桥涵水文总复习题3.271.doc

桥涵水文复习题一、填空题1、水力学研究方法有三类，分别是理论分析法、实验法、数值计算法。2、静水压强的特性包括：垂直指向作用面，同一点处，静水压力各向等值。3、静水压力的计算方法有两种：解析法和图解法。4、非均匀流中，又可有渐变流和急变流。5、文丘里管由渐缩管、喉管、渐扩管三部分组成。6、水力学的三个定律有连续方程、能量方程、动量方程。7、水流阻力分两类，一类是沿程阻力，一类是局部阻力。8、有压管路按管路布设与其组成情况可分为简单管路和复杂管路。9、有压管路按水力计算方法可分为短管和长管两类。10、水跃表面旋滚前后断面分别时跃前端面和跃后断面。11、按下游水位对泻流能力的影响程度，堰的泻流情况可分为两类：自由出流和淹没出流。12、水文现象的共同特点如下：随机性、周期性、地区性。13、从横断面上来看，河道又可分为主槽、边滩、河滩。14、河段按地形特点分为山区河段和平原河段。15、河川径流的形成过程可分为降水、流域蓄流、坡面漫流、河槽急流。16、河川径流的主要影响因素为降水、蒸发、下垫面。17、按泥沙在河槽内的运动情况，可分为悬移质、推移质和床沙三类。18、河床演变有两种类型：纵向变形和横向变形。19、常用的频率分析法有试错法、三点适线法、矩法。20、按几何特性分，相关关系有两类：直线相关、曲线相关。21、按相关变量多少，相关关系可分为：简单相关和复相关。22、多孔跨径大于30m小于100m的、单孔跨径大于等于20m小于40m的桥梁成为中桥。23、多孔跨径大于等于8m小于等于30m的、单孔跨径大于等于5m小于20m的桥梁成为小桥。24、桥面标高其计算公式可分为两类：非通航河流和通航河流。25、涵洞洞口类型有端墙式、八字墙式和跌水井式。26、涵洞组成的主体有洞口、洞身两大部分。27、小桥由上部结构、下部结构、附属工程组成。28、静水压力有两种，其一是压强，另一是总压力。29、水动力学研究的主要问题是流速和压强在流场中分布。30、直到1883年英国科学家雷诺所做的试验研究，才科学的阐明了水头损失的机理。31、以梯形渠道为例，水力计算主要有三种基本问题：验算渠道的泻水能力；决定渠道底坡；决定渠道过水断面尺寸。32、消除或缩短泄水建筑物下游急流段的工程措施，简称消能。33、水面高程，称为水位，它是确定桥高、桥长的必备资料。34、应用数理统计方法来分析水文现象变化规律的这类方法称为水文统计法。35、随机事件的总体可分为两类：容量无限总体，容量有限总体。36、事件的机率可分为两种：一为事先机率，另一为事后机率或后验机率。37、水文勘测的目的是为了确定设计流量和水位，并为确定桥涵孔径提供数据。38、当实测值n0）渠道；（3）渠道粗糙率n及底坡i沿程不变。10、简述水跃现象。答：水流从急流向缓流过渡时，在局部渠段内将出现突跃式水位升高，此称为水跃现象。从侧面看，水跃主流在底部，副流在上部，由于主流表面出现反向坡度，表面流速方向与主流方向相反，因而在主流上部发生饱掺空气的“表面旋滚”。水跃区内水流紊动强烈，能量损失很大，一般可达跃前端面能量的60%70%。11、简述桥为选择的航运要求。答：（1）应选在顺直河段，远离浅滩急弯。其顺直长度，上游不小于最长托船队或木排长度的3倍及顶推船队长度的4倍。在桥轴线的下游则不小于最长托船队或木排长度的1.5倍及顶推船队长度的2倍；（2）河流航道稳定，有足够的水深；（3）桥轴线应与设计通航水位时的航迹线垂直。否则桥轴线的法线与航迹线的交角不宜大于5，或采用增大通航跨径。（4）在流放木排的河段上，应取码头、贮木场或木材编排场的上游。12、小桥涵的设计原则有哪些。答：（1）符合安全、经济、适用、美观的统一，适应公路等级标准、任务及未来的发展；（2）因地制宜，就地取材、便于施工养护；（3）密切配合当地农田水利，满足农田排灌要求，避免淹田、毁田、破坏排灌系统。13、试述小桥涵勘测设计的内容。答：（1）小桥涵位置及类型选择；（2）水文资料收集整理与分析计算，确定设计流量与设计水位；（3）水利计算；（4）标准图选用；（5）工程量计算与设计文件编制。14、试说明小桥涵现场勘查的内容。答：（1）汇水面积：利用地形图勾绘；（2）主河沟平均速度估算；（3）主河沟断面形状折算；（4）工程地质调查；（5）建筑材料调查；（6）其他调查。