公路桥涵水文计算基本方法ppt课件

1、公路桥涵水文计算根本方法公路桥涵水文计算根本方法 前前 言言 众所周知，桥涵水文是公路、铁路、众所周知，桥涵水文是公路、铁路、市政工程中桥梁、路基设计、建立的决市政工程中桥梁、路基设计、建立的决议性要素之一，也是衡量桥梁、路基能议性要素之一，也是衡量桥梁、路基能否符合相应的行业规范的最根本规范。否符合相应的行业规范的最根本规范。更为重要是它事关洪灾区人民的生命和更为重要是它事关洪灾区人民的生命和财富的平安，是灾区人民群众逃生和抢财富的平安，是灾区人民群众逃生和抢险时有限的几条通道之一。由此可见桥险时有限的几条通道之一。由此可见桥涵水文在桥梁、路基设计、建立中是极涵水文在桥梁、路基设计、建立中是

2、极其重要的任务工程。其重要的任务工程。 桥涵水文与本行业其它专业有所不同，桥涵水文与本行业其它专业有所不同，桥涵水文调查、分析、计算本身并无精桥涵水文调查、分析、计算本身并无精度目的要求，特别强调的是将经过各种度目的要求，特别强调的是将经过各种途径和方法得到的计算结果进展比较、途径和方法得到的计算结果进展比较、论证后确定最终设计流量，使其更接近论证后确定最终设计流量，使其更接近实践，更趋于合理。本次交流着重于桥实践，更趋于合理。本次交流着重于桥涵水文分析、计算的根本方法和途径。涵水文分析、计算的根本方法和途径。 以上内容是桥涵水文任务主要任务内以上内容是桥涵水文任务主要任务内容，但重中之重是设

3、计流量的推算。至容，但重中之重是设计流量的推算。至于桥长、冲刷、调治构造物、桥面标高于桥长、冲刷、调治构造物、桥面标高计算相比之下要简单得多，因此，本次计算相比之下要简单得多，因此，本次交流的重点放在设计流量的推算、外业交流的重点放在设计流量的推算、外业调查、勘测的主要过程以及内业任务的调查、勘测的主要过程以及内业任务的主要内容和步骤。主要内容和步骤。本次交流着重于以下内容：本次交流着重于以下内容： 第一章第一章 普通情况水文分析计算普通情况水文分析计算 第二章第二章 桥孔长度和桥孔布设桥孔长度和桥孔布设 第三章第三章 导治工程导治工程 第四章第四章 桥涵水文术语及桥涵水文术语及用语用语第一章

4、第一章 普通情况水文分析计算普通情况水文分析计算 第一节第一节 桥涵水文计算的内容和要求桥涵水文计算的内容和要求1，公路工程水文勘测设计包括路基和桥涵的水文，公路工程水文勘测设计包括路基和桥涵的水文调查和勘测，水文、水调查和勘测，水文、水 力计算，以及桥孔布设，调治工程的设置等。力计算，以及桥孔布设，调治工程的设置等。内容内容2，水文调查和勘测应根据设计要求和所在区域条，水文调查和勘测应根据设计要求和所在区域条件，采用相应的方法，件，采用相应的方法， 搜集和调查的资料应作可靠性评价，勘测精度应搜集和调查的资料应作可靠性评价，勘测精度应符合规定要求。符合规定要求。3，水文、水力分析和计算成果应作

5、合理性论证。，水文、水力分析和计算成果应作合理性论证。对水文条件复杂或通航对水文条件复杂或通航 等级较高的特殊大桥，应进展水文检验及水力模等级较高的特殊大桥，应进展水文检验及水力模型实验河工模型动、型实验河工模型动、 定床实验。途径定床实验。途径4，其他如：排水、输砂、通航、与道路排水系统、，其他如：排水、输砂、通航、与道路排水系统、水利规划、农田排灌水利规划、农田排灌 相配合。其它附带条件相配合。其它附带条件5，调治构造物的设置，应不影响河道的原有功能，调治构造物的设置，应不影响河道的原有功能及两岸河提岸、村及两岸河提岸、村 镇和农田平安。镇和农田平安。 其它附带条件其它附带条件6，此外，尚

6、应符合现行国家颁发的有关规范、规，此外，尚应符合现行国家颁发的有关规范、规范的规定。前提范的规定。前提第二节第二节 水文勘测分析计算根本途径水文勘测分析计算根本途径 桥涵水文计算、分析根本途径如下：桥涵水文计算、分析根本途径如下： 1 1， 有水文观测资料有水文观测资料 水文统计法水文统计法 2 2， 无水文观测资料无水文观测资料 - - 形状断面法形状断面法 3 3， 无水文观测资料无居民无水文观测资料无居民)阅历公式法阅历公式法 一，一， 有水文系列观测资料时水文统计法：有水文系列观测资料时水文统计法：( (一一) )，资料搜集和预备：，资料搜集和预备： 1 1，外业勘测前的预备任务，外业

