桥涵设计流量及水位推算.ppt

1,第十一章 桥涵设计流量及水位推算,11-1 按实测流量资料推算 11-2 按洪水调查资料推算 11-3 按暴雨资料推算 11-4 桥位断面设计流量和设计水位推算,2,11-1 按实测流量资料推算,按实测流量资料推算 设计流量及其工程意义 频率标准 P 见表10-2，由国家颁布，表示各种等级工程的安全要求或容许的破坏率 定义即按 P 选定的洪峰流量Qp 设计流量计算条件有多年实测洪峰流量记录资料 计算方法（详见第十章） 选样方法年最大值法、年超大值法 频率分析与计算方法 求矩选线法 三点选线法 含特大值系列频率计算方法,3,11-2 按洪水调查资料推算,形态调查方法 桥位附近有关河段地形纵横断面图测量 洪痕群位置调查及高程测量 历史洪峰流量Qi推算，由此可得多个Qi 历史洪峰流量统计参数推算 重现期T确定方法 N1年内Qi为最大时，T(QQi)=N1=T2-T1+1 N1年内有a1 个流量大于Qi时，,(10-8),(11-2),4,11-2 按洪水调查资料推算,历史洪峰流量统计参数推算 N1年内有a2 个流量按Qi又无法判断它们之间的大小时， N1年内有几个考查期N2,N3，且N1N2N3，得Q2，Q3但不能确认其排序时，则,(11-3),(11-4),5,11-2 按洪水调查资料推算,设计洪峰流量推算方法 另有长期系列资料时统计参数计算方法按含特大值系列方法确定 另有短期（n20年）实测系列时 求出短系列 Qi经验累积频率 Cv,Cs确定方法假定Cv,Cs，使下式成立 由 可确定Qp,(11-5),6,11-2 按洪水调查资料推算,缺乏实测资料时 直接假定Cv,Cs，使下式成立 由上式得 由上三参数可确定Qp,（11-16）,7,11-3 按暴雨资料推算设计流量,降水资料的观测与整理 观测方法 雨量筒 自记雨量计,8,11-3 按暴雨资料推算设计流量,降水三要素（整理成果的大三内容） 降水量 h 降水历时 降水强度 平均强度 瞬时强度,9,11-3 按暴雨资料推算设计流量,观测成果 强度历时曲线，i=f(t) ，每雨一条 强度历时曲线特征 在对数坐标纸中呈直线 在对数坐标纸中呈曲线,10,11-3 按暴雨资料推算设计流量,强度度压时曲线的数学描述（经验公式） i=f(t) ，在对数坐标纸中呈直线时 i=f(t)在对数坐标纸中呈曲线时 A,n,A1,B,b暴雨参数 T重现期,11,11-3 按暴雨资料推算设计流量,i-t-T 曲线的绘制 选样方法：年最大值法、超大值法 i-t-T 关系表（由多场实测资料整理的成果） 上包线上取样（年最大值法） 上下包线间取样（年超大值法） 实测成果i-t-T 关系表,12,11-3 按暴雨资料推算设计流量,13,11-3 按暴雨资料推算设计流量,图解法求暴雨参数n,A，B 公式,14,11-3 按暴雨资料推算设计流量,公式 有关暴雨资料实用成果（详见可能最大暴雨图集 全国 等值线图 全国 n1 等值线图（t1h） 全国 n2 等值线图（1ht24h） 全国 Cv24 等值线图 常用偏差系数经验值Cs24 =3.5 Cv24 各省可能最大暴雨资料图集,参阅有关土木工程水文学（叶镇国编著）,15,11-3 按暴雨资料推算设计流量,小流域暴雨洪峰流量计算方法 基本特点 面积小，F100km2； 汇流历时短； 降水强度和损失强度全流域平均； 洪峰流量的主要因素是降雨强度和流域面积，设计洪水以“峰”控制（调节能力有限；缺乏实测流量资料）； 洪峰流量与降水强度同频率看待； 暴雨公式采用 ，暴雨衰减指数分段整理（详见图集） t1h，n=n1、1ht24h，n=n2,16,11-3 按暴雨资料推算设计流量,暴雨洪峰流量公式基本形式论证方法 量纲分析法 等流时线原理 按量纲分析法推论 洪峰流量公式 K单位换算系数,(11-7b),17,11-3 按暴雨资料推算设计流量,按等流时线原理论证 有关概念 小流域流域面积小于100km2。 等流时线地面上雨水至流域出口断面汇流时间相等的点的连线。 共时径流面积fi等流时线与流域分水岭合围的面积。 流域最大汇流历时流域最远点雨水流至出口断面的时间。 净雨历时tc产生净雨量的时段。 汇流历时流域最远点雨水流至出口断面的时间,18,11-3 按暴雨资料推算设计流量,按等流时线原理论证 流域汇流图,19,11-3 按暴雨资料推算设计流量,按等流时线原理论证 Qm形式 暴雨洪峰流量实用公式推理公式,20,11-3 按暴雨资料推算设计流量,有关参数计算 设计24小时雨力 A24.p,(11-19),21,11-3 按暴雨资料推算设计流量,平均入渗率,22,11-3 按暴雨资料推算设计流量,水流域暴雨洪峰流量计算方法 推理公式有关参数计算公式 计算公式（推导）,23,11-3 按暴雨资料推算设计流量,按推理公式计算 Qm 方法 各类时间最大平均强度,24,11-3 按暴雨资料推算设计流量,各类时段最大降雨量,25,11-3 按暴雨资料推算设计流量, 计算公式（推导） tc 时（如图11-4a） tc 时（如图11-4b） 有 tc 时,n 有 tc 时,n,26,11-3 按暴雨资料推算设计流量,的计算公式 将公式（11-9）代入得,m见表11-3,27,11-3 按暴雨资料推算设计流量, 解算公式,28,11-3 按暴雨资料推算设计流量,Qm解算方法 数解法见图11-7框图,29,11-3 按暴雨资料推算设计流量,图解法由图11-6可得 Qm按公式（11-9）计算 有关参数有：F,L,J,A,n1,n2,m,取n=n1(1h时，再取n=n2(1h),由图11-6 得，,（图11-6）,30,11-3 按暴雨资料推算设计流量,31,11-3 按暴雨资料推算设计流量,32,11-3 按暴雨资料推算设计流量,33,11-3 按暴雨资料推算设计流量,34,11-3 按暴雨资料推算设计流量,35,11-3 按暴雨资料推算设计流量,暴雨洪峰流量其他公式 交通部科研所公式 简化公式 h , z , ， 见附录7-14 经验公式 c , n 见表11-4,36,11-3 按暴雨资料推算设计流量,37,11-4 桥位断面设计流量和设计水位推算,水文站形态断面距桥位断面很近，流域面积相差小于5%时，直接采用计算结果，Qp 不必换算。 水文站或形态断面的流量相差小于10%时，可直接采用计