pA桥涵水文第十六讲总复习.ppt

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1、桥 涵 水 文（总复习）,道路桥梁系,堑锤庞簧俐决涅祥齐槐爪背是佐粕酿氏页前阜卖惩挥就烦簿铺寡拂谦坡育pA桥涵水文第十六讲（总复习）pA桥涵水文第十六讲（总复习）,水文学与桥涵水文基本概念,水文学定义：研究自然界中水体运行变化规律的科学。桥涵水文学属于工程水文学一类。工程水文学是一门阐述和运用水文规律、开发和发挥工程效益、为国民经济建设服务的学科。,膳箔偏傻健捕填吝娥那琉滔艳挽帽坪缸融铰趋宪绪巢徘眶根列诫手减撅桶pA桥涵水文第十六讲（总复习）pA桥涵水文第十六讲（总复习）,桥涵水文学基本内容（一）,水文计算的任务是预估未来的水文情祝。主要是洪峰流量及其相应的水位。采用概率预估，预估未来某种出现

2、机会的洪水的数值大小。“水文计算中的数理统计法（第二章），、“(大中河流)设计洪峰流量及设计水位的推求（第三章）”、“小流域暴雨设计洪峰流量计算（第三章）”等内容。,领爆割柬嘿入彪擂蠢蕾众砚诡珠测弃赞录度刚瞧孙诱悟遁希拉凤拙优矣卧pA桥涵水文第十六讲（总复习）pA桥涵水文第十六讲（总复习）,桥涵水文学基本内容（二）,洪峰流量的应用（第四章）预估桥梁全寿命期可能的水流冲刷深度和河床变形（第五章）桥位勘测基本知识（第六章）小桥涵水文水力计算（第七章）,边幽极免雕罢正朽博惹杂砰螺碱彭摔森系逝纽定又窜轧拇缄樟尚但葬线毒pA桥涵水文第十六讲（总复习）pA桥涵水文第十六讲（总复习）,本课程的主要任务,1

3、推求设计水位确定桥面标高（第三章）2 推求设计流量初步确定桥涵孔径大小（第四章）3 河床变形及冲刷深度计算墩台埋置深度（第五章）4 熟悉桥涵水文基本知识和处理方法：河川径流基本知识、泥沙基本知识、小桥涵孔径确定、桥位勘测与桥位方案确定。,洱噪坟班庞吼庶暑涂季悯唇募痴埋何灾楷态绪篙蛊酬询联治抉泄于货乃羔pA桥涵水文第十六讲（总复习）pA桥涵水文第十六讲（总复习）,第一节 河流和流域,河流是一种天然水体，它由一定区域内的地面水和地下水所补给，并经常或间歇地沿着由其自身所造成的连续延伸凹地流动着。流域 把地面水和地下水补给河流的区域，即河流的地面集水区和地下集水区，合称为流域。,婚诈怯弛呐答抒镐六茨

4、躁郸铜公仰犁猎淳诣泅卓贮忘缺空林撅舷审绞积乌pA桥涵水文第十六讲（总复习）pA桥涵水文第十六讲（总复习）,第一节 河流和流域,河流的分段一条河流从河源到河口通常可分为上游、中游、下游三部分。河源是指河流的发源地，可以是溪涧、泉水、冰川、沼泽或湖泊等。河口 是河流流入海洋、湖泊或干流的地方。,置阔泅裔境菊携奸脓毯埋抠污庶拉娶坡懊葡俏绥腐露氏浦远合氮阻禁辊旱pA桥涵水文第十六讲（总复习）pA桥涵水文第十六讲（总复习）,第一节 河流和流域,河流各分段特点上游直接连着河源，其特点是河道坡度大，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。中游特点是河道坡度变缓，流速减小，流量加

5、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。下游河道坡度更缓，流速更小，流量更大，淤积作用显著，多浅滩或沙洲，河曲发育。,锹资蝶福梅倾史涤直鲤概唯个跨钝闺谬仟捍劫爵廷陨伶薯哀蒙安撒憾扑玉pA桥涵水文第十六讲（总复习）pA桥涵水文第十六讲（总复习）,第一节 河流和流域,河流的基本特征 一般用河流断面、河流长度及河流比降来表示河流断面 分有横断面和纵断面。垂直于水流方向的断面称为河流横断面。横断面内，自由水面高出某一水准基面的高程，称为水位。河流的纵断面是指河流最大水深点的连线的断面。河流纵断面的坡度一般从上游往下游逐渐变缓。,半惯胜荤秧美舒堕螺忱缺讥酌牧斋宾棒

6、艾戈驰殴惯诌篷拖西居诡帽撕砒袖pA桥涵水文第十六讲（总复习）pA桥涵水文第十六讲（总复习）,第一节 河流和流域,流域的特征 几何特征 主要是流域面积和流域形状 河流集水区域的面积大小，称为流域面积或汇水面积。思考题：流域面积和流域形状是如何影响径流的？,现艰庭漆仆新哲尘逸人姜磐刹桑踌迟卵优介碘炸爵汪羽趁栗铰踞榜丛烙情pA桥涵水文第十六讲（总复习）pA桥涵水文第十六讲（总复习）,第一节 河流和流域,流域的几何特征 流域面积和流域形状是如何影响径流的？（p5）在相同地理条件下，流域面积A越大，径流量Q越大，流域对径流变化的调节作用也越大，因而洪水涨落平缓；流域面积A越小，Q越小，但洪水涨落较为急剧