7、勘测前的预备任务 1 1，1 1，了解桥梁所处的位置和所属河流、水系，勾绘汇水面积。，了解桥梁所处的位置和所属河流、水系，勾绘汇水面积。 1 1，2 2，搜集与本桥位相关的水文、气候资料。，搜集与本桥位相关的水文、气候资料。 1 1水文站的多年延续或不延续流量系列。水文站的多年延续或不延续流量系列。 2 2水位站的多年延续或不延续水位系列。水位站的多年延续或不延续水位系列。 3 3水文站多年运用的根本水文参数，如：糙率、比降、流速。水文站多年运用的根本水文参数，如：糙率、比降、流速。 4 4桥位上游能否有水坝，假设有，其设计、较核频率各是桥位上游能否有水坝，假设有，其设计、较核频率各是 多少、

8、与桥梁设计同频率的放流情况如何。多少、与桥梁设计同频率的放流情况如何。 5 5桥位附近能否有与知水文站相关的其它水文站。桥位附近能否有与知水文站相关的其它水文站。 该水文站的水文系列如何。该水文站的水文系列如何。 6 6调查、搜集历史洪水情况年份、流量、水位。调查、搜集历史洪水情况年份、流量、水位。 7 7搜集所处地域的有关风、雨、流冰、气温等气候资料。搜集所处地域的有关风、雨、流冰、气温等气候资料。2 2，水文观测资料的搜集、整理和插补延伸，水文观测资料的搜集、整理和插补延伸 1 1 调查法：经过调查、走访河流两岸附近居民，经过他们对历调查法：经过调查、走访河流两岸附近居民，经过他们对历史洪

9、水的记忆史洪水的记忆 对已有的水文系列进展插补和延伸。对已有的水文系列进展插补和延伸。 2 2考证法：经过文献、历史记载、碑刻、民间传说等对已有的水文考证法：经过文献、历史记载、碑刻、民间传说等对已有的水文系列进系列进 行插补和延伸。行插补和延伸。 3 3两系列的相关分析法：假设分析站水文系列较短，而同一流域内两系列的相关分析法：假设分析站水文系列较短，而同一流域内或相近的另或相近的另 系列水文系列较长，那么可将该站作为参证站，将两站系列水文系列较长，那么可将该站作为参证站，将两站的水文系列的水文系列 经过回归分析的方法得到相关方程，再经过相关方程对经过回归分析的方法得到相关方程，再经过相关方

10、程对较短的较短的 分析站水文系列进展插补和延伸，从而得到更长的水文分析站水文系列进展插补和延伸，从而得到更长的水文系列。系列。 4 4流域面积比较法：当上、下游水文站与测站流域面积相差不超越流域面积比较法：当上、下游水文站与测站流域面积相差不超越1010可可 直接援用。如较大但不超越直接援用。如较大但不超越2020可按下式计算：可按下式计算： Q1=(F1/F2)Q2 Q1=(F1/F2)Q2 5 5水位、流量关系曲线法：当上、下游水文站间无支流汇入，两站水位、流量关系曲线法：当上、下游水文站间无支流汇入，两站 一样年的最大洪峰流量大致成比例，那么可经过两站资料一样年的最大洪峰流量大致成比例，

11、那么可经过两站资料用用 如下函数进展插补和延伸。如下函数进展插补和延伸。 Q=f Q=fQQ H= f H= fHH Q= f Q= f H H 6 6过程线叠加法：利用两支流洪水过程线叠加得到合流后桥位处的过程线叠加法：利用两支流洪水过程线叠加得到合流后桥位处的 设计流量。设计流量。 例如例如 1 1， 两系列的相关分析法算例：两系列的相关分析法算例：例：某河有甲、乙两相邻水文站，甲站例：某河有甲、乙两相邻水文站，甲站( (参证站参证站: :流量流量X)X)有有2424年观测资料，年观测资料， 乙站乙站 ( (分析站分析站: :流量流量Y)Y)有有1414年，试运用甲站资料延伸乙站资料，两年

12、，试运用甲站资料延伸乙站资料，两站站 资料如下表。资料如下表。 序号序号年代年代流量流量x xK1K1K1K1 K1K1 K1K1 流量流量y yK2K2K2K2 K1K1 K2K21 1195019504734730.320.320.100.10（396396）（0.390.39）（0.150.15）2 25151617061704.204.2017.6417.64（39853985）（3.863.86）（15.1315.13）3 35252100010000.680.680.460.46（728728）（0.710.71）（0.500.50）4 45353303030302.062.064

13、.244.24（20072007）（1.961.96）（3.843.84）5 554549169160.630.630.400.40（675675）（0.660.66）（0.440.44）6 65555216021601.471.472.162.16（14591459）（1.421.42）（2.022.02）7 75656166016601.131.131.281.28（11441144）（1.121.12）（1.251.25）8 857573933930.270.270.070.07（346346）（0.340.34）（0.120.12）9 95858391539152.672.677.12

14、7.12（25642564）（2.502.50）（6.256.25）101059592132130.150.150.020.02（232232）（0.230.23）（0.050.05）111160603373370.230.230.050.050.310.310.100.10295295（0.290.29）（0.080.08）0.120.1212126161184518451.261.261.581.581.691.692.862.8612761276（1.241.24）（1.541.54）2.742.74131362628408400.570.570.320.320.770.770.590.

