桥涵水文 第一章 绪论

1、湖南理工学院土木建筑工程学院自我介绍:Tel玮玮湖南理工学院1 先修课程：概率论与数理统计、流体力学、工程地质2 后续课程：桥梁工程1 课堂教学学时： 24学时；2 理论学习与启发思考相结合；3 成绩评定方法：(1) 平时成绩50%(2) 考试成绩50%水文学与桥涵水文基本概念水文学定义水文学定义：研究地球上水体存在、循环、分布和它在地面、地下运行变化规律的科学。水文学水文学分类分类水文学分类广义水文学水文气象学水文地质学地表水文学研究大气中水汽的运动规律研究地下水的运动规律陆地水文学与海洋水文学陆地水文学分类按照研究对象分河流水文学湖泊水文学冰川水文学沼泽水文学按照

2、研究目的和方法分水文测验学普通水文学水文地理学工程水文学 桥涵水文学基本概念桥涵水文学属于工程水文学一类。工程水文学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。桥涵水文学桥涵水文学则是服务于桥涵工程的规划、设计、施工、养护，主要叙述水循环从降水到径流这一过程中，关于地面径流(特别是河流中的洪峰流量)的形成、观测和以设计洪峰流量为主的分析计算、水位、冲刷深度计算等内容。在桥涵(或线路)的规划设计阶段，需要合理地确定工程的规模。考虑到桥涵是泄水建筑物，其规模决定于通过洪水的大小。因而水文计算的主要任务是预估某桥涵工程所在河段未来整个使用期间的水文情况。第一章

3、桥梁与环境1.千年古桥的启示 2.桥梁环境 3.可持续发展、生态公路和桥梁景观 4.桥涵水文在公路与铁路工程中的地位和作用5.桥位设计的基本原则6.桥涵水文学课的主要内容第一节 千年古桥的启示重庆朝天门长江大桥灞桥灞桥灞桥灞河上建桥始于春秋时期，秦穆公称霸西戎，将滋水改为灞水，并于河上建桥，故称“灞桥”，史载这是我国最古老的石柱墩桥。公元22年，灞桥水灾，王莽认为不是吉兆，便将桥名改为“长存桥”。被水冲露出的灞桥为隋桥，建成于隋朝开皇三年公元583年，为著名的关中八景之一。 灞桥灞桥陇海灞河铁路桥跨塌桥梁跨塌分析 桥下游河道过量采砂，水文特征变化较大，河床纵坡变陡，流速增大，冲刷加深。 大桥修

4、建年代久远，随着河道变迁，桥墩基础埋深不够，承载能力不足。 不合理的孔径压缩, 使部分桥孔流量分配过大，流速增加，冲刷加深，导致桥梁破坏。 对这种老危桥的监测与评估缺乏足够的认识，使得对该桥抵御洪水的能力估计不准，防护加固措施不力、不及时。 灞河桥倒塌的反思灞河是黄河支流渭河的一条小河沟，河宽仅130多米，这次被一场中到大雨冲垮铁路桥，不能不引起人们的反思。难道真是应了老百姓说的：灞河桥，灞河桥，经不起龙王爷一泡尿。这次西安降雨量不大，不到50毫米，仅是龙王爷一泡尿的数量，竟然把灞河铁路桥给彻底冲垮了，五个桥墩全部倒塌。这就说明不仅是天灾，更是人祸。 因为铁路部门事后透露，陇海铁路灞河桥建于1

5、934年，至今已近70高龄了，原来的基础是桩木桩，虽然铁路部门经过多次维修加固，但这座桥早已年老体衰，基础腐朽，经不起风吹雨打，这次洪水，只是起了导火线作用。 出事后的调查发现，灞河桥被大水冲垮与近年村民在河道挖砂有关。近年到处大兴土木，尤其是像西安那样的大城市，很需要大量砂石做建筑材料。村民在眼前利益驱动下，灞河成了他们挖砂发财的好地方。村民们把灞河桥附近的河砂挖去后，加剧了河道的冲刷，因而桥墩基础外露和松动。河道乱挖砂已是全国带普遍性的环境问题。长江乱挖砂已引发江堤崩塌，珠江乱挖砂使西江水大量涌入北江并威胁北江大堤的安全。北江大堤保护着广州市和珠江三角洲不少城镇千多万人口的安全，一旦出事，

6、后果不堪设想。可是，尽管中央电视台、各地报纸经常揭露乱挖砂的危害，但“财能通神”，监督不力，仍然是骂者自骂，挖者自挖，至今各地仍然乱挖砂不止。第二节 桥梁环境一、桥梁环境的概念1.环境2.主体3.相互作用人类活动对桥梁环境的影响第二节 桥梁环境1.河床采砂导致桥梁破坏及河床的抗洪能力下降2.山岭隧道的弃渣和生活区改河对自然环境的影响3.山区的纵向桥或高架桥对山区急流河槽水流的影响三峡大坝泄洪场景桥梁事故案例一金马河三渡水大桥垮塌 塌陷部分已全部掉入河中 桥面留下一个近一米宽的大缝专家勘测结论排除了桥梁质量问题引发塌陷的可能。专家分析，该桥一共有15个桥孔，只有5个桥孔排水，加之金马河连续洪水，

7、在洪水集中连续冲刷下，两个承重桥墩的基础被淘蚀，加之重力作用，所以出现了塌陷。因为新桥桥墩处于上游，桥墩基础先于旧桥受到洪水冲刷，淘蚀严重，因而首先出现塌陷。而旧桥处于下游，洪水到达时力量已减缓，因而受到淘蚀的情况不严重，所以在新桥出现险情后数小时才垮塌。 其他看法交通局认为是过度采砂河道管理部门认为河流缺乏疏浚民间认为：任何桥梁设计均可能存在问题 案例二 辽宁浑河上游苏子河段的连接抚顺和清源之间的东南杂木大桥发生坍塌 （一）辽宁浑河上游苏子河段的连接抚顺和清源之间的东南杂木大桥发生坍塌 （二）辽宁浑河上游苏子河段的连接抚顺和清源之间的东南杂木大桥发生坍塌 （三）初步分析中间有一处桥墩被大水冲

8、毁，随之有两跨上部结构掉入水中。 水的流速大，造成桥梁下部基础被冲毁，是冲刷深度大于基础（扩大基础）的埋深所致，纠其原因应该是桥梁设计时未考虑这么大的水，桥跨布置过小，河床段面压缩过大所致。 第二节 桥梁环境三、桥梁与环境处理较好的实例重庆长江大桥第三节第三节 可持续发展、生态公路和桥梁景观可持续发展、生态公路和桥梁景观一、可持续发展二、生态公路三、桥梁景观、桥梁美学和桥梁造型四、桥梁景观实例分析日本明石海峡大桥日本明石海峡大桥桥位设计的基本原则1、以地区发展为第一要素2、处理好道路与桥梁之间的关系3、跨河构造物的布设应保障天然河水的顺利宣泄并顺应预计河道的自然演变4、保证跨河构造物对车辆安全稳定的服务态势5、最佳的综合技术经济指标6、尽量选用与自然环境协调美观的桥型 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，预估未来某种出现机会的洪水的数值大小。“水文计算中的数理统计法（第三章）、“(大中河流)设计洪峰流量及设计水位的推求（第四章）”、“小流域暴雨设计洪峰流量计算（第四章）”等内容。 桥涵水文学基本内容（二）大中桥