥时，应充分考虑桥孔布设对航运或港口

发展的长远影响。

6.应尽可能照顾当地的发展规划，与农田水利设施相配合。建桥后的桥前壅水，不得对两

岸河堤、农田、村镇造成威胁。

7.对跨径在60m以下的桥孔，尽可能采用标准跨径。

8.应注意地质情况，桥梁的墩台基础避免设在断层、溶洞等不良地质处。

9.应考虑施工条件和经济效益，作全面的技术经济比较，选择合理的桥孔设计方案。

桥孔长度（L）：设计水位上两桥台前缘之间的水面宽度。

桥孔净长（错误！未找到引用源。）：扣除全部桥墩宽度（顺桥方向）后，则称为桥孔净长（错误！未找到引用源。）

用过水面法计算桥孔长度：

错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。

建桥后，河床冲刷由哪几部分组成？

答：建桥后，桥下断面的冲刷基本上就是由自然演变冲刷、桥下断面的一般冲刷及桥梁墩台周边的局部冲刷这三部分综合组成。

桥梁墩台基础最小埋深的确定原则

在确定桥梁墩台基础埋置深度时，应根据桥位河段具体情况，取河床自然演变冲刷、一般冲刷和局部冲刷的不利组合，作为确定墩台基础埋深的依据。

1.岩性河床墩台基础埋深

2.桥台基底埋深

3.桥台锥体坡面防护，应根据水流流速、流冰、

流木情况，采用不同的防护类型。

水流通过涵洞的图式

根据涵洞的出水口是否被下游淹没，可把涵洞的水流图式分为自由式出流与淹没式出流两种。另外，又可根据行洪时水流是否将涵洞洞口淹没的程度，把涵洞的水流图式分为无压力式、半压力式及压力式三种。

1.无压力式涵洞

无压力式：水流在涵洞的全部长度内都保持自由水面。

2.半压力式涵洞

半压力式：当涵洞的进水口断面全部被淹没，而在进水口断面以后，由于流线急剧收缩而收缩断面，收缩断面以后的涵洞内都具有自由水面，这种形式称为半压力式。

涵洞类型的选择应该根据路线等级，当地的地形、水文、材料和施工条件，按照应地制宜、就地取材、便于施工和养护的原则来进行。