15、洪水调查工作包括那些内容。答：（1）河段踏勘，确定历史洪水痕迹的位置及高程；（2）现场访问，了解历史洪水情况；（3）形态断面及计算河段选择；（4）野外测量，包括：河段水准测量、简易地形图测量、洪水痕迹及高程测量、计算河段纵横断面测量等；（5）此外还应收集相关地区的历史文献及文物，考证辨认历史洪水痕迹发生的年代，同次洪水痕迹资料至少应查得35个以上。桥涵水文一、名词解释1) 蒸发 江、河、湖、海及地表以下液态水或固态水，因太阳热力作用而成气态水升入天空2) 降水 气态水因冷凝而成液态或固态，并以雨、雪、雹、雾、露等形式下降于大陆或海洋3) 入渗 地表水在土壤颗粒分子引力、毛管力和重力作用下，进入土壤或岩层。4) 河流 沿地表线凹槽集中的经常性或周期性水流5) 河床 河谷中经常性被水所淹没的部分。6) 河底 水面以下的河床表面。7) 河底坡度 又叫河底纵比降，河段上游、下游河底高差与河段长度比值。8) 流域 一个水系的流水区域9) 流域面积 流域面集水区的水平投影面积10) 泾流模数 单位流域面积上产生的流量 11) 输沙率 单位时间通过过水断面的泥沙质量。12) 设计洪水 道路桥涵规划，设计中所指定的各种设计标准的洪水13) 设计洪水位 规定的桥涵设计水位频率下的水位加上根据河流具体情况影响高度后的水位14) 抽样误差 抽样方法本身所引起的误差。15) 重现期 水文破坏事件在长时间观测中可能再现的平均时间间隔16) 设计流量 将设计净雨转化为流域出口断面流量过程线，即为设计流量过程线17) 洪峰流量 实测流量过程线中流量最大值或曲线峰值流量18) 冲止流速 河床冲刷停止时的流速19) 临界水深 一定流量下，断面比能达最小值时的水深。20) 径流总量 一定时段内通过河流某一横断面总水量21) 桥孔长度 相应于设计洪水位时两桥台前缘之间的水面宽度 22) 过水面积控制法 以冲刷系数P为控制条件推求桥下河槽冲刷前的最小过水面积。从中确定桥孔最小净长度的计算。23) 冲刷系数 冲刷后的过水面积与冲刷前的过水面积之比24) 桥面高程 是指桥面中心线上最低点的高程二、填空题1) 河流的积水区可以分为 地面集水区 和 地下集水区2) 设计洪水的三要素 设计洪峰流量 不同时段设计洪水总量 洪水过程线3) 模型试验中原型长度与相对应的模型几何长度 比例尺4) 常见的河流水文要素 5) 将水流挑离河岸的调治构造物 （丁坝、顺坝、挑水坝）6) 判断淹没出流的几何要素 桥下游水深大于临界水深1.3倍7) 小桥孔径计算一般采用 试算法 和 查表法多项选择 （书本粗体字大点分类）三、问答题一、水文经验累积曲线绘制步骤 1、 将实测水文样本系列按大小递减顺序重新排列2、 统计各实测值XI的频数及累积频率数=3、 按数学期望公式计算各实测值的累积频率 4、 经验频率聚集点绘于平面坐标系中，通过这些点群的分布中心绘制一条光滑曲线，即得实测水文样本系列的经验累积频率曲线。5、 若实测系列样本容量N100,也可根据工程设计要求选取设计频率P作横坐标值，在上述经验累积频率曲线上查得对应纵坐标，得设计值二、由暴雨资料推求设计洪水步骤a) 暴雨资料选样：资料需要满足可靠性、一致性和代表性要求b) 推求设计暴雨：根据选样利用频率分析法求不同历时指定频率设计雨量及暴雨过程。c) 推求设计净雨：设计暴雨扣除损失就是设计净雨d) 推求设计洪水：应用单位线等对设计净雨。得设计洪水e)三、如何具体定桥面标高及影响因素1) 不通航河流：按设计水位计算桥面最低高程HMIN=HS+h+hj+h02) 通航河流：设计最高通航水位， 通航净空高度，桥面设计高程不低于上述条件3) 必须满足桥下通过设计洪水、流冰、流木和通航要求，并应考虑壅水、波浪、河湾凹岸水面超高各种因素引起桥下水位升高及河床淤积的影响。四、河床演变特点P20五、涵洞出口局部冲刷的主要原因六、桥位地质钻探数量、深度如何确定1) 钻孔数量与钻探深度主要取决于桥位工程地质条件和桥的类别2) 钻孔分探制性与一般性两种，控制性钻孔应占桥位钻孔总数的 一半，特大桥应适当增加控制性钻孔3) 覆盖层层次少，厚度大钻孔深。