7、。流域形状影响径流汇集时间的长短和径流形成过程。若流域形状狭长为羽毛形，则出口断面流量就小，径流过程的变化较小而历时较长。相反，扇形出口断面流量大，径流过程的历时较短。,英让络虽筏厕礁赫嚼阅亏吵舰拭挨翌般型陋伊飞洲绸兆贵撒平迭涨碧尘摊pA桥涵水文第十六讲（总复习）pA桥涵水文第十六讲（总复习）,第一节 河流和流域,山区河流和平原河流 特点描述 断面形状 径流特点 河床稳定性 山区河流 V 汇流时间短。暴涨暴落。水位流量变幅大。持续时间短。河床稳定。容易受地震、山崩、滑坡、泥石流影响。平原河流 U 汇流时间长。涨落平缓。水位流量变幅小。持续时间长。河床稳定性差。河床演变剧烈。,看匀毋吱啮墓芜丸魂

8、珍坎憨恫疚守慌米醚资衬懒咳血章绰馆球看枕褐轿流pA桥涵水文第十六讲（总复习）pA桥涵水文第十六讲（总复习）,第一节 河流和流域,平原河道的平面形态，根据河床的稳定性情况可分为四种类型：顺直型 弯曲性 分汊型 散乱型（p7）,森媳兜巷酥激橡亥骸炯杰馅芳瓢费摈酝镶奸孵侨郑怕廓频祭串恰桨最哨杀pA桥涵水文第十六讲（总复习）pA桥涵水文第十六讲（总复习）,第二节 径流形成,降落在流域表面的雨水，除去损耗外，剩余的部分从地面和地下汇河槽中而形成河川径流。其中来自地面的部分称为地面径流，来自地下的部分称为地下径流.(一)产流过程(蓄渗过程)降雨 植物截留 向洼地蓄水(填注)向土地下渗和少量蒸发 超渗雨 开

9、始沿坡面漫流 地面径流下渗自降雨开始，至超渗雨水全部注入河槽才结束。二)汇流过程坡面慢流过程 流域蓄渗过程完成后,剩余雨水沿着坡面流动,称为坡面漫流。河槽集流过程 坡面漫流的雨水汇入河槽后，顺着河道由小沟到支流，由支流到干流，最后到达流域出口断面的过程。,牌悼苍涛型眺髓诧油赛封虚雨景峡狐详卯供薄娘泡赁钾钞庄斑嘴锹粱氛宋pA桥涵水文第十六讲（总复习）pA桥涵水文第十六讲（总复习）,第二节 径流形成,二 影响径流的主要因素：气候因素和下垫面因素气候因素：降雨 蒸发下垫面因素：流域的地形、土壤、地质、植被、湖泊等。三 我国河流的水量补给 流入海洋的河流，称为外河流；流入内陆湖泊或消失于沙漠之中的河流

10、，称为内流河。,告吊瑚入临侣栋椒麻草僵肢休企淑轩丹菱娜急懦糖汾松俺猩忙惮韦驰炬碘pA桥涵水文第十六讲（总复习）pA桥涵水文第十六讲（总复习）,第二节 径流形成,水量补给的基本来源：雨源类、雨雪源类、雪源类雨源类 地区分部：秦岭、淮河以南知道台湾、海南岛、云南等地区。特点：一年内径流量的变化与降雨变化完全一致。水量充沛。西部和北部地区的河流以秋汛为主，东南沿海地区常因台风影响而发生大洪水，多出现夏汛。年流量过程线：双峰或多峰肥胖型雪源类 西北地区新疆、青海等地 年流量过程线：单峰型雨雪源类 华北、东北地区 年流量过程线：双峰型（夏汛、秋汛）我国幅员辽阔，江河众多，各地区的自然条件相差很大，因而各

11、地区的河流也具有不同特性。,弦宫洼亭留串菊猿脂姨耘哩咏酝解须并冗空四玛鬃铡蔚歹矢舆掀钞故坦嚏pA桥涵水文第十六讲（总复习）pA桥涵水文第十六讲（总复习）,第一讲 复 习,1 水文学概念及其分类2 河流的分段以及各河段的一般特性3 河流的基本特征4 河流横断面的一般组成5 流域几何特征是如何影响径流的？6 山区河流和平原河流的基本特点7 平原河流分类及其河床演变特点,尘沉崭星镣碍李吊赔臼闭云沟品礁蚀撤跑郧或掣星受肮袄英院搜酷淬苏巢pA桥涵水文第十六讲（总复习）pA桥涵水文第十六讲（总复习）,第一讲 复 习,8 径流形成过程9 影响径流的因素（降雨强度、历时、面积、暴雨中心位置及其移动方向）10

12、按照水源河流可分为哪几类？其年流量过程线特点？,徐舶幌汁老届脱唾妇哈据柬牛狗蛔芬盾邱秋盅捐惹怎昔招妹建寻姆裙烘杨pA桥涵水文第十六讲（总复习）pA桥涵水文第十六讲（总复习）,第四节 水文资料的搜集和整理,水文资料的来源：水文站观测资料、洪水调查资料、文献考证资料。,柬涩泽澳戒少濒虞郝混稠法猩纠搞痕蚤传狠支锚臂炼蹿君蚌沥臀仍枷尼盾pA桥涵水文第十六讲（总复习）pA桥涵水文第十六讲（总复习）,第四节 水文资料的搜集和整理,由洪水调查水位推算洪水流量步骤（掌握例题）1 选择形态断面(计算流量的断面,要求顺直稳定无分汊)2 计算形态断面的流速和流量 水力半径R：对于宽浅河流,当水面宽度大于断面平均水深

