桥涵水文课件2河川径流
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桥涵水文课件2河川径流共97页PPT
16、云无心以出岫，鸟倦飞而知还。 17、童孺纵行歌，斑白欢游诣。 18、福不虚至，祸不易来。 19、久在樊笼里，复得返自然。 20、羁鸟恋旧林，池鱼思故渊。来自桥涵水文课件2河川径流
56、书不仅是生活，而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
拉
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 走到底 ，决不 回头。 ——左
56、书不仅是生活，而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
拉
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 走到底 ，决不 回头。 ——左
桥涵水文课件2河川径流
金沙江虎跳峡，平水期
虎跳石，平水期
金沙江虎跳峡，汛期
虎跳石被淹没，汛期
§1-3 水文测验
第三节 水文测验
• • • • • • • 1、水位观测 2、流速测验 3、断面的测量 4、流量计算 5、相应水位的计算 6、绘制水位流量关系曲线（补充） 7、水位—流量关系曲线的应用（补充）
§1-3 水文测验
河段分类
河段分类：
按地区划分
山区河段 平原河段 峡谷性河段 稳定性河段 次稳定性河段 变迁性河段 游荡性河段 宽浅性河段
按河床演变划分
冲击漫流性河段
第二节 径流形成
• 一、径流形成过程 • 二、影响径流的主要因素 • 三、我国河流的水量补给
§1-2 径流形成
一、径流形成过程
1、降雨过程 2、流域蓄渗过程 3、坡面漫流过程 4、河槽集流过程
1、雨源类 2、雨雪源类 3、冰雪源类
1、雨源类
秦岭、淮河以南到台湾、海南岛、云南广大地区 特点：一年内径流量的变化与降水变化完全一致
2、雨雪源类
华北、东北、西北地区的河流，每年有两次汛期， 年流量过程线成双峰形。
黄河解冻（凌汛）
3、冰雪源类
西北地区新疆、青海等地的河流，年流量过程线成 单峰形。
其他看法
• 交通局认为是过度采砂。 • 河道管理部门认为河流缺乏疏浚。 • 民间认为：任何桥梁设计均可能存在问题。
案例二 ：辽宁浑河上游苏子河段东南杂木大桥 发生坍塌 （一）
东南杂木大桥发生坍塌 （二）
初步分析
• 中间有一处桥墩被大水冲毁，随之有两跨 上部结构掉入水中。 • 水的流速大，造成桥梁下部基础被冲毁， 是冲刷深度大于基础（扩大基础）的埋深 所致，纠其原因应该是桥梁设计时未考虑 这么大的水，桥跨布置过小，河床段面压 缩过大所致。
水力学与桥涵水文总复习PPT课件
水静力学
第一节静水压强及其特性
掌握静水压强的概念、特
第二节重力作用下水静力学基本 征及分布规律；掌握水
方程 第三节静水压强的测量
第四节静水压强分布图
静力学基本方程。 掌握平面静水压强的绘制
方法；掌握矩形受压面
第五节作用于平面上的静水总压 力
静水总压力的计算方法。
第六节作用于曲面上的静水总压 力
了解曲面静水总压力计 算的特点。
Q
1
12
Ai 2 R 3
n
A h0 b
代入得 h=2.34m
R h0 b b 2h0
hK1
3
Q 2
gb2
=0.5m＜h=2.34m，故为缓流。
第27页/共28页
（求Fr小于1亦可）
感谢观看！
第28页/共28页
第七节浮力、浮体及浮体的稳定
第1页/共28页
第三章水动力学基本定律
第一节描述液体运动的两种方 掌握流线、迹线，元流、
法；第二节基本概念
总流，流量，断面平均
第三节液体运动的分类
流速等基本概念；了解
第四节连续性方程
液体运动的分类。
第五节理想液体的运动微分方 掌握恒定总流的连续性方
程
程；掌握实际液体恒定
• 掌握桥孔长度和桥面高程的概念及确定方法