15、59622622（0.610.61）（0.370.37）0.610.61141463635605600.380.380.140.140.510.510.260.26440440（0.430.43）（0.180.18）0.290.2915156464176017601.201.201.441.441.621.622.622.6210001000（0.980.98）（0.960.96）2.062.0616166565207320731.411.411.991.991.901.903.613.6114001400（1.371.37）（1.881.88）3.383.38171766663403400.

16、230.230.050.050.310.310.100.10275275（0.270.27）（0.070.07）0.110.1118186767152015201.041.041.081.081.391.391.931.93813813（0.790.79）（0.620.62）1.431.4319196868192019201.311.311.721.721.761.763.103.1016101610（1.571.57）（2.462.46）3.593.5920206969113011300.770.770.590.591.041.041.081.08965965（0.940.94）（0.880

17、.88）1.281.28212170708408400.570.570.320.320.770.770.590.59618618（0.600.60）（0.360.36）0.610.6122227171109010900.740.740.550.551.001.001.001.00814814（0.790.79）（0.620.62）1.041.04232372724074070.280.280.080.080.370.37.014.014350350（0.340.34）（0.120.12）0.160.16242473736306300.430.430.190.190.580.580.340.34

18、529529（0.520.52）（0.270.27）0.390.393522235222242443.5943.5914.0214.0218.3218.32110071100713.9913.9917.6617.6617.8117.81水文系列回归分析计算表水文系列回归分析计算表1 1, ,回归分析方程式：回归分析方程式： Y-Y=gsy/sx(X-X) Y-Y=gsy/sx(X-X) 两系列近两系列近1414年平均流量年平均流量 ：Y Y786786， X X1092 1092 2 2, ,经计算得经计算得: : 均方差均方差: sy=416 sx=629: sy=416 sx=629 相关

19、系数相关系数 g=0.96 g=0.96 相关系数机误相关系数机误 Eg Eg0.0140.0143 3，判别相关程度：，判别相关程度： 4Eg=4 4Eg=40.0140.0140.056 g0.056 g0.960.96 4Eg 4Eg 相关良好相关良好4 4，根据以上回归分析方程式及相应各参数得到以下方程式：，根据以上回归分析方程式及相应各参数得到以下方程式： Y Y7867860.960.96416416629629X X10921092 整理得整理得: Y= 0.63X+98.04 (: Y= 0.63X+98.04 (此题为直线相关此题为直线相关 其中自变量其中自变量 X X为参证

20、站流量为参证站流量x x系列流量系列流量;y;y为分析站流量为分析站流量y y 系列流量。上表括号内流量系列流量。上表括号内流量y y为插补后分析站流量为插补后分析站流量y y的系的系 列流量列流量, ,插补延伸所得资料不宜用于第三站，能够引起较大误差。插补延伸所得资料不宜用于第三站，能够引起较大误差。 方程：方程：Y=0.63Y=0.63x x+98.04+98.04* * * * * *400400800800120012001600160020002000240024002800280032003200360036004000400044004400 500 1000 1500 2000

21、 2500 3000 3500 4000 4500 5000 5500 6000相相 关关 分分 析析 方方 程程 图图 像像参参 证证 站站 流流 量量分分 析析 站站 流流 量量Q= f ( Q Q= f ( Q ) )。H=f( H H=f( H ) )。水位、流量关系曲线水位、流量关系曲线分析站流量和水位分析站流量和水位参证站流量和水位参证站流量和水位Q H QHQ=f(HQ=f(H) )例如例如 2,水位、流量关系曲线法例如：水位、流量关系曲线法例如：水位、流量关系曲线法就是利用两系列的水位、流量对应关系曲线水位、流量关系曲线法就是利用两系列的水位、流量对应关系曲线,直接对分直接对分

22、析站系列流量进展插补和延伸，如以下图：析站系列流量进展插补和延伸，如以下图： 例如例如 3 3，过程线叠加法：，过程线叠加法： 当两支流上有较长的观测系列，合流后实测资料系列短，那么可利用两当两支流上有较长的观测系列，合流后实测资料系列短，那么可利用两只流只流 过程线叠加法，插补延伸合流后的流量，洪水传播时间按下式计算：过程线叠加法，插补延伸合流后的流量，洪水传播时间按下式计算： t = L/VSt = L/VS 其中：其中：L-L-洪水传播间隔洪水传播间隔(m)(m) VS VS洪水传播速度洪水传播速度(m/s) (m/s) ，根据实测资料选其出现次数最多者，根据实测资料选其出现次数最多者桥

23、位桥位支流支流1支流支流2支流支流1支流支流2洪水传播时间洪水传播时间 t流量流量Q11Q11Q21Q21Q22Q22Q12Q12Q13,Q23Q13,Q23试比较：试比较：Q11+Q21,Q12+Q22,Q13+Q23组合结果的大小组合结果的大小合流合流t1t1t2t2( (二二) )，历史洪水情况的调查、考证和排序：，历史洪水情况的调查、考证和排序： 1 1，历史洪水的调查与流量计算与形状断面法一样，历史洪水的调查与流量计算与形状断面法一样 1 1，调查河段的选择原那么，调查河段的选择原那么 1 1，最好接近所选断面附近，最好接近所选断面附近 2 2，选择有居民、易于指认洪痕的河段，选择有