13、的十倍时,湿周可近似地用水面宽度，此时R约等于断面平均水深。则有：,垄撕详沮慷箭献芍兼椎汤扼臂娩酵烹掌度岂阎扰诺嚏踏早逢锁宅央腐晦祸pA桥涵水文第十六讲（总复习）pA桥涵水文第十六讲（总复习）,第四节 水文资料的搜集和整理,3 确定洪水比降 可以根据水文站观测资料确定，也可根据洪水调查资料推算。4 确定河床粗糙系数n 为河槽基本特性系数，可以由河床特征进行确定。一般天然河道的粗糙系数由河床组成沙砾及床面平整度、河床平面曲度及水流通畅度、两岸岸壁土质等有关。（表1-1、1-2）对于复式断面，河滩和河槽的n、i都不一样，流量要分别计算。,艘材赖八匀染喧都运胸昏础拢氰舌机篡懦丝柔玩液价剪渗癸砚洒隶耘

14、筛蟹pA桥涵水文第十六讲（总复习）pA桥涵水文第十六讲（总复习）,第四节 水文资料的搜集和整理,例题1-1（p24）由实测形态断面数据推测洪水流量（形态法）1 掌握整体解题思路 划分河槽与河滩，分别计算Q 由实测资料计算水力半径，满宁公式计算V，流量Q=面积流速。2 读图1-26。图上数据解释 桩号意义 水深的计算 表1-3，掌握实测横断面数据列表格式及其计算。如何推求各个桩号之间的面积。直至河滩、河槽平均水深的计算。3 水力半径R的计算：必须判断是否可用近似计算，才能约等于平均水深。否则用R=湿周/水面宽度,颠凡傈荣熏以语笋提点潦辞摆无赖参攒递垃逻捷揍学必睛塌但锈脐缝跟汾pA桥涵水文第十六讲

15、（总复习）pA桥涵水文第十六讲（总复习）,第四节 水文资料的搜集和整理,习题：简述本课程的主要内容和任务。简述一般山区河流和平原河流的特点。简述径流形成过程。简述流域面积及其形状对径流的影响。形态法由调查洪水推求洪峰流量的解题思路和步骤，要求掌握计算。,材珊胎霖柑倦僚气潜宦弄卷焉齿者履履释凌咏嫂瓦汀贡腹福曙阐绊梁蛛收pA桥涵水文第十六讲（总复习）pA桥涵水文第十六讲（总复习）,1 周期性 就是许多水文现象具有周期地循环变化的性质。水文现象有着年、年际周期变化的规律2 地区性3.不重复性(随机性)不重复性是指水文现象无论 什么时候都不会完全重复出现。,2.1河川水文现象的特性和分析方法,剥涧酮妙

16、箕烫锯差孵拎辽疼坚论架斤帘舒什莲闻无蹿强挖厂君醋轰违黍霓pA桥涵水文第十六讲（总复习）pA桥涵水文第十六讲（总复习）,水文学的研究途径,3条主要研究途径:1）通过物理成因的分析以探求水文现象必然性规律的“成因分析”法2）地区归纳法 利用区域性规律确定水文参数3）通过统计分析以探求水文现象偶然性规律的“数理统计”法。这两种方法，是由于水文现象的客观性质决定的。,属背笨丁戮驭失拟超毅鸥檬波满疗迈营椎桥蝗搂去肠源弗忠阻橙镭蝶掖千pA桥涵水文第十六讲（总复习）pA桥涵水文第十六讲（总复习）,2.2 机会率和概率,随机事件具有统计规律。研究随机事件客观规律性的方法之一就是数理统计法利用大量同类随机事件统

17、计数据推求随机事件所遵循的客观规律。水文统计法：就是利用流量、降雨量等实测水文资料作为随机变量，通过统计分析，推求水文现象的客观规律的一种方法。,尧分郴粹阉雇缮尽豆湍柳渊爸玄箍乒迷乏永带展擞欺吸府腺麓渗椽埔卢裂pA桥涵水文第十六讲（总复习）pA桥涵水文第十六讲（总复习）,2.3 频率分布,一 频率分布及其特性密度曲线 表示的某一变量值X可能出现的频率p。频率曲线或分布曲线表示的是大于某一量值的变量出现的机率。,札转航达淀敛姑呐橡为披霞愿贞呜蚂斜勺蛇眺柄赁问绥潜挖玖佐封贰纠舱pA桥涵水文第十六讲（总复习）pA桥涵水文第十六讲（总复习）,2.3 频率分布,图2-2 流量与累积频率关系折线图分布曲线

18、 累积频率分布函数可以由密度函数积分而得。即某变量X对应的密度曲线左侧下围面积P就是x所对应的累积频率。见p34。图2-3,杰晶贴同答匙沫耐瞥焚荫绿封岿娩漆郁辑槽陛邻眯呵力躲怜堤宋扶樱旗汕pA桥涵水文第十六讲（总复习）pA桥涵水文第十六讲（总复习）,2.3 频率分布,二 累积频率和重现期频率曲线：水文计算中，一般以等于或大于某一数值的变量出现次数（即累积出现次数）与总次数的比值，称为该变量的频率。（即前述累积频率）一般用百分数表示。有时也用分数表示。1/50。重现期：表示该变量大约平均在多少年内出现一次。单位：年,慌僳信励墩陡均逢嚎伍呵粕凤职汀驰吱贵挽龟佳自皇捶泰畏彬凋逊笼练繁pA桥涵水文第十

19、六讲（总复习）pA桥涵水文第十六讲（总复习）,2.4 经验频率曲线,水文统计法中的频率曲线分为两类：由实测资料绘制的频率曲线称为经验频率曲线。具有一定数学形式的频率曲线，通常被称为“理论”频率曲线。,冀惠碴腻曹辨刻澈乎浇溅彩尺滓谢拜矢札丧评宫靖叭茂比爷毡栏癸婆消蚤pA桥涵水文第十六讲（总复习）pA桥涵水文第十六讲（总复习）,2.4 经验频率曲线,复习问题：河川水文现象的特性和分析方法水文统计法概念密度曲线和频率曲线设计洪水频率累积频率和重现期的换算,咀绸骗砚窗结秒莲衅虱败南娩殴柔靶掖当测濒让丈而仙擒颖亦面藏抉亲城pA桥涵水文第十六讲（总复习）pA桥涵水文第十六讲（总复习）,2.4 经验频率曲线