• 1.什么是桥孔长度？目前有哪几种计算方法？2.如 何确定通航河段的桥位标高？
第13页/共28页
第七章桥梁墩台的冲刷
• 第一节河流泥沙运动； • 第二节河床演变； • 第三节一般冲刷 • 第四节局部冲刷
• 掌握有关河床冲刷及演变的基本概念； • 掌握一般冲刷计算公式建立的原理及计算方法 • 局部冲刷形成机理和冲刷深度的计算方法； • 如何确定桥下最低冲刷线的标高？
第一节静水压强及其特性
掌握静水压强的概念、特
第二节重力作用下水静力学基本 征及分布规律；掌握水
方程 第三节静水压强的测量
第四节静水压强分布图
静力学基本方程。 掌握平面静水压强的绘制
方法；掌握矩形受压面
第五节作用于平面上的静水总压 力
静水总压力的计算方法。
第六节作用于曲面上的静水总压 力
了解曲面静水总压力计 算的特点。
Q
1
12
Ai 2 R 3
n
A h0 b
代入得 h=2.34m
R h0 b b 2h0
hK1
3
Q 2
gb2
=0.5m＜h=2.34m，故为缓流。
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（求Fr小于1亦可）
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第七节浮力、浮体及浮体的稳定
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第三章水动力学基本定律
第一节描述液体运动的两种方 掌握流线、迹线，元流、
法；第二节基本概念
总流，流量，断面平均
第三节液体运动的分类
流速等基本概念；了解
第四节连续性方程
液体运动的分类。
第五节理想液体的运动微分方 掌握恒定总流的连续性方
程
程；掌握实际液体恒定
• 掌握桥孔长度和桥面高程的概念及确定方法
• 1.什么是桥孔长度？目前有哪几种计算方法？2.如 何确定通航河段的桥位标高？
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第七章桥梁墩台的冲刷
• 第一节河流泥沙运动； • 第二节河床演变； • 第三节一般冲刷 • 第四节局部冲刷
• 掌握有关河床冲刷及演变的基本概念； • 掌握一般冲刷计算公式建立的原理及计算方法 • 局部冲刷形成机理和冲刷深度的计算方法； • 如何确定桥下最低冲刷线的标高？
桥涵水文 第二章 河川径流PPT课件
2020/11/12
长安大学
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2.2.1 流域
流域：降落到地面上的水，被高地、山岭分隔而汇集到不同 的河流中，这些汇集水流的区域称为某条河流的流域。
分隔水流的高地、山岭的山脊线，就是相邻流域的分界线， 称为分水岭。如秦岭是黄河和长江的分水线，而黄河和淮河 的分水线则是黄河南岸大堤。
流域分水线所包围的平面面积，称为流域面积。其大小应该
测速垂线数目，根据河宽、水深来确定。测速垂线上的测点数，根据垂 线的水深，流速仪的悬吊方式和测量精度的要求来确定。
2020/11/12
长安大学
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2.3.3 流量计算
2020/11/12
长安大学
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2.3.3 流量计算
V (m/s)
一点法 Vm V0.6
0.0
0.2
二点法
Vm 12(V0.2 V0.8)
2020/11/12
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2.3.2 流速测验
流速观测 天然河流过水断面上的流速分布 流速观测的常用方法：流速仪和浮标法
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2.3.3 流量计算