24、居民、易于指认洪痕的河段 3 3，所选河段顺直，断面规整，基线与桥位间无支流汇入，所选河段顺直，断面规整，基线与桥位间无支流汇入 2 2，洪水发生年份的调查及方法，洪水发生年份的调查及方法 1 1，联络历史以便确认记忆，联络历史以便确认记忆 2 2，引导群众以民间事件为突破点恢复当年的记忆，引导群众以民间事件为突破点恢复当年的记忆 3 3，由民谚、刻字、碑文、报刊、历史文献、日记查得，由民谚、刻字、碑文、报刊、历史文献、日记查得 3) 3) ，指认并确定洪痕，指认并确定洪痕 2 2，历史洪水分析，历史洪水分析 1 1，洪水大、小的判别。其方法主要如下：，洪水大、小的判别。其方法主要如下： 1)

25、,1),根据洪水淹没深度来判别根据洪水淹没深度来判别 2 2根据建筑物破坏程度来判别根据建筑物破坏程度来判别 3 3从诗文、叙事来判别从诗文、叙事来判别 4 4根据受灾范围、河流决口、漫溢的上下游位置来判别根据受灾范围、河流决口、漫溢的上下游位置来判别 3，历史洪水的排位，历史洪水的排位 历史洪水的顺位，应充分利用文献记载，将调查、考证和实测历史洪水的顺位，应充分利用文献记载，将调查、考证和实测 到的大洪水分别置于不同历史时期去调查。首位或前几位应根到的大洪水分别置于不同历史时期去调查。首位或前几位应根 据调查期和考证期综合陈列。据调查期和考证期综合陈列。 例：例： 某站某站36年实测水文资料

26、年实测水文资料(1935-1974)，实测期最大洪峰流量，实测期最大洪峰流量 9700m /s(1974年。在近百年调查期中年。在近百年调查期中 ,大于大于1974年的历史洪水年的历史洪水 有两次，分别为有两次，分别为36000m/s1867年，年，31000m/s1921年；自文年；自文 献上考证得知的特大洪水尚有献上考证得知的特大洪水尚有43000m/s1583年，且有自年，且有自1400年年 1974年的年的574年间，与年间，与1867年大、小相当的洪水还发生过年大、小相当的洪水还发生过5次分次分 别为别为1416、1583、1693、1770、1852年年 。可以确定大于。可以确定大

27、于1867年洪年洪 水的有三次，大于或相当于水的有三次，大于或相当于1921年的洪水除上述年的洪水除上述6次以外尚有次以外尚有1472年、年、 1706年、年、1724年三次。年三次。1583年之前能否还有更大的洪水无从考证。年之前能否还有更大的洪水无从考证。 在对以上各流量进展排序时需留意以下几方面问题在对以上各流量进展排序时需留意以下几方面问题 1，三个期限，即：实测期、调查期、考证期。，三个期限，即：实测期、调查期、考证期。 2，同一年份流量在不同系列中排号，同一年份流量在不同系列中排号 3，同一年份流量在不同系列中排号哪个更合理。，同一年份流量在不同系列中排号哪个更合理。 4，发生洪水

28、的特征年，发生洪水的特征年: 1583、1867 、1921 、1974年。年。 1 1，场次洪水次序和所处期限，场次洪水次序和所处期限 期限期限 时间时间 最大流量最大流量 1 1，实测期，实测期 36 36年年(1935-1974) 29700m/s(1935-1974) 29700m/s 2, 2, 调查期调查期 108 108年年(19741867(19741867 36000m/s 36000m/s 18671867年年 31000m/s 31000m/s 19211921年年 29700m/s 29700m/s 19741974年年 3 3，考证期，考证期 574 574年年(19

29、74(197414001400 43000m/s 43000m/s 15831583年年 其中：与其中：与18671867年大小相当的洪水还发生过年大小相当的洪水还发生过 5 5 次，分别为：次，分别为： 1416 1416、15831583、16931693、17701770、18521852年年 ， 可以确定大于可以确定大于18671867年洪水的有年洪水的有 3 3 次。次。 相当于相当于19211921年的洪水除上述年的洪水除上述6 6次以外尚有：次以外尚有： 1472 1472、17061706、17241724年年 3 3 次。次。 2, 排序结果如下：排序结果如下： 1, 197

30、4年洪水：实测年洪水：实测36年系列中年系列中29700 m /s(1974年虽排序第一年虽排序第一,但因系但因系 列过短已无意义。在列过短已无意义。在108年的调查期内排第三位年的调查期内排第三位(第一位第一位1867年，第二位年，第二位 1921年，第三位年，第三位1974年。年。 2,1867年洪水：理应是自年洪水：理应是自1867年年1974年这年这108年的第一位，但经过文献考证年的第一位，但经过文献考证 知：自知：自1400年年1974年的年的574年中，相当于年中，相当于1867年年5次，其中大于次，其中大于1867年年3 次，因此次，因此1867年洪水在年洪水在574年系列中应