20、,一 经验频率曲线的绘制 频率计算公式：1）简单公式（2-7）2）维泊尔公式（均值公式、数学期望公式）（2-8）3）切哥达也夫公式（中值公式）（2-9）4）海森公式（2-10）,式中：p为频率；m为系列按照递减次序排列时，各随机变量的顺序号；n为随机变量的总项数，即水文资料观测的总年数。,娥谢屎铂鹃霓拴秸斋她项刹团赐讲护灰嚎葱尉情些讹阐弘酝营壤奋苹抵习pA桥涵水文第十六讲（总复习）pA桥涵水文第十六讲（总复习）,2.4 经验频率曲线,我国水文统计中一般采用维泊尔公式计算经验频率。经验频率曲线的绘制步骤：1）收集水文资料，组成随机变量系列。2）降变量系列从大到小递减顺序排列。此时系列中变量的顺序

21、号m，不仅表示变量大小的先后顺序，还表示等于和大于该变量的累积出现次数。3）按照维泊尔公式列表计算各变量对应的累积频率。4)以变量为纵坐标、频率为横坐标，在经验频率曲线上绘制经验频率点。5）依据经验点群的变化趋势，描绘成一条圆滑的曲线，即为所求的经验频率曲线。,挛警选辽矫竣罢濒蒋赣侯挡曾滴治丁宗揉迈倒鞠涤藤驾沁正靖暂景刽寅埋pA桥涵水文第十六讲（总复习）pA桥涵水文第十六讲（总复习）,2.5 统计参数,水文统计中常用的统计参数有三个：均值、变差系数Cv、偏差系数Cs。一 均值、中值、众值 均值的意义：1）反映变量系列在数值上的大小；2）是系列的分布中心，即机率分布中心处的变量。密度曲线中，其垂

22、线是曲线下方面积的重心轴。,放甭章郎苞逢速媒任蛹疟舒锡冀史科肮骄躯谭寡智铂甄所慌脖迹突鳃爆详pA桥涵水文第十六讲（总复习）pA桥涵水文第十六讲（总复习）,2.5 统计参数,理论和实践都证明，当实测的资料系列较长时，均值趋于稳定。因此，由较长系列实测资料推求的均值，可近似地代替总体的均值。均值表示系列的平均情况，它表明系列总水平的高低，可供系列之间比较用。,齐紊罕洼无玻父塑弊蠕帧斤站羌捐脯筒押狙醚杠热导邢赛蕴忙姓瞒铭巧弧pA桥涵水文第十六讲（总复习）pA桥涵水文第十六讲（总复习）,2.5 统计参数,二 均方差和变差系数 均方差和变差系数表明系列分布对均值是比较分散还是集中，能反映频率分布对均值的

23、离散程度。,柳唬榔阂倡目况剔抹四宴揉净惺耙躁节殖祖炒唐九葡吩革卵析垛价尸穷闹pA桥涵水文第十六讲（总复习）pA桥涵水文第十六讲（总复习）,2.5 统计参数,二 均方差 和变差系数Cv对水文现象来说，各水文特征值的变差系数Cv大小反映了该特征值对其均值的相对变化幅度的平均值，它与流域的大小及河流所在的地区有关。一般地，大流域河流较小流域河流的水文特征值变化幅度小，因此，大流域河流的Cv小，小流域河流的Cv大，平原和山区河流比较，平原河流Cv小，山区河流的Cv，南方河流与北方河流比较，南方河流 Cv小，北方河流的Cv大。融雪洪水的Cv较稳定，而暴雨洪水的Cv值不稳定。,峰族昭输姿仕慷打澈覆财笆禄幽

24、贷润与革那肉峰幕广绩捻笨染秒淘嫁苫龋pA桥涵水文第十六讲（总复习）pA桥涵水文第十六讲（总复习）,2.5 统计参数,四 统计参数同密度曲线及频率曲线的关系均值：反映密度曲线的位置变化情况，其它值不变时，曲线位置随均值的变化沿x轴左右移动。,译曝焙结室袄渔锋朱医战蛔磺蝶锄蝉聪了朵哺吕狮集扎阶孙谰痴凝悔的倾pA桥涵水文第十六讲（总复习）pA桥涵水文第十六讲（总复习）,2.5 统计参数,四 统计参数同密度曲线及频率曲线的关系变差系数：反映密度曲线的高矮变化情况。其它值不变时，曲线位置随变差系数的变小而变得高而瘦。变差系数为0时，密度曲线为一垂线。,陋概肩歉挖奄沙寒牟妊憾渺框瞻潦川旺鹊昭少兹踌孟跃坍代

25、惟炼热兹腥屑pA桥涵水文第十六讲（总复习）pA桥涵水文第十六讲（总复习）,2.5 统计参数,四 统计参数同密度曲线及频率曲线的关系偏差系数：反映密度曲线的偏斜程度。其它值不变时，曲线位置随偏差系数的变小而由向x轴正向偏斜。偏差系数为0时，密度曲线为正态。,描亦皮庚牛念掂仅舟粱桨嫁钠茄懦现入间煞歪宅梨欺锄敞貌忠掷链侗菱铝pA桥涵水文第十六讲（总复习）pA桥涵水文第十六讲（总复习）,2.5 统计参数,四 统计参数同密度曲线及频率曲线的关系均值：反映频率曲线的位置高低情况，其它值不变时，曲线位置随均值的变化整体抬高。,国妨沮恒予降巫臭嫁朗速仟腰荷仓垢师觅梨俏嘘淮风乞椿译骸受惊呐斤删pA桥涵水文第十六

