桥涵水文总复习

图 5-12
（5）桥前水深 ）桥前水深H ① 自由出流
2 Vk2 VH H = hk + − 2 2 gΦ 2g
( 5 − 33)
② 淹没出流
2 V2 VH H = ht + − 2 2 gΦ 2g
(5 − 33)
式中， 为流速系数，查表 式中，Φ为流速系数，查表5-13。 。 V为采用的桥孔长度对应的桥下流速。 为采用的桥孔长度对应的桥下流速。 为采用的桥孔长度对应的桥下流速 （5-33）式须试算,当VH<1m/s时，最后一项可忽略 ）式须试算, 时 不计。 不计。
ωk
(5 − 22)
式中， 采用河床容许不冲刷流速。 式中，Vk采用河床容许不冲刷流速。
或：
QP q gq Vk = ≈ = = 2 ω k hk 1 Bk hk 1 Vk
QP
Vk = ( gq ) = 2.14q
1 3
1
3
[ 建桥后，校核水流图式时，必须考虑桥孔对水流 建桥后，校核水流图式时， 的压缩作用，上式应为： 的压缩作用，上式应为：
xP = (1 + ΦPCV )x
(3 − 26)
记
4、相关分析 、 y 倚 x 的回归方程： 的回归方程：
∧
σy y − y = r ( x − x) σx
(3 − 41)
x 倚 y 的回归方程： 的回归方程：
记公式会用
(3 − 42)
σx x − x = r σ ( y − y) y
∧
相关系数： 相关系数：
对通航河段，两种都要算，取大者。 对通航河段，两种都要算，取大者。
二、小桥、涵洞 小桥、
1、小桥 、 相应于设计流量） 桥下游天然水深 ht（相应于设计流量） 桥前水深 H 临界水深 hk 小桥水流图式： 小桥水流图式： 当：ht ≤ 1.3hk ，自由出流，桥下： hk ，Vk 自由出流，桥下： 淹没出流，桥下： 当：ht > 1.3hk ，淹没出流，桥下： ht ， = V 桥下水深 h 收缩断面水深 hc
m = l +1，l + 2，···，n ， ， ， 方法任选
(4 − 3)
2、设计流量的推算方法 、 ① 桥位断面有实测流量资料的情况 频率分析（适线法）， ），包括特大值处理 按第三章 频率分析（适线法），包括特大值处理 桥位断面无实测流量资料的情况 ② 桥位断面无实测流量资料的情况 1）大、中河流：历史调查洪水反推统计参数（掌握） ） 中河流：历史调查洪水反推统计参数（掌握） 2）小河流：推理公式、经验公式（了解） ）小河流：推理公式、经验公式（了解）
ht
（2）计算桥下临界水深 k ）计算桥下临界水深h
ω k3
Bk
=
2 αQP
g
(5 − 20)
式中， 为流速分布系数 小桥α≈1.0。 为流速分布系数， 式中，α为流速分布系数，小桥 。 矩形断面： 矩形断面：
3
hk =
任意断面： 任意断面：
Q B g
2 P 2 k
(5 − 21)
2 QP Vk2 hk 1 = = 2 = = 0.102Vk2 Bk ω k g g
（6）确定路堤和桥面标高 ） 桥头路堤最低标高： 桥头路堤最低标高： H路 = Hmin+ H + ∆ 桥面最低标高： 桥面最低标高： H桥= Hmin+ H +∆hj+ D （5-35） 5-35） （5-34） ）
Δh j
2、涵洞 、
水流图式
1）无压力式出流（non-pressure flow） ）无压力式出流（ ） 普通进口（端墙式、 ① 普通进口（端墙式、八 字式、锥坡式、平头式） 字式、锥坡式、平头式） H≤1.2hT 流线型进口（喇叭形、 ② 流线型进口（喇叭形、 进口端节抬高式） 进口端节抬高式） H≤1.4hT
《桥涵水文》总复习 桥涵水文》
第一、 第一、二章
一、基本概念
绪论、 绪论、河流与流域
河流与流域的基本特征；水文循环与水量平衡； 河流与流域的基本特征；水文循环与水量平衡；多 年平均水量平衡方程（陆地、海洋、全球）；径流； ）；径流 年平均水量平衡方程（陆地、海洋、全球）；径流； 河川径流；径流形成的概念。 河川径流；径流形成的概念。 泥沙运动的基本概念：粒径；粒径级配曲线； 泥沙运动的基本概念：粒径；粒径级配曲线；容重 （重度）；沉降速度。 重度）；沉降速度。 ）；沉降速度
式中， 式中， m = l + 1, l + 2,L, n ② 统一样本法 特大洪水的经验频率为： 特大洪水的经验频率为：
(4 − 2)
M PM = N +1
式中， 式中，M = 1，2，…，a ， ， ，
(4 − 1)