31、排在第年系列中应排在第46位。位。 3，1921年洪水；根据文献考证，在年洪水；根据文献考证，在574年中大于或相当于它的除以上年中大于或相当于它的除以上6次外尚次外尚 有有1427、1706、1724年年3次共次共9次，由于本次洪水灾情小于次，由于本次洪水灾情小于1867年，文献记年，文献记 载能够会有脱漏，虽然本次洪水同处于考证期和调查期之内，思索到本次载能够会有脱漏，虽然本次洪水同处于考证期和调查期之内，思索到本次 洪水相对较小洪水相对较小,和所在系列的相对可靠程度，因此，它的顺位可在调查期和所在系列的相对可靠程度，因此，它的顺位可在调查期 中中1876年年1974年排位，即：年排位，即

32、：108年中居第二位年中居第二位,1867年排第一位。年排第一位。 4，1583年洪水在年洪水在1400年年1974年这年这574年中，没有超越它的洪水发生，因此年中，没有超越它的洪水发生，因此 1583年的洪水在年的洪水在574年中排第一位，再长时间无法考证。年中排第一位，再长时间无法考证。 各年流量对应频率陈列表各年流量对应频率陈列表 年份年份19741974192119211867186715831583 频率频率 3/109 3/109 2/109 2/109 4/575 4/575 1/575 1/575各频率对应的流量根据形状断面法计算，最终设计流量需论证确定各频率对应的流量根据形

33、状断面法计算，最终设计流量需论证确定 第三节第三节 有水文系列设计流量计算方法有水文系列设计流量计算方法 例例 ： 某桥位附近有水文站，能搜集到某桥位附近有水文站，能搜集到2020年延续的流年延续的流量观测资料，经过洪水量观测资料，经过洪水 文献考证知，从文献考证知，从17841784年至年至19821982年期间，曾有年期间，曾有8 8年发生年发生过较大洪水。过较大洪水。 其中：其中：18801880年、年、19481948年和年和19551955年能调查到历史洪水年能调查到历史洪水位，可推算得洪水流位，可推算得洪水流 量；量；19751975年在实测期内，有实测资料；其他年在实测期内，有实

34、测资料；其他4 4年未能年未能获得流量资料，只知获得流量资料，只知 1784 1784年洪水大于年洪水大于18801880年，另年，另3 3年洪水均小于年洪水均小于19481948年，年，试求洪水流量试求洪水流量Q1%Q1%。 关键词：考证期、调查期、实测期、阅历频率、阅历频关键词：考证期、调查期、实测期、阅历频率、阅历频率曲线、实际频率曲线率曲线、实际频率曲线 重点参数和公式：重点参数和公式：Q Q、CVCV、CSCS、 P P 曲线和公式曲线和公式 QP% = QP% = Q(1+ PCV)Q(1+ PCV) 解：解： 1 1，阅历频率分析方法：，阅历频率分析方法： 1 1，第一种方法：可

35、分为，第一种方法：可分为3 3个独立系列：个独立系列： 1), 1),考证期考证期17841784年年19821982年年N2N2为为199199年，年，17841784年洪水频率为：年洪水频率为： P P1/(N+1)= 1/200 = 0.5%1/(N+1)= 1/200 = 0.5%； ( (用公式用公式1 1计算计算 2), 2),调查期调查期18801880年年19821982年年N1N1为为103103年，包年，包括括18801880年、年、19481948年、年、 1955 1955年和年和19751975年在实测期内年在实测期内4 4个特大值。个特大值。频率分别为：频率分别为：

36、 P=M/(103+1),M P=M/(103+1),M取取1 1、2 2、3 3、4 4。 ( (用公式用公式1 1计算计算 3), 3),实测期实测期19631963年年19821982年年n n为为2020年，频率年，频率为：为： P=m/(n+1),m P=m/(n+1),m取取1 1、2 2、3 3、2020，其中，其中19751975年为特大年为特大 洪水，那么洪水，那么L=1L=1。 2， 第二种方法：在考证期内199年中各流量一致排位：实测系列外特大值阅历频率：PM/(N+1) 1实测系列内其它项阅历频率：Pm=P + (1-P) (m-L)/(n-L+1) 2 考证期：N19

37、9年，,M=1,1784年的流量, 调查期: n =103年，a14，包括1880年、1948年、1955年和1975年 的特大洪水。L11，即1975年洪水。 实测期：n=20年，包括特大值1975年流量，应在调查期内按特大值 排位。水文站观测资料只需20年，年限较短，代表性不强， 采用第二种方法的计算结果。 (用公式2计算 1955195519751975194819481880188017841784a2=1a2=1a1=4a1=419631963实测期实测期n = 20n = 20调查期调查期N1=103N1=103考证期考证期N2=199N2=199L=1L=1按年份顺序排列按年份顺

38、序排列按流量大小排列按流量大小排列经验频率经验频率 P P（）（）经验频率经验频率 P P（）（）方法二方法二经验频率经验频率 P P（）（）采用值采用值年份年份流量流量(m/s)(m/s)年份年份流量流量(m/s)(m/s)方法一方法一178417843800380017841784380038000.500.500.500.500.50.5188018803800380018801880380038001.001.000.960.961.001.001.01.0194819483350335019551955355035501.921.921.961.962.02.019551955335