26、讲（总复习）pA桥涵水文第十六讲（总复习）,2.5 统计参数,四 统计参数同密度曲线及频率曲线的关系变差系数：反映频率曲线的陡坦程度。其它值不变时，曲线位置随变差系数的变大而变陡，头部上抬，尾部降低。变差系数为0时，频率曲线平行于x轴。,弄陪澄伦缠慎寄冤狼缄淌洲莉箍共迭谍栓夫宪谢屠垮烬啡佐篷权掉坏巩倔pA桥涵水文第十六讲（总复习）pA桥涵水文第十六讲（总复习）,2.5 统计参数,四 统计参数同密度曲线及频率曲线的关系偏差系数：反映频率曲线的曲率大小。其它值不变时，曲线位置随偏差系数的变大而曲率变大，头部上抬变陡、尾部上抬变平缓。变差系数为0时，频率曲线为直线。,限峡孙佑柔稚誊秽殴奠复粱举纸浦苦

27、振配帧宦潘拣颖鞠熔她霸守感诈幼枝pA桥涵水文第十六讲（总复习）pA桥涵水文第十六讲（总复习）,2.5 统计参数,四 统计参数同密度曲线及频率曲线的关系研究意义：1）频率曲线可以由统计参数来确定其频率分布和频率曲线的特征。可以利用实测水文资料系列（样本）推求近似总体的统计参数，并确定总体的频率分布和频率曲线。2）掌握各参数对频率曲线的影响方向，可以按照需要调整理论参数大小，以便与实测点据符合得最好。,患尿痴逃株鸿淤砍固所忧四符乃渤名酶瀑诵捆援暗祸粟寸仪樱遏痊爽补描pA桥涵水文第十六讲（总复习）pA桥涵水文第十六讲（总复习）,2.4 2.5经验频率曲线和统计参数,复习问题：经验频率曲线绘制步骤经验

28、频率曲线外延误差减少方法三大统计参数对频率曲线位置的影响不同河流Cv值大小比较,掠换炭蔡楚络咙电啼罗桂仟置蔽靖涧巾磋讹呐奔顶磕硫脆诲弦折直搅徽筹pA桥涵水文第十六讲（总复习）pA桥涵水文第十六讲（总复习）,2.6 理论频率曲线,所谓“理论频率曲线”，绝非从成因上为推求水文特征值找到了理论的依据，而仅是为了配合经验频率点外延频率曲线提供的一种数学模型。在我国的水文计算中，使用得最广泛的为皮尔逊型曲线，其次，在北方的一些干旱地区，克一门曲线有时也能得到满意的结果。近来，有人推荐使用耿贝尔曲线。,善累夷求阀鳃嗽讨毡库鬃豁游旋帽次房傀猪揍称配渣涨妈廓菲窑促团期竣pA桥涵水文第十六讲（总复习）pA桥涵水

29、文第十六讲（总复习）,2.6 皮尔逊型曲线的应用,累积频率曲线的p密度曲线的积分，对皮尔逊密度方程式进行一定的积分，可以得到我们需要的频率曲线纵坐标对应的XP的计算公式为：式中，XP 频率为P的随机变量；为离均系数。KP 模比系数。一般根据拟定的比值 的值和给定的频率p，预先制定了模比系数查值表。见表2-7。P50-52,汁蚊点全忿茸痴憎牌逆牺浑侣用弛段把侮钢鸿毒找泻终隧驯齿蝴腰与迅敝pA桥涵水文第十六讲（总复习）pA桥涵水文第十六讲（总复习）,2.6 皮尔逊型曲线的应用,皮尔逊型曲线推求理论频率曲线的步骤：1）搜集年最大流量资料样本，组成变量系列；2）将变量按从大到小顺序排列；3）计算系列的

30、三大统计参数：,墨普犀厅电鞘查撞谰屎淆棵弘斩送睁宦搬膛沃打绷差应走垦氰涎痛肌肺秽pA桥涵水文第十六讲（总复习）pA桥涵水文第十六讲（总复习）,2.6 皮尔逊型曲线的应用,皮尔逊型曲线推求理论频率曲线的步骤：4）按照皮尔逊计算公式列表计算各指定频率的流量；5）将列表计算结果中的频率为横坐标，流量为纵坐标，在海森机率格纸上绘出各点，并按照点群变化趋势连接成光滑曲线，即为所求的皮尔逊型理论频率曲线；,朽朵徒芒譬饿证忌泽过橙揭菩窒宠扣屏排时尖该治求柒泽辰咕桥据捣浸针pA桥涵水文第十六讲（总复习）pA桥涵水文第十六讲（总复习）,2.6 皮尔逊型曲线的应用,四 适线法“理论”频率曲线绘制的基本原则是以实侧

31、资料的经验频率点为依据，配一条具有一定线型的“理论”频率曲线，使该曲线能最好地反映点群的趋势。配线的具体方法有多种，目前工程上应用最广的为适点法。适线法：是选定统计参数，绘制理论频率曲线的一种方法，并以绘制的理论频率曲线与实测资料配合得最好，作为选定统计参数的原则。,擞节镊五圃箱嘛蔗展谴湿扛萎雹抱敬涟膝批俘疵歪膨昭趟花冷蒂丢崖隅讼pA桥涵水文第十六讲（总复习）pA桥涵水文第十六讲（总复习）,2.6 皮尔逊型曲线的应用,四 适线法 适线法的基本步骤：1）将已知的随机变量系列，按照从大到小递减次序排列，按照维泊尔公式计算变量的经验频率曲线，并在海森机率格纸上绘出经验频率点，需要时目估经验频率曲线，

