桥涵水文课件.ppt

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1、第4章设计洪水流量4.1根据流量观测资料推算设计流量4.2根据地区经验公式推算设计流量※4.3推理公式和经验公式※设计流量：公路、桥梁和涵洞等各项工程设计时，根据国家技术标准规定的某一设计洪水频率（如表3-3-2），推算该频率相应洪水的洪峰流量(m3/s)。设计水位：桥位计算断面上通过设计流量时相应的水位(m)。设计流速：设计流量通过时桥位断面的河槽平均流速(m/s)。引言表3-3-2《公路工程技术标准》（JTGB01-2003）规定，永久性桥涵的设计洪水频率如下表所示：概念补充：按照使用期限分：临时性桥涵、永久性桥涵、半永久性桥涵。临

2、时性桥涵：构造简易，仅在有限的短时间内使用，或在永久性桥梁建成之前供维持交通之用。永久性桥涵：长期使用，需按照规定的设计洪水频率、桥面宽度和检查维修设备等进行设计。半永久性桥涵：一般是下部结构按永久性设计，而上部结构是临时性的，易于更换的。推求设计流量的方法汇总：适用于大中河流，资料多，中等以上流域一、水文统计法二、地区性公式、暴雨径流的推理公式适用于中小河流，无水文站观测资料三、相关分析资料较少，插补、延长水文资料系列。学习目的：掌握由流量资料推求设计洪水的原理和方法。一、任务：现在需要在黄河支流汾河临汾市某镇附近建设一座中型桥梁。根

3、据规范要求，该桥梁设计标准之一是能够抵御100年一遇的洪水。作为设计人员，该如何完成此任务？4.1根据流量观测资料推算设计流量二、步骤：1、来到汾河建桥地点水文断面附近的水文站，索要或者购买建站以来的水文资料特别是洪水资料。假设你特别幸运，水文站对你很友好，将建站以来共24年（1990-2013）的数据都给你了。2、分析这些数据的可靠性、代表性和一致性。3、频率计算。累积频率经验（累积）频率曲线实测资料统计参数理论频率曲线三、经验频率点群与理论频率曲线拟合结果如下：四、分析：但是，由于洪水观测年限与总体相比差之甚远，经验频率点群分布并不

4、是一条光滑的连续曲线；而由三个统计参数确定的P-Ⅲ理论频率曲线，由于观测年限有限，抽样误差较大，使其与经验频率曲线偏离较大。即两者拟合不是很贴切，因此必须采取某方法确定合适的统计参数，从而改变理论频率曲线走向和趋势，使两者拟合最好。通过调整统计参数，选择一条与经验频率点群拟合最好的理论频率曲线，此方法叫做适线法。五、适线法的步骤：1、将审核过的水文资料按递减顺序排列，计算各随机变量的经验频率，并点绘于几率格纸上。2、计算统计参数、Cv，假定Cs=m·Cv，在我国一般取m=2~4。3、确定线型，即根据查表计算，确定理论频率曲线。4、观察理

5、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，即可确定统计参数的采用值以及对应的理论频率曲线。5、调整时，可参照统计参数与频率曲线的关系（图3-5-4）。六、适线法应用注意事项：在适线过程中，一般只调整Cs，即固定Cv，选取m值；如果适当调整Cv和，能使经验频率曲线与理论频率曲线拟合更好，也可以对其做少量调整。资料的审查内容如下：(1)资料的可靠性：即资料的可靠程度。应从资料来源、资料的测验和整编方法有无问题、刊印是否有误进行检查，可以通过上下游或干、支流水量平衡，流域年降水量等检查，数据是否合理。(2)

6、资料的一致性：资料的一致性主要分析流域内下垫面条件是否稳定。否则，资料的一致性将遭到破坏。例如，设计断面上游修建了大型引水工程后，使设计断面资料一致性遭到破坏，必须对资料修正后方可进行计算。(3)资料的代表性：是指资料是否包括了丰水年、平水年和枯水年，若代表性差，就不能很好地反映总体的规律，统计计算结果的实际误差就大，为了提高资料的代表性，应尽可能展延径流系列的长度。4.2根据地区经验公式推算设计流量※水文现象受气候和自然地理因素的影响，具有明显的地区性。跨越中小河流的桥梁，若缺少水文站观测资料，设计流量的推算，可应用根据地区水文资料制

7、定的经验公式计算水文参数和流量等水文要素。这类地区公式水利部门应用很广，可向当地水利部门调查，搜集该地区《水文手册》查取。1979年4月，在交通部公路规划设计院主持下，28个省（自治区）交通厅和3个部属设计院参加，根据全国1785个水文站的观测资料，2198站年的历史洪水调查资料，制定了《我国公路大中桥流量经验公式汇总报告》。报告中把全国分为111个分区，分区图如下。制定了3个表，即全国水文分区流量计算参数表、全国水文分区Cv值表和全国水文分区Cs/Cv经验关系表。二、全国水文分区Cv值表三、全国水文分区Cs/Cv经验关系表四、以上各表

8、的用法1.直接由表3-2-1推求p为2％和1％的设计流量2.计算或查表得理论频率曲线的三个统计参数，用皮尔逊Ⅲ型曲线推求相应频率的设计流量。五、使用范围一般用于流域面积F<50000km2的中等流域的桥位。