[工学]桥涵水文1河流概论.ppt
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1、桥涵水文学,河流概论,桥梁与结构教研室: 李 林,教学目的和任务,1)了解河流流域的有关概念; 2)了解流域特征及其对径流形成的影响; 3)了解山区河流与平原河流各自的特点; 4)掌握径流形成过程的基本概念; 5)掌握水文资料的收集与整理。特别是:洪水调查、形态断面 的流速和流量计算。,水力学与桥涵水文,+,水力学,水文学,研究关于地球上水的起源、存在、分布、循环、运动等变化规律,以及运用这些规律为人类服务的知识体系。,研究液体处于静止和运动状态下的力学规律,并运用这些规律解决工程实际问题的一门科学。,桥涵水文的特点: 桥涵水文属工程河川水文学范畴并具专业性应用特点。 主要依靠数理统计分析方法
2、,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。,水文学研究内容:自然界各种水体(大气水、地表水、地下 水)的存在、分布及循环变化规律的学科。,桥涵水文的研究意义:,1)桥涵规划设计阶段 根据桥涵工程在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,从而确定桥涵工程的位置、规模和基本尺寸, 为整个桥涵工程的技术设计当好先行。,2)桥涵施工阶段 为保障桥涵施工的安全性与经济性,估算施工期设计洪水。,3)桥涵运营阶段 根据实际的河流水情编制相应的桥涵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,确定是否需要对桥涵
3、工程进行相应的维修与改造,河床是否需要整治等。,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,河道中调治构筑物的设计,桥与水?,桥梁与水,成温三渡水大桥垮塌 专家勘测结论: 排除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。 其他
4、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。,东南杂木大桥发生坍塌 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。,桥梁与水,桥梁与水 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,主要内容:,河流和流域,河川径流的形成,水文测验,水文资料的搜集与整理,第二章 河川径流,河流及流域,河流的形成和分段,1)定义:受重力作用沿河床流动的水流。,2)河流的分段特性,河源:河流的起点。
5、(泉水、冰川、湖泊、沼泽、溪涧),上游:紧接河源或奔流于山谷中的河流上段。(落差大、 水流急、冲蚀力强、两岸陡峻、河谷呈“V”形。),中游:上游以下的中间河段。(比降缓和、冲淤平衡、 河面逐渐开阔、河谷呈“U”形。),下游:紧接中游的下段。(河床底坡小、水流缓慢、泥 沙多淤积、河道蜿蜒曲折、断面呈复式断面。),河口:河流的终点。(河口处断面扩大、水流速度骤减、 大量泥沙淤积形成三角洲。),沼泽,冰川,瀑布,山涧,长江中游,淮河下游段,黄河河口,1.河流,1.河流,河川径流:受重力作用沿河床流动的水流。,1)河流的形成和分段,2.水文现象的特点,基本概念,4)水文现象:降水、入渗、径流、蒸发等现
6、象的统称。,2)径流:降水在重力作用下沿一定路径流动的水流。,3)河川径流:在河槽内流动的水流。,1)降水:地球上的雨、雪、冰、雹等现象。,2.水文现象的特点,水文现象的特点,1)随机性:水文现象发生的数值大小及发生的时间都具有一 定的偶然性,难以运用演绎方法确定其必然性的 因果关系。,2)周期性:水文现象的重现性只存在长期的平均关系只能表 示出相对的重现可能性大小,难以确定肯定的重 现规律。,3)地区性:同一地理特性的地区,河川径流特性相似,同一 水文现象的变化规律亦因地而异。,3.桥涵水文的研究方法,1)成因分析法: 根据水文现象的成因规律,由其影响因素预报、预测水文情 势。如降雨径流预报
7、法、河流洪水演算法预报等。 2)数理统计法: 把水文现象当作随机变量,用概率论和数理统计的方法解决 水文问题。是目前广泛应用的基本方法之一。 3)地理综合法: 水文现象主要受气候因素的影响,而气候因素在地理分布上 是有规律的,因此可分析综合出某一地区水文现象的地区规 律,找出经验公式或画出等值线图,用于解决无资料流域的 水文计算问题。,河流及流域,1.河流的基本特征,河流的基本特征,1) 河长L :自河源至河口的长度长,可从地形图上量出;,2) 弯曲系数 :河道全长与河源到河口的直线长度之比。,3)河流横断面:即过水断面,指垂直于主流方向,横切河 道,河底线与水面线之间所包围的平面。,河床:河
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- 关 键 词:
- 工学 桥涵 水文 河流 概论
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