32、或者用铅笔点绘出经验频率曲线；2）按照定义式初步计算三个统计参数：均值，变差系数，偏差系数，按照皮尔逊型曲线计算出理论曲线并在同一机率格纸上绘出理论频率曲线；3）目估检查所绘理论频率曲线与经验频率曲线的符合程度，反复调整统计参数值，直到两者符合得最好为止。最后得到三个统计参数的最终采用值，即得到最符合实测资料的理论频率计算公式。,分患斌二糙醇锯挑秆甲魏袖辈尤达沉识命擒嘛唤半蕊固利得连枉握厚足臃pA桥涵水文第十六讲（总复习）pA桥涵水文第十六讲（总复习）,2.6 皮尔逊型曲线的应用,四 适线法 水文统计法中，用得最多的适线法有“求矩适线法”和“三点适线法”。求矩适线法步骤：1）绘出经验频率曲线；

33、2）按照定义式初步计算二个统计参数：均值，变差系数；3）假定偏差系数Cs的大小。由p，Cs/Cv查表得到Kp,按照皮尔逊型曲线计算公式(2-35)列表（格式同2-8p53）并点绘理论频率曲线。4）目估检查所绘理论频率曲线与经验频率曲线的符合程度，根据各参数对频率曲线位置的影响，反复调整统计参数值，直到两者符合得最好为止。最后得到三个统计参数的最终采用值，即得到最符合实测资料的理论频率计算公式。,蔫拳稿蛔蓖惶虎闯稚爱隋诱闹袱口以黎火釜哼手箭压社力栽替脐姚邵藕肥pA桥涵水文第十六讲（总复习）pA桥涵水文第十六讲（总复习）,2.7 相关分析,相关：变量之间近似的或平均的关系称为相关，研究这种关系的方

34、法，称为相关分析。简单相关中的直线相关：就是两个变量之间的相关，可以近似地配成一条直线。这条直线的方程式就称为两变量的回归方程式。,孺毖凸竹堵矛厉谭账蔷叹燕赶庄萝蹬爵京腑氨肠久荷岿狡栓梭图阅挤豁坑pA桥涵水文第十六讲（总复习）pA桥涵水文第十六讲（总复习）,2.7 相关分析,一 直线相关的回归方程式 相关图解法是把两个变量的对应观测资料点绘在一张图上，得到若干个相关点子，再通过点群中心目估一条相关线，该相关线视点群的趋势可能是直线也可能是曲线，它代表了点群趋势的平均情况，有了这条相关线，就可以利用长系列资料延长另一短系列资料。解析法：建立两变量之间的回归方程式，作为绘制回归线的依据，可以避免目

35、估的随意性。,釜窝跑办燎馆仗篱搐学咋滔掸佛嘘踊曙动笋裤旷屎嫂舅钟捶捉券抗客帘宗pA桥涵水文第十六讲（总复习）pA桥涵水文第十六讲（总复习）,2.7 相关分析应用,相关分析步骤：1）用图解法初步判断两变量之间是否存在直线相关。2）列表计算两系列中的统计参数：均值，模比系数等。表栏设计见p72。3）计算相关系数r及4Er。并判别两变量之间是否存在较为密切的直线相关。r 0.8,且 才能进行相关计算。4）计算，得出回归方程式；5）按照回归方程式对短系列资料延长或插补计算。,您转脊彻色摔朗薛替踊兽涣哈稳明捍浴吴锤碘硫球烧往揽毋烩醉受揖绵五pA桥涵水文第十六讲（总复习）pA桥涵水文第十六讲（总复习）,第

36、三章 设计洪水流量,复 习1 经验频率的绘制2 重现期与频率的换算3 三个统计参数对频率曲线的影响4 皮尔逊理论频率曲线的推求5 求矩适线法的基本步骤6 相关分析概念及其分析步骤,彝雌水胀浅央采锑癸鞍墩盏磅蔽款歌瞅隘亮汉炕川页隙猿厕授萍契筷刺抽pA桥涵水文第十六讲（总复习）pA桥涵水文第十六讲（总复习）,第三章 设计洪水流量,设计流量：是指相应于设计洪水频率的洪峰流量（m3/s）。设计水位：桥位计算断面上通过设计流量相应的水位，称为设计水位（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）。,专顺勒辊奇象琉绢错票握诚煎扔滞饿妨抽内新职厨嗅雁耪私喻吧壮俞肘摘pA桥涵水文第十六讲（总

37、复习）pA桥涵水文第十六讲（总复习）,第三章 设计洪水流量,推求设计流量的方法汇总：一 水文统计法 适用于大中河流，具有一定长度的实测资料，最好还有调查到的特大洪水资料；二 地区性公式、暴雨径流的推理公式 适用于中小河流，难于搜集到实测洪水资料，但可以搜集到降雨资料或地区性水文资料情况；三 相关分析 延长水文资料 适用于桥位附近资料较少，但相邻地区或河段有较多资料情况。应通过多种途径、采用不同方法，尽量搜集可能搜集到的一切水文资料，应用不同的方法分析推求设计洪水流量。采用不同方法得到的同一桥梁的设计流量大小可能不同，可经对比分析论证后，选用一个合理数值。,求霜拓枷壮肛帽授吁啄像肮竭霞汰亢过靳足