断面流量
流速仪只能测得某点的流速，为了求得断面平均流速，首先在断面上布 设一些测速垂线，在每一条测速垂线上布设一定数目的测速点进行测速， 最后根据测点流速的平均值求得测线平均流速，再由测线平均流速求得 部分面积平均流速，进而推得断面流量。
19
2.2.4 河川径流的形成
暴雨：50~100 1) 暴雨( >50mm/24h) 大暴雨：100~200 I
特大暴雨：>200
2) 大雨 ：25~50 mm/24h
3) 中雨 ：10~25 mm/24h
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似性； 水文现象在时间变化和空间分布上存在着尺度性。
2、桥涵水文的研究方法
水文信息、数学方法与水文物理相结合的方法 桥涵水文的研究基础是基于对所研究问题的认识程度
和对与之关联的水文信息资料的掌握程度，选择适当的数 学方法以定量解决所研究的桥涵水文问题。
从系统观点看，桥涵水文研究可视为一种系统，系统 输入就是对水文问题的认识和有关的水文信息的掌握，系 统转换就是合适的数学方法，系统输出就是桥涵水文研究 的结果和结论。
不利。K=1，河道顺直。
1.1 河流
1.1.3 河流特征
（3）河流的横断面：
即过水断面，指垂直于主 流方向，横切河道，河底线与 水面线所包围的平面。
输水能力 减速分布
比降 流量
流量和泥沙的计算
1.1 河流
1.1.3 河流特征
（4）河流的横比降：
河流沿横断面方向的水面坡 度，称为横比降。
A 弯曲河段中的
表示方法的相互转化：
R W Q•t M •t 1000A 1000A 106
2.4 我国河流流量的补给
河流根据补给水量的来源可以分为多种类型的河流。
雨源类河流
01
雪源类河流
02
雨雪源类河流
03
湖泊与沼泽水补给
类河流
05
地下水补给类河流
04
人工补给类河流
06
第三节、 河川的泥沙运动
3.1 河川泥沙及其特性
4 峡谷河段，河床狭窄，河岸陡峭、中、枯水河槽无明显区别。
1.1 河流
1.1.4 河流的平面形态特征
1 中泓线与河道中线一般不重合；
平 原
2
河谷开阔，有时河槽高出地面，靠两侧堤防束水；
区 河
2、桥涵水文的研究方法
水文信息、数学方法与水文物理相结合的方法 桥涵水文的研究基础是基于对所研究问题的认识程度
和对与之关联的水文信息资料的掌握程度，选择适当的数 学方法以定量解决所研究的桥涵水文问题。
从系统观点看，桥涵水文研究可视为一种系统，系统 输入就是对水文问题的认识和有关的水文信息的掌握，系 统转换就是合适的数学方法，系统输出就是桥涵水文研究 的结果和结论。
不利。K=1，河道顺直。
1.1 河流
1.1.3 河流特征
（3）河流的横断面：
即过水断面，指垂直于主 流方向，横切河道，河底线与 水面线所包围的平面。
输水能力 减速分布
比降 流量
流量和泥沙的计算
1.1 河流
1.1.3 河流特征
（4）河流的横比降：
河流沿横断面方向的水面坡 度，称为横比降。
A 弯曲河段中的
表示方法的相互转化：
R W Q•t M •t 1000A 1000A 106
2.4 我国河流流量的补给
河流根据补给水量的来源可以分为多种类型的河流。
雨源类河流
01
雪源类河流
02
雨雪源类河流
03
湖泊与沼泽水补给
类河流
05
地下水补给类河流
04
人工补给类河流
06
第三节、 河川的泥沙运动
3.1 河川泥沙及其特性
4 峡谷河段，河床狭窄，河岸陡峭、中、枯水河槽无明显区别。
1.1 河流
1.1.4 河流的平面形态特征
1 中泓线与河道中线一般不重合；
平 原
2
河谷开阔，有时河槽高出地面，靠两侧堤防束水；
区 河
水文学课件：第二章 河 流(River)
面积（km2） 250
N（天）
2
1250 5000 12500 25000
3
4
5
6
（二）流量过程线的分割
1、地下径流的分割(在一次洪水过程线上的分割 )
（3）退水曲线法 设想：地下水在整个河流涨落过程中也有一个涨落过程，