一般洪水的经验频率为： 一般洪水的经验频率为：
m− l P = PMa + (1 − PMa ) m n− l +1 a a m− l ) = + (1 − N +1 N +1 n− l +1
记
(3 − 13)
σ=
CV =
i =1
2 ∑( xi − x)
n
n −1
σ
x
=
2 ∑( xi − x) 1 i=1
n
记
(3 − 14)
x
n
n −1
CV =
i =1
2 ∑(Ki − 1)
n −1
(3 − 14)
偏态系数： 偏态系数：
CS = (3~4)CV
三点法（概念） ② 三点法（概念） 适线法（步骤） ③ 适线法（步骤） 3、设计值计算 、
二、计算题
1、经验频率公式 、
m P = P( X ≥ xm ) = ×100% n+1
2、参数估计的方法 、 ① 矩法 设桥位断面年最大洪峰流量系列： 设桥位断面年最大洪峰流量系列：
(3 − 18)
记
x1，x2，…… ，xn
均值： 均值：
1n x = ∑ xi n i=1
(3 − 9)
均方差和变差系数： 均方差和变差系数：
泥沙分类： 泥沙分类： 按泥沙在河槽中运动状态分类：悬移质、推移质、 ① 按泥沙在河槽中运动状态分类：悬移质、推移质、 床沙质； 床沙质； 按泥沙颗粒的大小和来源：冲泻质、河床质。 ② 按泥沙颗粒的大小和来源：冲泻质、河床质。 推移质泥沙运动：泥沙起动的概念；起动流速； 推移质泥沙运动：泥沙起动的概念；起动流速；推 移质输沙率；沙波运动。 移质输沙率；沙波运动。 悬移质泥沙运动：含沙量。 悬移质泥沙运动：含沙量。 水流挟沙能力定义。 水流挟沙能力定义。
(5 − 27 )
桥下通过设计洪水所需的水面宽： 桥下通过设计洪水所需的水面宽：
QP g B = + Nd = + Nd 3 µ µVbc
Bk
(5 − 28)
桥孔长度： 桥孔长度： 矩形断面： 矩形断面： 梯形断面： 梯形断面： L=B L = B+2m∆h (5-30)
图5-11
淹没出流（ ② 淹没出流（ht>1.3hk） 先计算桥下通过设计洪水所需的平均水面宽（ 先计算桥下通过设计洪水所需的平均水面宽（ht/2 桥下通过设计洪水所需的平均水面宽 处）： QP B0 = + Nd µhtVbc 矩形断面： L = B0 矩形断面： 梯形断面： 梯形断面： L = B0+2m(ht/2+∆h) (5-32)
3、设计水位、设计流速计算 、设计水位、 ① 桥位断面有实测资料 由设计流量Q ，直接利用桥位断面Z~Q 关系曲线、 关系曲线、 由设计流量 P，直接利用桥位断面 Z~V关系曲线，求出设计水位ZP、VP。 关系曲线，求出设计水位 、 关系曲线 ② 桥位断面无实测资料 利用实测桥位断面图，用谢才利用实测桥位断面图，用谢才-曼宁公式计算 Z~Q、 Z~ω、 Z~V关系曲线，然后推求 P、VP。 、 关系曲线， 、 关系曲线 然后推求Z 、
QP µht Lj
计算步骤： 公式不记，掌握应用） 计算步骤： （公式不记，掌握应用） （1）小桥下游河槽天然水深 t ）小桥下游河槽天然水深h
Q=
ω
n
R J
2
3
1
2
(5 − 26)
试算， <10%。小桥水力半径R用断 试算，｜Q-QP｜/QP<10%。小桥水力半径R用断 面图计算，一般不能用平均水深代替。 面图计算，一般不能用平均水深代替。
QP q gq Vk = ≈ = = 2 µω k hk 1 µBk hk 1 Vk
式中，μ为侧收缩系数，按表5-13。] 式中， 为侧收缩系数，按表 。
QP
临界水深： 临界水深： 矩形、宽浅梯形： 矩形、宽浅梯形： hk = hk1 深窄梯形： 深窄梯形：
hk =
Bk −
Bk2 − 4mBk hk 1 2m (5 − 25)
图 5-9
（3）判别水流流态 ） 当：ht ≤ 1.3hk 当：ht > 1.3hk 自由出流 淹没出流
（4）孔径计算 ） 自由出流（ ① 自由出流（ht≤1.3hk） 先计算临界水面宽， 先计算临界水面宽，然后用临界水面宽确定桥 孔长度： 孔长度：
Bk =
ωk
hk 1
QP QP g = = 3 hk 1Vk Vk
Q = ωV =
ω
n
R J
3
2
1 2
复式断面，滩槽要分开计算： 复式断面，滩槽要分开计算：
Q = QC + Qt = ωCVC + ωtVt Qt = Q − QC
Vt =
ωt = ω − ωC
ωt
Qt
第五章
一、大、中桥
1、基本概念 、
桥涵孔径计算