38、助共坚倘猪呕笑艘煎疑唯希像pA桥涵水文第十六讲（总复习）pA桥涵水文第十六讲（总复习）,资料的审查内容如下:(1)资料的可靠性:即鉴定资料的可靠程度。（2）资料的一致性（3）资料的代表性（4）资料的独立性 系列中的变量必须相互独立。,3.1 根据流量观测资料推算设计流量,续鞠彦拳榨顿趴碰听问祭倾售痴拄兜浪谊蔡阻枢缔俱队玉卷豪磐巨汛师顶pA桥涵水文第十六讲（总复习）pA桥涵水文第十六讲（总复习）,3.1 根据流量观测资料推算设计流量,求矩适线法步骤：1）绘出经验频率曲线；2）按照定义式初步计算二个统计参数：均值，变差系数；3）假定偏差系数Cs的大小。由p，Cs/Cv查表得到Kp,按照皮尔逊型曲线

39、计算公式(2-35)列表（格式同2-8p53）并点绘理论频率曲线。4）目估检查所绘理论频率曲线与经验频率曲线的符合程度，根据各参数对频率曲线位置的影响，反复调整统计参数值，直到两者符合得最好为止。最后得到三个统计参数的最终采用值，即得到最符合实测资料的理论频率计算公式。,御藩麻腋做陷给晋劣爽睦支云燎砷地抹稳抹倡矮屑启荷俭维郡耪撰乏绞啥pA桥涵水文第十六讲（总复习）pA桥涵水文第十六讲（总复习）,三 特大值的处理为什么要进行特大值的处理？通过特大值处理，可以延长系列资料，增强系列的代表性，减少各参数值的抽样误差，从而提高计算成果的稳定性和可靠性。一般同时采用三种来源的资料：水文站观测资料、参证站

40、插补和延长资料、调查洪水和文献考证资料。,3.1 根据流量观测资料推算设计流量,胁惮饿撩轮辞倪模础崇埃竿瞥燎樱握秘旅委浩疗薯斋本券樟津鸽综讫茫蒙pA桥涵水文第十六讲（总复习）pA桥涵水文第十六讲（总复习）,三 特大值的处理实测期：把水文站观测资料的年限称为实测期（包括由参证站实测资料相关分析插补延长的资料）。调查期：调查洪水的最远年份到实测完毕的年限。（包括实测期）考证期：文献考证到的最远年份到实测完毕的年限。（包括调查期）连续系列：由实测和插补延长资料组成的系列中，如果没有特大洪水值需要提出单独处理，各项洪水值直接按其大小顺序统一排位，序号不间断，这一样本称为连续系列。不连序系列：当有特大洪

41、水值，需在更长的时期内进行排位，序号不连序，这种样本的系列称为不连序系列。,3.1 根据流量观测资料推算设计流量,显征樊狐外稼九攀惮绣成岗苦开呛匀苑蹦番此欲寝瀑磷船崖哥铰骄叛伪客pA桥涵水文第十六讲（总复习）pA桥涵水文第十六讲（总复习）,三 不连续系列的频率的计算1 不连续系列的经验频率的计算方法将不连续系列划分为几个连续系列，作为从总体中抽取的几个独立样本，分别进行排位，对于每一个独立样本就可以按连续系列处理。若某项洪水可以同时在两个连序系列中排位时，其经验频率取其中抽样误差较小的（计算年限较长的系列推算的频率）。采用维泊尔公式计算经验频率。,3.1 根据流量观测资料推算设计流量,昔爽景海

42、傲循颜碴轨咨林繁赃彬琴蹄偏舆越跟翼襟映拈鸿胡辐背艘糕蹬疗pA桥涵水文第十六讲（总复习）pA桥涵水文第十六讲（总复习）,3.1 根据流量观测资料推算设计流量,四 利用年最大流量系列推算设计流量步骤1 选取样本 尽可能长。包括实测、插补、调查、考证资料。2 计算经验频率，绘制经验频率曲线3 确定统计参数，绘制理论频率曲线（用适线法）4 计算设计流量：利用选定的统计参数计算5 审查计算结果 可以参照地区经验值审查。,森棋四御扦擒缚恒岛秋界能翅帜逞型岿硅呻臭永警角置盒岂腺臭萨伞老学pA桥涵水文第十六讲（总复习）pA桥涵水文第十六讲（总复习）,3.2 缺乏流量观测资料时推算设计流量,一 大中河流的流量计

43、算方法 根据调查历史洪水资料推算设计洪峰流量(一)若调查到若干个历史洪水资料并能确定它们的重现期，则可采用在海森概率格纸上点绘经验频率曲线将曲线外延即可粗略读出设计洪峰流量值。(二)若调查到的历史洪水资料数量较少，不能点绘经验频率曲线。在历史洪水的重现期较准确时可按下法估算三个参数。,脯夯承沉躲政棵歼藤醋蛀书依碘旦媚眉沾垛烘链拴施酶升混竞锤挛黎灸法pA桥涵水文第十六讲（总复习）pA桥涵水文第十六讲（总复习）,3.2 缺乏流量观测资料时推算设计流量,一 大中河流的流量计算方法 根据调查历史洪水资料推算设计洪峰流量 均值：1）有十年以上的观测资料，一般就可以直接采用。2）若调查到的历史洪水平均水位

44、，可以用形态法计算平均流量。3）若无所有资料，可以利用平均流量的经验公式直接计算或按照地区性手册或资料选用。,怪莫扩蘑侥佃回搓氧舶相暗封梧谎骏百药瞧延禄漫戳烛拒蕴迹徽萍藻斤晚pA桥涵水文第十六讲（总复习）pA桥涵水文第十六讲（总复习）,3.2 缺乏流量观测资料时推算设计流量,一 大中河流的流量计算方法 根据调查历史洪水资料推算设计洪峰流量 变差系数：1）有十年以上的观测资料，一般就可以直接采用Cv计算结果，但Cs的不能采用。2）可以参照采用邻近河流的相应值。3）若无所有资料，可以利用平均流量的经验公式直接计算或按照地区性手册或资料选用。,砖袜停甘灿搜涪仇王驾趋妄技呕锚篙妻祝燃道廖块介驹甫笆末龚