起涨点是C点，D点是退水过程线的拐点。DB是标准退水 曲线，从D点反向延长至D点。ACDB线就是地下水的涨 落过程线。
下渗的总量：
t
W (t) 0 f (t)dt
超渗产流的条件：
i＞f
2、蓄满(饱和)产流：
在湿润地区，包气带很薄，地下水位较高，降雨 的下渗很快就会使包气带达到饱和，于是产流。
对全场降雨而言，降
雨的损失量为：WmW0 (包气带最大蓄水量与 降水前期土壤含水量 之差 )
产流量：
R X (Wm W0)
（3）其流量变化比雨水补给的河流更稳定。
4、湖泊与沼泽水的补给及特点
4、湖泊与沼泽水的补给及特点
湖泊和沼泽地对河川径流有一定的调节作用， 水量变化比较均匀，流量过程线比较平缓， 变幅小。
5、地下水补给及特点
5、地下水补给及特点
地下水补给量稳定而连续，流量过程线较平缓， 是枯季河流的主要水源。
三、河流的分类
2、我国河流综合分为三类：
（1）雨水补给的河流
指秦岭—淮河以南，青藏高原以东，大约以1000mm等雨量线为界，
主要河流有长江和珠江水系。图
（2）雨水—融水补给河流
指秦岭—淮河以北的大部分地区，包括东北、华北地区和青藏高原
的东部，主要是我国的半干旱地区，大约以400mm等雨量线为界，
主要河流有黑龙江、松花江、黄河、海河、辽河等水系。图
水文学第二章第七节径流
松花江S=55.72万km2，据松花江河口控制站1956～1979 年资料推算，松花江多年平均W为734.7亿m3， R=131.6mm;Q=2329.7m3/s;M=4.18
精选课件
14
三、径流的形成过程
1.流域蓄渗过程 2.坡地汇流过程 3.河网汇流过程
精选课件
15
流域的蓄渗过程
降雨初期，只有少量(5%)雨水落入河槽，绝大部分落在流域 表面上，并不立即产生径流，而是消耗于植物截留(In)、 下渗(f)、填洼(D)和蒸散发(E)。
壤中流
地表径流
地下径流
沟流
片流
地表径流
坡地汇流
河网汇流
小河流
大河流
大海
精选课件
20
产流与汇流
❖ 在径流形成中通常将流域蓄渗过程，到形成地面汇流及早期 的表层流过程，称为产流过程，
❖ 坡地汇流与河网汇流合称为流域汇流过程或汇流过程。
流域蓄渗过程 地面汇流
流域产流过程
径流形 成过程
坡地汇流过程 壤中汇流 地下水汇流
29
精选课件
30
精选课件
31
[思考题] ❖ 1.对于闭合流域来说，为什么径流系数必然小于1? ❖ 2.径流的度量方法有：( )
A 流量 B 径流量 C 径流深 D 径流系数 ❖ 3.径流形成过程中包括那些子过程，各有何特点？ ❖ 4.河川径流是由流域降雨形成的，为什么久晴不雨河水
仍然川流不息？
1.某闭合流域面积为21901km2，多年平均降水量为476.1mm，多 年平均径流深66.1mm。试求多年平均年蒸发总量，并计算其多 年平均径流系数和蒸发系数。
2.某水文站有40年观测资料，多年平均流量为Q0＝830m3/s。 其控制流域面积为F＝120000km2，多年平均流域降雨量P0＝ 770mm。试计算该水文站控制流域的多年平均径流总量、多年 平均径流深、多年平均径流模数和多年平均径流系数。
精选课件
14
三、径流的形成过程
1.流域蓄渗过程 2.坡地汇流过程 3.河网汇流过程
精选课件
15
流域的蓄渗过程
降雨初期，只有少量(5%)雨水落入河槽，绝大部分落在流域 表面上，并不立即产生径流，而是消耗于植物截留(In)、 下渗(f)、填洼(D)和蒸散发(E)。
壤中流
地表径流
地下径流
沟流
片流
地表径流
坡地汇流
河网汇流
小河流
大河流
大海
精选课件
20
产流与汇流
❖ 在径流形成中通常将流域蓄渗过程，到形成地面汇流及早期 的表层流过程，称为产流过程，
❖ 坡地汇流与河网汇流合称为流域汇流过程或汇流过程。
流域蓄渗过程 地面汇流
流域产流过程
径流形 成过程
坡地汇流过程 壤中汇流 地下水汇流
29
精选课件
