桥涵水文 作业.docx
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桥涵水文 作业.docx
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桥涵水文作业
桥涵水文作业
班级
姓名
学号
北京建筑大学
土木与交通工程学院
道桥教研室金珊珊
2016年8月
目录
作业一流量计算——流速仪测流3
作业二流量计算——浮标法测流5
作业三流量计算——谢宁—满才公式6
作业四根据经验频率曲线推算设计流量7
作业五相关分析在水文统计中的应用9
作业六适线法推求设计流量11
作业七经验公式法推求设计流量13
作业八计算桥孔长度14
作业九计算桥孔长度和桥面标高15
附录海森几率格纸16
作业一流量计算——流速仪测流
某河流的测流断面如图1所示,断面测速测深结果记录见表1,试根据表1内容计算该断面的平均流速和总流量,岸边系数α取0.65。
(计算保留2位小数)
图1测流断面
表1断面上多测点流速测定结果
测深/测速垂线编号
测点的相对水深
0.0
0.2
0.5
0.6
0.8
1.0
测点流速m/s
L1
—
—
0.7
—
—
—
L2
1.15
0.85
—
0.65
0.32
0.05
L3
—
1.0
—
0.75
0.45
—
L4
—
—
—
—
—
—
L5
—
—
—
0.52
—
—
作业二流量计算——浮标法测流
某河流的测流断面如图1所示,采用浮标法测定流速,其结果见表2。
根据测定结果计算断面平均流速和总流量。
其中,浮标系数Kf取0.75,岸边系数α取0.68。
表2断面上多测点流速测定结果
测深/测速垂线编号
L1
L2
L3
L4
L5
水面流速m/s
0.6
1.15
1.08
0.8
0.4
作业三流量计算——谢宁—满才公式
对某桥位进行实地勘察,通过洪水调查得到洪水频率为2%的桥位处水文断面,如图2所示。
同时,经过调查选定粗糙系数为,河槽mc=32,河滩mt=20,洪水比降为0.5‰,请确定该桥位处的洪水流量。
作业四根据经验频率曲线推算设计流量
某水文站有26年连续最大洪峰流量资料,列于表3中。
(1)请根据水文资料绘制该河流流量的经验频率曲线,并采用目估延长法,推求洪水频率为1%和2%的流量。
(2)请计算水文统计参数,并在同一张格纸上绘制出理论频率曲线。
表3某水文站最大洪峰流量测定结果
序号
年份
流量
序号
年份
流量
1
1988
297
14
2001
281
2
1989
257
15
2002
414
3
1990
210
16
2003
392
4
1991
370
17
2004
261
5
1992
346
18
2005
119
6
1993
181
19
2006
545
7
1994
397
20
2007
507
8
1995
195
21
2008
681
9
1996
186
22
2009
315
10
1997
247
23
2010
170
11
1998
376
24
2011
423
12
1999
453
25
2012
237
13
2000
216
26
2013
480
作业五相关分析在水文统计中的应用
某公路桥桥位上游附近,有一水文站(乙站)搜到1998年至2010年的年最大流量资料,但其中有缺测年份,只有12年的水文资料,领近流域的河流也有一个水文站(甲站),可以搜到1990年至2010年21年的年最大流量资料,两个流域的特征相似,请采用相关分析求出它们的回归方程,并把甲水文站缺少的年最大流量资料补全。
表4甲、乙水文站测定的年最大流量资料
序号
年份
甲站(m3/s)X
乙站(m3/s)Y
1
1990
3620
2
1991
3620
3
1992
6080
4
1993
4580
5
1994
5860
6
1995
4780
7
1996
4960
8
1997
6000
9
1998
4680
3060
10
1999
6500
4590
11
2000
5800
4000
12
2001
6110
4030
13
2002
4400
2900
14
2003
4400
2920
15
2004
5820
16
2005
5400
3470
17
2006
4490
3010
18
2007
5570
3790
19
2008
4560
3000
20
2009
4150
2790
21
2010
4980
3320
作业六适线法推求设计流量
某县2010年在某处拟修建一座中桥。
在桥位上游附近的一个水文站,能搜集到1983年至2002年的连续20年洪水资料及2年历史特大洪水资料,具体资料见表5,2003年以后则没有实测资料,通过调查还得知直至2010年再没有发生过比1947年和1977年再大的洪水,请推求频率为2%的洪水流量。
(流量单位:
m3/s)
表5某河流的洪水资料
序号
年份
流量
序号
年份
流量
1
1947
6430
12
1992
1360
2
1977
5680
13
1993
1330
3
1983
1120
14
1994
745
4
1984
1030
15
1995
1030
5
1985
1630
16
1996
1660
6
1986
546
17
1997
2350
7
1987
2240
18
1998
1860
8
1988
3040
19
1999
1220
9
1989
1510
20
2000
3870
10
1990
1570
21
2001
1340
11
1991
1060
22
2002
3320
作业七经验公式法推求设计流量
福建沿海地区某三级公路,有一丘陵区汇水面积16km2的小桥,流域生长高1.5m以上的幼林及灌木丛,主河沟平均坡度I为20‰,汇水区表土为亚粘土,汇水面积重心至桥址的距离2.5km,该区域内有一个小湖泊f=2.4km2,试求该河小桥处的设计流量。
作业八计算桥孔长度
某三级公路跨越平原次稳定河段拟建一座桥,桥位勘测搜集的水文资料见作业三,初步拟定选用标准跨径为20m的钢筋混凝土梁桥,假定墩宽1.6m,设计流速采用天然河槽平均流速(vs=vc),冲刷系数选用1.25,请分别采用过水面积法和经验公式法求桥孔长度。
作业九计算桥孔长度和桥面标高
已知某公路跨越平原稳定河段,设计流量QS=6145.5m3/s,设计水位HS=110.0m,河槽天然平均流速VC=2.0m/s,河滩天然平均流速Vt=0.95m/s,桥下过水有通航要求,设计定位六级航道,选用标准跨径为48m的下承式钢桁架。
墩宽3.0m,经水力学计算,桥前最大雍水高度ΔZ=0.22m,计算波浪高度hl=0.5m,桥梁上部构造建筑高度Δhd=1.9m,通航水位为108m,按河槽不可能扩宽考虑,桥位河床断面如图3所示,请分别采用过水面积法和经验公式法确定桥孔长度,并分别计算不通航和通航条件下的桥面标高。
附录海森几率格纸
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