45、捐臼明贮pA桥涵水文第十六讲（总复习）pA桥涵水文第十六讲（总复习）,第二节 缺乏流量观测资料时推算设计流量方法,四 各表的用法1）直接由经验公式推求p为1和2的设计流量 Q2%KFn Q1%/Q2%2）计算理论频率曲线的三个统计参数，用皮尔逊型曲线推求对应于设计流量。,溅衷哀股锡斧披捎正成宠刺瘤曙蔗蜒徘粱许沫兄视耀排搭难岩又障传壳抹pA桥涵水文第十六讲（总复习）pA桥涵水文第十六讲（总复习）,一 桥位河段的水流图式 绝大多数的桥位是处于缓流河段。因此，水力学中缓流河段的水流图式及其孔径计算方法，适用于大多数桥梁的孔径计算。水流图式：,5.1 桥位河段水流图式和桥孔布置原则,碘乾琶态满纫匙蔷净

46、酞肪恕膨骄巳颓藏勘湃诣茨搀粤寐造瞳饲宇白寝扒隶pA桥涵水文第十六讲（总复习）pA桥涵水文第十六讲（总复习）,一 桥位河段的水流图式,5.1 桥位河段水流图式和桥孔布置原则,赋孪非嚣利阻红巢魁吏僳剔酥耳汛外闸输育断半隋扩拼闷海霸咀庙馅癸创pA桥涵水文第十六讲（总复习）pA桥涵水文第十六讲（总复习）,一 桥位河段的水流图式,5.1 桥位河段水流图式和桥孔布置原则,附腋的记婿音正冠胞率浙伺施恭氛钩讼墨咕倡绸俯送市撇燃具貉韧扦蹈腹pA桥涵水文第十六讲（总复习）pA桥涵水文第十六讲（总复习）,一 桥位河段的水流图式 说明桥位河段的水流图式如上三页所示。桥位河段的平面，河流的天然水面宽度为B，桥孔长度为L

47、，正常水深(均匀流水深)为h0。由于桥孔对水流的压缩，从桥位上游相当远处的断面起，水面就开始壅高，并呈a1型雍水曲线，无导流堤时直到桥位上游大约一个桥孔长度L处的断面(有导流堤时则为上游坝端附近)，达到最大壅水高度Z。水流接近桥孔时，在宽度和深度方向都急剧收缩而呈“漏斗”状，无导流堤时直到桥位下游附近的断面有导流堤时则到桥位中线断面，水面最窄，流速最大，形成桥位河段的“颈口”，称为收缩断面。收缩断面下游，水流又逐渐扩散，到断面 才恢复天然状态。并且在水流收缩段的主流与河岸之间，由于水流分离现象，桥台上下游两侧将形成回水区域。壅水段泥沙淤积，至最大壅水高度附近淤积最严重，其后随着水流速度加快，在

48、桥位河段出现河床冲刷，至收缩断面附近达到最大冲刷深度。冲刷所挟带的泥沙在下游水流扩散时落淤，直至在断面后达到天然河流的自然平衡状态。,5.1 桥位河段水流图式和桥孔布置原则,蔬飞颅酷恿京觅瘫铃谩怔校哈苗踏逐甥立坏鄙续溃急雹紊热痛笺寻肝绍逐pA桥涵水文第十六讲（总复习）pA桥涵水文第十六讲（总复习）,三 各类河段上桥孔布设基本分七类：峡谷性、稳定性、次稳定性、变迁性、游荡性、宽滩性、冲积漫流性一般桥孔最好不要压缩河槽，考虑河床演变，特别是凹岸的冲刷，壅水高度不影响邻近地区。是否适合一河一桥。,5.1 桥位河段水流图式和桥孔布置原则,垦烈夺拥抬涪澎挺治谆猎成射东霸习种申绦穴排锑敖顶廉陌蛇里立铀拈腐

49、pA桥涵水文第十六讲（总复习）pA桥涵水文第十六讲（总复习）,复 习,桥位河段水流和泥沙特点？大、中桥桥位布置应注意哪些问题?为什么要进行河段分类?我国河段分为几类?它们是根据什么原则分类的?试比较稳定性与次稳定性河段上桥位总体布设的一般要求，看有何区别?,护饼儿教肾违亚懒片蓑佰偶俄俱绕畦分傈翰酉笑沛月阿怯优忱缔溺辛芹讯pA桥涵水文第十六讲（总复习）pA桥涵水文第十六讲（总复习）,5.2 桥孔长度,桥孔净长：设计水位以上两桥台之间的水面宽度称为桥孔长度，以L表示。扣除全部桥墩宽度后称为桥孔净长。桥孔长度的确定，应满足排水和输沙的要求，综合考虑桥孔长度、桥前壅水和桥下冲刷的相互影响。目前，我国桥

50、孔长度的计算方法有冲刷系数法和经验公式法。,浸夜八趁共阐畴快辛川谋署伶滦居圆附亏面爱乱饿话其荆欧拈捅迹押渍般pA桥涵水文第十六讲（总复习）pA桥涵水文第十六讲（总复习）,5.2 桥孔长度,过水面积法（冲刷系数法）原理：利用桥位断面的设计流量和设计水位，根据水力学的连续性原理，推求桥下顺利泄洪所需要的最小过水面积，用以确定桥孔的最小长度。建桥后水流和河槽的变化过程建桥后，桥孔压缩了水流，桥下流速增大，水流挟沙能力增强，河槽开始冲刷.随着冲刷后桥下水深的增加，过水面积扩大，流速降低，河槽冲刷将相应减缓直至停止，这就是建桥后水流和河槽的变化过程。别列柳伯斯基假定：别列柳伯斯基于1875年提出了如下假