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精选课件
31
[思考题] ❖ 1.对于闭合流域来说，为什么径流系数必然小于1? ❖ 2.径流的度量方法有：( )
A 流量 B 径流量 C 径流深 D 径流系数 ❖ 3.径流形成过程中包括那些子过程，各有何特点？ ❖ 4.河川径流是由流域降雨形成的，为什么久晴不雨河水
仍然川流不息？
1.某闭合流域面积为21901km2，多年平均降水量为476.1mm，多 年平均径流深66.1mm。试求多年平均年蒸发总量，并计算其多 年平均径流系数和蒸发系数。
2.某水文站有40年观测资料，多年平均流量为Q0＝830m3/s。 其控制流域面积为F＝120000km2，多年平均流域降雨量P0＝ 770mm。试计算该水文站控制流域的多年平均径流总量、多年 平均径流深、多年平均径流模数和多年平均径流系数。
水文学课件：第二章 河流(River)
南极洲 1398
欧洲
1050
澳大利亚 761.5
大洋洲 （各岛）
133.5
全球内陆 14902.5
年降水 mm 103km3 741 32.2 740 22.3 756 18.3 1596 28.4 165 2.31 790 8.29 456 3.47
2704 3.61
798 118.88
年径流
mm 103km3
流域出口断面流量Q与流域面积F的比值，指单位时间 (S)，单位面积(Km2)上的产流量。
M Q / F Q 1000 F
一、径流特征值
4、径流深度（Y）： (mm)
将径流总量(W）平分在流域面积(F）上，
所得的水深为径流深度 。
W的单位是立方米(m3) F的单位是平方千米(Km2)
Y W W 100010001000 W F F 1000100010001000 F 1000
332 14.41
151
4.57
339
8.20
661 11.76
165
2.31
306
3.21
39
0.30
径流 系数
0.45 0.20 0.45 0.41 1.00 0.39 0.09
1566 2.09 0.58
314 46.85 0.39
一、径流特征值
6、模比系数（ K ）：
某年的流量与多年平均流量的比值。
第二章 河 流（River）
第一节 水系和流域 第二节 河流的水情要素 第三节 河流的补给 第四节 河川径流的形成过程 第五节 河川径流的变化 第六节 河水的运动
第五节 河川径流的变化
径流特征值 河川径流的年际变化 河川径流的年内变化 洪水和枯水
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平原区汇水面积勾绘法
• 平原区地形图上等高 线稀疏，分水界线不 易划分，因此，通常 可根据村庄地势高于 周围田地的特点，勾 绘出汇水区。
流域面积的计算方法
1、方格法：
所定方格越小，计算越准确，用 于各种不同几何图形的面积量算， 而且能保持一定的精度。
桥与水
• 1 墩台埋置深度－泥沙冲刷 • 2 桥孔长度－泄洪（设计流量） • 3 桥面标高－设计水位 其它：桥面排水
涵洞水毁塌方
课程的特点
• 《桥涵水文》属于工程河川水文学范畴并 独具专业性应用特点。 • 主要依靠数理统计分析方法，分析实地调 查勘测的河川水文资料，预示桥涵水文工 程可能遭遇的未来水文趋势、为桥涵设计 提供必不可少的设计数据。
其他看法
• 交通局认为是过度采砂。 • 河道管理部门认为河流缺乏疏浚。 • 民间认为：任何桥梁设计均可能存在问题。
案例二 ：辽宁浑河上游苏子河段东南杂木大桥 发生坍塌 （一）
东南杂木大桥发生坍塌 （二）
初步分析
• 中间有一处桥墩被大水冲毁，随之有两跨 上部结构掉入水中。 • 水的流速大，造成桥梁下部基础被冲毁， 是冲刷深度大于基础（扩大基础）的埋深 所致，纠其原因应该是桥梁设计时未考虑 这么大的水，桥跨布置过小，河床段面压 缩过大所致。
金沙江虎跳峡，平水期
虎跳石，平水期
金沙江虎跳峡，汛期
虎跳石被淹没，汛期