对漂石、卵石层为8-20m，对砂、砾层为20-35m，对软弱层为35-120m4) 覆盖层较薄、下伏岩风化层不厚时，控制性钻应钻入新鲜基岩2-5m七、桥位设计基本原则1、服从路线走向，缝沟设桥或涵2、应设在地质条件良好、河床稳定、河道顺直的河段3、适应路线平纵要求，并与路基排水系统协调一致4、小桥轴线应与河沟流向垂直、涵洞轴线应与水流方向一致，满足流量宣泄，做到进口要顺直，水流要稳5、综合考虑各种因素，进行技术经济分析，使主体和附属工程的总工程量最小，造价最低，维修养护费最低。八、山区桥涵布置要点1、顺沟设涵2、改沟设涵3、路基排水涵4、岸坡设涵5、并沟设涵6、改涵为顺沟7、必须在河湾处设涵时，涵水应设在水流较集中凹岸一侧8、涵洞应尽量避免在不良地质路段，无法避免时，应择岩石破碎轻，地质稳定或堆积层少的路段。九、桥位选择一般要求适应当前公路等级迅速提高的发展趋向，保证线形流畅，车行顺适，中、小桥服从路线走向。对大、特大桥，桥与路应综合加以考虑。1、 水文方面要求2、地形、地物、地貌方面要求3、地质方面的要求4、经济、环保要求5、及其他方面要求四、计算题1) 涵洞孔径计算12 在水流推动下，床面泥沙颗粒由静止开始运动，称为泥沙的起动。泥沙起动是泥沙运动和河床变形开始的临界状态。3 含沙量（g）是单位体积内水流中所含悬移质的质量，单位是kg/m3.。4 河床中的水流，受河床壁面的制约和河床走向的影响，形成了与总的流动趋势一致的主流。由于过水断面形状的改变货河湾的影响，伴随着主流，在水流内部形成一种尺度较大的旋转流动，这种从属主流而存在的旋转流动，称为副流。5 副流分为三类：立轴副流（回流）、平轴副流（滚流）、顺轴副流（螺旋流）。6 影响河床演变的三个主要因素：（1） 上游来水条件，既流量的大小和变化。（2） 上游来沙条件，既上游沙量及其粒径组成。（3） 河床地质、土质条件、河床比降为河床演变提供了边界条件。10. 理解桥下河床断面的一般冲刷的两种原理公式。11 .修建在河床内的桥墩，经受着桥位河段及桥下断面的一般冲刷，同时，桥墩阻挡水流， 水 流在桥墩两侧绕流，形成十分复杂的、以绕流旋涡体系（填空）为主的绕流结构，引起桥墩周围急剧的泥沙运动，形成桥墩周围局部坑。12, 桥墩周围的水流主要包括前水面涌波、桥墩迎水面的向下水流和尺度很大的旋涡体系。第七章 调治构造物1.调治构造物是桥梁工程的重要组成部分，主要包括各种形式的导流堤、丁坝及其他桥头防护工程。2.导流堤的平面线形有两大类：椭圆堤和圆曲线组合堤。美国：椭圆堤。前苏联：上游椭圆堤，下游圆弧和直线组合的组合线形。我国：圆曲线组合堤。3.丁坝是一种与河岸或路堤成一定角度，伸入水中的构造物。4.丁坝可分为漫水丁坝和不漫水丁坝两类，其中不漫水丁坝挑水能力强。第八章小桥和涵洞孔径计算 （20分）1.小桥和涵洞勘测的主要任务：外业勘测和内业设计2.小桥和涵洞勘测的主要内容1) 勘测前的准备工作：地形资料、地质资料、水文资料、气象资料、其他资料、组织与配备完成工程勘测任务的人员、仪器和工具等2) 小桥和涵洞位置的选择3) 小桥和涵洞测量4) 小桥和涵洞类型选择3.下游天然水深的大小可分自由出流（）与淹没式出流（）4.在孔径计算中，小桥涵与大中桥有不同特点。大中桥允许桥下河床发生一定的冲刷，一般天然河槽平均流速作为设计流速。小桥涵一般不允许河底发生冲刷，可以根据河床加固的类型，选择适当的容许流速作为设计流速。5.根据已知的设计流量和拟定的河床容许流速，计算小桥孔径与桥前壅水高度。计算程序：1）判别桥下水力图式2)确定小桥孔径长度L3）确定桥前水深H4)确定路基和桥面最低标高6.根据漏洞出水口是否被下游水面淹没，可分自由式出流与淹没式出流两类。7.按涵洞进水口建筑形式不同与涵前水头高低，水流通过涵洞可分为：1) 无压力式：当涵洞的进水口建筑为普通型而涵前水深,或者进水口建筑为流线开，而涵前水深时，水流在进水口处受到侧向束窄，水面急剧下降，在洞口不远处形成一个收缩断面，水流流经全涵洞均保持自由水面。2) 半压力式：当涵洞的进水口建筑为普通型，且水流充满进口，涵前水深时，但收缩断面以后在整个涵洞内都具有自由水面3) 压力式：当涵洞的进水口建筑为流线形，而涵前水深，且涵底纵坡，或者下游洞口被淹没时，则整个涵洞的断面都充满水流。8.小桥和涵洞的选用，主要根据设计流量、路堤高度、河床纵坡以及建筑材料确定。当跨越常年有水但流量较少，或季节性水流且漂浮物和上游泥沙较少，路堤高度能够满足壅水高度和宣泄设计流量的要求时，宜采用涵