39、0335019751975347034702.882.884.764.762.922.922.92.9196319632570257019481948335033503.853.853.883.883.93.9196419643025302519641964302530259.529.528.698.698.78.71965196517501750197019702805280514.2914.2913.4913.4913.513.51966196616001600196319632570257019.0519.0518.3018.3018.318.3196719671490149019681

40、9682270227023.8123.8123.1023.1023.123.11968196822702270197419741960196028.5728.5727.9127.9127.927.91969196912801280197919791840184033.3333.3332.7232.7232.732.71970197028502850196519651750175038.1038.1037.5237.5237.537.5经经 验验 频频 率率 计计 算算 表表1971197116801680197219721710171042.8642.8642.3342.3342.342.31

41、972197217101710197119711680168047.6247.6247.1347.1347.147.11973197315801580196619661600160052.3852.3851.9451.9451.951.91974197419601960197319731580158057.1457.1456.7556.7556.756.71975197534703470197819781550155061.9061.9061.5561.5561.661.61976197611001100198119811510151066.6766.6766.3666.3666.466.41

42、977197713101310196719671490149071.4371.4371.1671.1671.271.21978197815501550198219821460146076.1976.1975.9775.9776.076.01979197918401840197719771310131080.9580.9580.8780.8780.880.819801980840840196919691280128085.7185.7185.5885.5885.685.61981198115101510197619761100110090.4890.4890.9390.9390.490.4198

43、21982146014601980198084084095.2495.2495.1995.1995.295.2 2, 点绘阅历频率曲线：点绘阅历频率曲线： 将阅历频率点群点绘于海森几率格纸上，目估经过点群分布中心，将阅历频率点群点绘于海森几率格纸上，目估经过点群分布中心， 并兼顾到特大值作曲线，得到阅历频率曲线。并兼顾到特大值作曲线，得到阅历频率曲线。3，适线中重点参数的求算：，适线中重点参数的求算： 1,运用运用3点适线法确定统计参数点适线法确定统计参数 Q、 CV和和 CS。 在阅历频率曲线上读在阅历频率曲线上读 P5%, P50%, P95%所对应的流量得所对应的流量得 Q5%=3210

44、 m/s(Q1)、 Q50%=1750 m/s(Q2)、Q95%=970 m/s(Q3) 公式：公式：S(Q1+Q3-2Q2)/(Q1-Q3 S312097021750/31209700.274 查表得：查表得：CS0.99 ，并知，当，并知，当CS0.99时，时，P15%,1=1.88 P2=50%, 2=-0.16, P3=95%, 3=-1.32 公式：公式：Q =(Q3 1 Q1 3/ 1 3 9701.8831201.32/1.88.32 1857 m/s 公式：公式：CV Q1Q3/(Q3 1 Q1 3 0.36 4，作实际频率曲线、适线、推求设计流量，作实际频率曲线、适线、推求设

45、计流量1，作实际频率曲线、适线：，作实际频率曲线、适线： 以以Q = 1857 m/s 、 CV 0.36、 CS0.99 选取选取P1%、295各频率并查表得各对应的各频率并查表得各对应的P值，根据值，根据 P 曲曲线公式：线公式： QP% = Q (1 + P CV)求得求得: 作实际频率曲线作实际频率曲线: QP% = 1857*(1 + 0.36P ) 各各P%频率对应的流量频率对应的流量QP% 如下表如下表 表中表中 KP = (1 + P CV)P(%)P(%)1 12 25 51010202050507575909095953.013.012.542.541.881.881.34

46、1.340.760.76-0.16-0.16-0.73-0.73-1.13-1.13-1.32-1.32K KP P2.082.081.911.911.681.681.481.481.271.270.940.940.740.740.590.590.520.52Q QP P3863386335473547312031202748274823582358174617461374137410961096966966 将各频率将各频率P%P%和对应的流量和对应的流量QP%QP%点绘于海森几率格纸上，点绘于海森几率格纸上， 检测实际曲线和阅历曲线的符合情况，假设符合很好，检测实际曲线和阅历曲线的符合情况

47、，假设符合很好， 那么该实际曲线即为所求，否那么调整那么该实际曲线即为所求，否那么调整CVCV值后反复以上过程重新适线，值后反复以上过程重新适线， 直至两线符合很好为止，再利用最终的实际曲线参数再推求设计流量。直至两线符合很好为止，再利用最终的实际曲线参数再推求设计流量。 2 2，推求设计流量：，推求设计流量： 利用利用P P 曲线公式并查各表得设计频率曲线公式并查各表得设计频率11, ,计算可得设计流量计算可得设计流量Q1Q1, ,即：即： Q1 Q1Q(1 + 1Q(1 + 1CV)=3863 m/s CV)=3863 m/s 阅历频率计算及阅历频率曲线、实际频率曲线见以下图阅历频率计算及