§1-3 水文测验
第三节 水文测验
• • • • • • • 1、水位观测 2、流速测验 3、断面的测量 4、流量计算 5、相应水位的计算 6、绘制水位流量关系曲线（补充） 7、水位—流量关系曲线的应用（补充）
§1-3 水文测验
§1-4 水文资料的搜集和整理
第四节 水文资料的搜集和整理
水文资料的来源： 1）水文站观测资料 2）洪水调查资料 3）文献考证资料
收集水文资料的要求
• 一致性 即应收集同类型、同条件下的资料。 • 代表性 即能反映设计水文情势的特性。 • 可靠性 即资料数据应可靠。 • 独立性 水文统计分析中把水文现象看成随机事件。彼此有 关联的资料不能收入同一系列。
黄河中游
特点：河道坡度变缓，流速减小，流量加 大，冲淤不严重，河床比较稳定，但侧蚀 力量增强，河糟逐渐拓宽和曲折，两岸出 现滩地。
特点：河道坡度更缓，流速
黄河下游
更小，流量更大，淤积作用显 著，多浅滩或沙洲，河曲发育。
河流的基本特征——横断面
河流的横比降
• 横比降——河流沿横断面方向的水面坡度 • 产生的原因： 1、弯曲河段中的惯性离心力作用 2、地球自转偏向力的影响 3、流速分布不均匀的影响
流域的几何特征
——流域的形状
主要影响径流汇集的时间长短及形成过程。 (a)出口断面流量小，径流过程的变化小，历时较长 (b)出口断面流量大，径流过程的变化大，历时较短
刚 果 河
流域形状呈圆形，洪 水集中且洪峰流量大
流域的自然地理特征
• 地理位置
用流域图形形心所在的经纬度表示。
• 地形条件
除用地形图描述外，还可用流域的平均高 程和平均坡度表示。
1、水位观测
（1）水尺
直立水尺
水位 = 水尺零点高程 + 水尺读数
优点：构造简单、经济、使用方便 缺点：观测条件差，工作 量大，数据测 量与相关曲线由人工完成。
斜坡式
§1-3 水文测验
1、水位观测
（2）自记水位计 能自动记录水位的连续变化过程，画在记录 纸上，或直接输进计算机内贮存或计算。
§1-3 水文测验
课程的主要内容
• • • • • 跨河构筑物过河点的选择与确定 设计流量的确定 跨河构筑物孔径的确定 跨河构筑物基础埋深 河道中调制构筑物的设计
课 后自 学 第一章 桥梁与环境
第二章 河川径流
• • • • 第一节 河流和流域 第二节 河川径流的形成 第三节 水文测验 第四节 水文资料的搜集和助理
急滩
平原区河流的平面形态特征
• 河床横断面多呈宽浅矩形，通常滩槽分明，河弯 处呈斜角形，凹岸侧窄深，凸岸侧为宽而高的边 滩，过渡段有浅滩、沙洲； • 中泓线与河道中线一般不重合； • 河谷开阔，有时河槽高出地面，靠两侧堤防束水 • 冲积层厚，枯水期河槽中露出泥沙堆积体； • 由于河流多河弯，浅滩连续分布，因此，河床纵 断面亦深浅相间。
垂线上的水 垂线上的施 深h（m） 测的点数 各测点的位置 （从水面算起的深度） 水面、0.2h、0.6h、0.8h、h-⊿ 0.2h,0.6h,0.8h 0.2h, 0.8h 0.6h
＞10
3~10 1.5~3 ＜1.5
5
3 2 1
注：△为流速仪净空，视工作方法、铅锤及河底电接触器的 尺寸而定。
平均流速计算公式
河段分类
河段分类：
按地区划分
山区河段 平原河段 峡谷性河段 稳定性河段 次稳定性河段 变迁性河段 游荡性河段 宽浅性河段
按河床演变划分
冲击漫流性河段
第二节 径流形成
• 一、径流形成过程 • 二、影响径流的主要因素 • 三、我国河流的水量补给
§1-2 径流形成
一、径流形成过程
1、降雨过程 2、流域蓄渗过程 3、坡面漫流过程 4、河槽集流过程
专家勘测结论
• 排除了桥梁质量问题引发塌陷的可能。 • 该桥一共有15个桥孔，只有5个桥孔排水，加之金 马河连续洪水，在洪水集中连续冲刷下，两个承重 桥墩的基础被淘蚀，加之重力作用，所以出现了塌 陷。 • 因为新桥桥墩处于上游，桥墩基础先于旧桥受到洪 水冲刷，淘蚀严重，因而首先出现塌陷。而旧桥处 于下游，洪水到达时力量已减缓，因而受到淘蚀的 情况不严重，所以在新桥出现险情后数小时才垮塌。