48、阅历频率曲线、实际频率曲线见以下图 经验频率曲线经验频率曲线理论频率曲线理论频率曲线 10001000 2000 20003000300040004000 50005000 60006000 7000 7000 8000 8000 1 15 5 10102020 3030 40 40 5050 6060 7070808090909595100(%)100(%). . . . . . . . . . . . . . . 关于关于 频率曲线频率曲线 我国长期以来采用皮尔逊我国长期以来采用皮尔逊型曲线型曲线P P 型曲线作为型曲线作为洪水特征的频率曲线，它是一种概括性较强，顺应性较大的洪水特征的频率

49、曲线，它是一种概括性较强，顺应性较大的频率分布线型。由于我国幅员辽阔，频率分布线型。由于我国幅员辽阔，水文条件复杂，流域特征各异，洪峰流量多变，且呈随即变水文条件复杂，流域特征各异，洪峰流量多变，且呈随即变化规律，所以，化规律，所以，如采用单一一致频率分布线型来描画各地资料出现的各种情如采用单一一致频率分布线型来描画各地资料出现的各种情况，还不够完善，况，还不够完善，因此，在特殊情况下可以采用与阅历频率点据相配和较好的因此，在特殊情况下可以采用与阅历频率点据相配和较好的其它线型。如：其它线型。如：克里茨基与闵凯里曲线简称克里茨基与闵凯里曲线简称K-MK-M曲线和耿贝尔曲线。这曲线和耿贝尔曲线。

50、这些实际曲线都曾经些实际曲线都曾经有相关的参数表，可在任务中随时查阅。有相关的参数表，可在任务中随时查阅。 1 1，皮尔逊，皮尔逊型曲线型曲线 根本方程：根本方程：Y=Y0(1+x/a)(a/d)Y=Y0(1+x/a)(a/d)* *e(-x/d)e(-x/d) 统计学方程：统计学方程： QP% = Q(1+ PCV) QP% = Q(1+ PCV) 2 2，K-MK-M曲线曲线 根本方程：根本方程：f(x)=f(z)(dz/dx)f(x)=f(z)(dz/dx) 3 3，耿贝尔曲线，耿贝尔曲线 根本方程：根本方程：y = -ln-ln(1-P)y = -ln-ln(1-P) 统计学方程统计学

51、方程:X=x+pnsx:X=x+pnsx 阐明阐明: :1 1，严厉说，严厉说， P P 型曲线只需在型曲线只需在CS2CS2才干运用，才干运用，但在实践任务中，但在实践任务中， CS CS很难确定，普通是借助阅历频率曲线位很难确定，普通是借助阅历频率曲线位置来估定，不深究上置来估定，不深究上 述情况。述情况。 2 2，耿贝尔曲线较简单，在我国交通部，耿贝尔曲线较简单，在我国交通部 中规定推算潮中规定推算潮 水位应予运用。水位应予运用。第四节第四节 形状断面法推求设计流量形状断面法推求设计流量( (无观测资料无观测资料 一一 ，形状断面位置的选择，形状断面位置的选择 1 1，河道顺直，河道顺直

52、， 2 2滩、槽力求清楚，滩、槽力求清楚， 3 3形状断面与桥位间形状断面与桥位间 无支流汇入，无支流汇入，4 4河槽中无岛与沙洲河槽中无岛与沙洲 ， 5 5形状断面的位置尽量形状断面的位置尽量 便于洪水点的指认和丈量便于洪水点的指认和丈量二二 ，洪水调查及洪水位丈量，洪水调查及洪水位丈量 1 1，场次洪水的调查，场次洪水的调查 ： 方法与前述一样，但方法与前述一样，但须在指认地现场钉桩、编号、须在指认地现场钉桩、编号、 口述记录，调查时应有第三者确认签字。口述记录，调查时应有第三者确认签字。 2 2，洪水位的丈量：要从水准点引测经过中间转点，洪水位的丈量：要从水准点引测经过中间转点直至调查指

53、认的各洪水直至调查指认的各洪水 位点，并回测闭合到水准点。位点，并回测闭合到水准点。 3 3，经过被调查人口述的时间或年龄确定对应场次，经过被调查人口述的时间或年龄确定对应场次洪水的对应频率，并须留意洪水的对应频率，并须留意 该场次洪水的实践频率与此人实践年纪的关系。该场次洪水的实践频率与此人实践年纪的关系。三，洪水水面比降的调查和丈量：三，洪水水面比降的调查和丈量： 1) 1)，洪水比降是指沿河流某岸调查同一场次洪水所，洪水比降是指沿河流某岸调查同一场次洪水所得到的多个洪水位点，再通得到的多个洪水位点，再通 过丈量方法同洪水位丈量得到各点标高，过丈量方法同洪水位丈量得到各点标高，将其投影至中

54、泓轴线上，点将其投影至中泓轴线上，点 绘在坐标纸上纵：洪水点标高，横：轴线上绘在坐标纸上纵：洪水点标高，横：轴线上各点投影间隔再计算确定各点投影间隔再计算确定 洪水比降洪水比降 i i值。值。 2 2，现有河流水面比降的丈量方法：，现有河流水面比降的丈量方法： 沿现有河流水面按沿现有河流水面按 有关规定，有关规定，在桥位上、下游事先在桥位上、下游事先 布点，各点一人，每人一个木桩。先将木桩布点，各点一人，每人一个木桩。先将木桩打入土中但不能打到与水打入土中但不能打到与水 面平面平 。 看信号，一切人同时将木桩打至桩顶与看信号，一切人同时将木桩打至桩顶与水面平齐。水面平齐。 丈量各桩顶标高、点绘

55、各点、推求水面丈量各桩顶标高、点绘各点、推求水面比降，用以替代洪水比降。比降，用以替代洪水比降。被调查人被调查人年年 龄龄职职 业业居居 住住 地地其它被调查人其它被调查人胡胡 车车 60 放羊官放羊官巴离村巴离村 胡胡 优优记述：记述： 我是当地生人，今年我是当地生人，今年60岁，一直生活在这里。我记得我岁，一直生活在这里。我记得我21岁那年蛤蟆河发大水，水很大，我很害怕，水面在这儿也岁那年蛤蟆河发大水，水很大，我很害怕，水面在这儿也到我腰这麽深（就地量测：到我腰这麽深（就地量测：1.1米），我记得那年老王家狗米），我记得那年老王家狗剩取的媳妇，但大水两天就退了。这场水还不是最大的，我剩取的

56、媳妇，但大水两天就退了。这场水还不是最大的，我48岁那年水更大，大水到我家房檐了，全村的人都跑后山上岁那年水更大，大水到我家房檐了，全村的人都跑后山上去了，我可以领你们到河边的山坡再看，这里水深有去了，我可以领你们到河边的山坡再看，这里水深有1.3米。米。我一生就遇上这两场大洪水，但我听老一辈人说民国初还发我一生就遇上这两场大洪水，但我听老一辈人说民国初还发生过一场洪水，听它们讲的情景要比这两次洪水大得多，听生过一场洪水，听它们讲的情景要比这两次洪水大得多，听说那次洪水后这个村子房子全没了，人也死了说那次洪水后这个村子房子全没了，人也死了200多。多。证明人：它说后两次的我也经历了，民国初还发

57、生过的那场证明人：它说后两次的我也经历了，民国初还发生过的那场洪水我听说也是这样。洪水我听说也是这样。结论：结论：被调查人记忆清晰，且有其它事实佐证，旁证也被调查人记忆清晰，且有其它事实佐证，旁证也证实事实准确。证实事实准确。调查人调查人 张张 三三 证明人证明人 李李 四四洪洪 水水 调调 查查 表表洪水编号：洪洪水编号：洪1调查时间：调查时间：99.6.5四，形状断面法洪水点勘测过程表示图四，形状断面法洪水点勘测过程表示图水文基线断面水文基线断面桥位顺桩断面桥位顺桩断面。洪洪1洪洪2洪洪3洪洪4。线外水准点。线外水准点1。线外水准点。线外水准点2中泓轴线中泓轴线水准道路水准道路流向流向BM

58、1BM1BM2BM2转点转点+ 转点转点+ 转点转点+ +转点转点+转点转点河滩河滩m1河滩河滩m3边滩边滩m2边滩边滩m2主槽主槽m1按水面比降从洪水点推算至基线断面处的调查洪水位按水面比降从洪水点推算至基线断面处的调查洪水位。洪。洪4洪洪3洪洪2洪洪1桩号桩号河底标高河底标高洪水点在中泓线间距洪水点在中泓线间距各洪水位标高各洪水位标高水面比降计算图水面比降计算图某洪水位在基线处情况某洪水位在基线处情况m m为糙率系数为糙率系数 五，设计流量、设计水位的推求：五，设计流量、设计水位的推求： 有水文系列设计流量的推求方法是用观测资料直接推求系列平均有水文系列设计流量的推求方法是用观测资料直接推

59、求系列平均 流量流量 Q Q 和参数和参数 Cv Cv ， 然后再利用然后再利用PP公式公式 推求设计流量推求设计流量QP%QP%。无水文。无水文系系 列时利用形状断面法推求设计流量。列时利用形状断面法推求设计流量。 形状断面法：形状断面法： 1 1 将测得各洪水位推算至已测的形状断面内，推求对应将测得各洪水位推算至已测的形状断面内，推求对应 频率频率P%)P%)下的流量下的流量 QP% QP% 2 2，根据知频率查表得，根据知频率查表得P%P%值，并根据桥梁所在区域查阅有关资料值，并根据桥梁所在区域查阅有关资料 得到得到CvCv值，根据值，根据PP公式公式 QP%= Q(1+ P% Cv)

60、QP%= Q(1+ P% Cv)反求平均流量反求平均流量 Q Q。 3 3，查表得，查表得 Q1% Q1%对应对应1%1%值，根据已求得的平均流量值，根据已求得的平均流量 Q Q 值再经过值再经过 P P公公式式 Q1%= Q(1+ 1% Cv) Q1%= Q(1+ 1% Cv)即可得到设计流量即可得到设计流量 Q1% Q1%。 4 4，将经过以上计算所得的每个流量含阅历公式法结果一并经过论，将经过以上计算所得的每个流量含阅历公式法结果一并经过论证确定最终设计流量证确定最终设计流量 5 5，将设计流量，将设计流量 Q1% Q1%放在形状断面内得到了形状断面处水位放在形状断面内得到了形状断面处水