5、相应水位的计算
1）算术平均值 由水位变化而引起的过水断面面积的变化，不超 过5%~10%（平均水深大于1m时）或10%~20% （平均水深小于1m时），可取测流开始和终止时 的算术平均值。 2）加权平均值
（1-3-7）
§1-3 水文测验
6、绘制水位流量关系曲线
• 水位为纵坐标，流量为横坐标 • 为相互校核，可将Q=f(H), A=f1(H), Q=f2(H),三条曲 线绘制在同一坐标纸上。同一水位时，图中流量 应等于过水面积与流速的乘积。
§1-1 河流与流域
三、山区河流和平原河流
山区河流
平原河流
山区河流的平面形态特征
• 平面上多急弯，宽窄相间，河床稳固； • 纵断面多呈凸形，必降陡缓相间； • 开阔河段，河面较宽，有边滩，有时也有不大的 河漫滩和明显阶地，有的地方也会出现河心滩和 沙洲，必降较缓，河床泥砂较细； • 峡谷河段，河床狭窄，河岸陡峭，中、枯水位河 槽无明显区别。
桥位河段特征直接影响着跨河构筑物的 布设与设计 跨河构筑物的建设反过来引起河段特征 的变化
研究意义
1、在桥涵规划设计阶段 根据使用年限内河流可能发生的流量、水位和流速进 行分析和计算，从而确定工程的位置、规模和基本尺寸， 为整个工程的技术设计当好先行。 2、在桥涵施工阶段 保障施工的安全性与经济性，估算施工期设计洪水。 3、在桥涵运营阶段 根据实际的河流水情编制相应的日常管理计划和制度， 复核和修建规划设计阶段的水文分析结果，确定是否需要 对工程进行相应的维修与改造，河床是否需要整治等。
Q
洪水三要素： 历时、峰值（流量、水位）、径流量
Qm
W
基
流
t
洪 水 过 程 线
时距 最大雨量
降雨与洪水
洪峰流量
洪水总量
基本径流
时间（小时）
§1-2 径流形成
二、影响径流的主要因素
1、气候因素 降雨 蒸发 2、下垫面因素 自然地理因素—地形、土壤、地质、植被、湖泊 人类活动
§1-2 径流形成
三、我国河流的水量补给
流域的几何特征
•
•
——流域面积
定义：流域地面积水区的水平投影面积。 常用F表示。 流域的大小，直接影响汇集的水量多少和 径流的形成。
流域面积大，水量 大，洪水历时长。
亚马孙流域
山区汇水面积勾绘法
• 在地形图上寻找河流周 边的分水脊线，并将其 连接起来，直至将桥位 点的上游河流（含全部 支流）全部包括在内， 其闭合圈的范围就是所 调查桥位的汇水区。
一、河流
• 河川径流：受重力作用沿河床流动的水流
一、河流
分段
河谷 形态 V 宽U 河床 物质
比降／ 流速
侵蚀 ／堆 积 下切 侧蚀
流量
水位 变化 大 中
上游 中游
基岩砾石 大／大 中粗砂 中／中
小 中
下游
宽浅U 细砂淤泥 小／小
堆积
大
小
黄河上游
特点：河道坡度大，水流急，流量小，
水情变化大，河谷窄、多急滩瀑布，河 槽以冲刷下切占优势。
河弯断面水流示意图 a）平面图 b）横断面图
河流的基本特征——纵断面
• 深泓线：河流中沿水流方向各横断面最大 水深点的连线。 • 河流纵断面：沿深泓线的断面。
纵向比
• 河流比降：任意河段两端（水面或河底）的高差 称为落差，深泓线上单位长度内的平均落差称为 比降。 • 某一河段的比降 （1-1-1）
Q AV
流 速 仪 测 流
4、流量计算
流速仪测流时，计算步骤： 1）以测速垂线将测流断面划分为若干部分，计算各 部分的过水面积。 2）计算各测速垂线的垂线平均流速。 3）计算各个部分断面面积的断面平均流速。
岸边或死水边的平均流速 4）计算各个部分面积的流量。 5）计算全断面的流量。
§1-3 水文测验
水位与流量、过水面 积和流速关系曲线
§1-3 水文测验
7、水位—流量关系曲线的应用
（1）查找水位或流量 对于一个特定的河流横断面，可利用水位流量关 系曲线推求某一水位相应的流量或某一流量相 应的水位。 （2）推求流量过程线 流量测算工作量很 大，欲得流量过程线则更 为困难。但实测水位过程 线却十分简单。