桥涵水文重点笔记资料.docx
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桥涵水文重点笔记资料
运动形式
包括四种：
降水、蒸发、渗流、径流等。
1）分水岭、分水线和流域
1）分水岭：
划分相邻水系的山岭或河间高地。
2）分水线：
分水岭最高点的连线（山脊线）。
3）流域：
一个水系的集水区域。
（2）流域的几何特征
1）流域面积：
是流域的主要几何特征。
通常先在适当比例尺的地形图上定出流域分水线，然后量出它所包围的面积。
F（km2）
方格法、求积仪法
2）流域长度：
用河流的干流长度代替。
L
降雨强度（mm/min、mm/h）：
单位时间内的降雨量。
一定的河床形态及河床组成，有一定的与之相适应的水流结构与水流条件；b）一定的河床形态及河床组成，有一定的与之相适应的输沙率。
标准基面：
我国统一采用青岛附近黄海海平面作为标准基面。
形态断面（水文断面）：
计算流量所依据的河流横断面。
断面测量的方法：
先测水位→再沿水面宽度取若干点测水深→计算河底高程→连接各测深点→绘出过水断面图
☐流速仪法的基本原理：
水流冲击旋杯而发生旋转，旋杯旋转的转数与水的流速是一致的，用实测样本的频率特性来分析推论事件总体的概率特性，是数理统计方法的基本原理。
也就是说随机变量是以一定的概率来取某个可能值的，即随机变量的取值与其概率之间有一定的对应关系。
一般将这种对应关系称为随机变量的概率分布规律，
简称为概率分布。
☐频率密度曲线一般为“铃形”。
频率分布曲线通常呈“倒S形
经验频率曲线呈S形，两端陡中间平缓。
求很小频率的设计流量需向左端上方外延，这样可能产生很大的误差。
根据自然界大量实际资料的频率分布趋势，很多学者建立了一些频率曲线的线形，并选配了相应的数学函数式。
这种具有一定数学函数式的频率曲线，习惯上称为理论频率曲线
☐皮尔逊Ⅲ型曲线
是类似于铃形的曲线，这种曲线有两个特点：
（1）只有一个众数；
（2）曲线的两端或一端以横轴为渐近线。
由样本参数估计总体参数总会出现误差，称为抽样误差。
按数理统计法建立上述两个或多个随机变量之间的联系，称之为近似关系或相关关系。
把对这种关系的分析和建立称为相关分析
资料的审查内容如下：
资料的可靠性、一致性、代表性、独立性。
☐CV值愈大，曲线愈陡。
若曲线左端偏低而右端偏高，则应增大CV值
当CS增大时，曲线上段变陡而下段趋于平缓。
若理论频率曲线左端和右端都偏低，则应增大CS
☐例2：
某一级公路拟建一座大桥。
桥位上游附近的一个水文站，能搜集到14年断续的流量观测资料，经插补和延长，获得1963年至1982年连续20年的年最大流量资料；又通过洪水调查和文献考证，得到1784年、1880年、1948年和1955年连续系列前四次特大洪水；1975年在实测期内也出现过一次特大洪水。
☐试用求矩适线法，确定其统计参数，推算洪水频率为2％、1％和0.33％的流量。
☐解：
a1=4，a2=1；a=a1+a2=5
n=1982-1963+1=20；
m=2,...,20
N=1982-1784+1=199年
M=1,…,5
☐设计流量：
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时相应的
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）
对于桥位附近资料较少，但相邻地区或河段有较多资料的，可应用相关分析插补、延长水文资料系列。
根据流量观测资料推算设计流量：
☐1.流量系列从大到小排序。
2.点绘经验频率曲线。
3.用适线法给经验频率曲线配适合的理论方程参数。
4.由此可以计算任何频率的流量及设计流量。
☐
☐求矩适线法的步骤：
1.将实测资料由大到小排列，计算各项的经验频率，在频率格纸上点绘经验点据（纵坐标为变量的取值，横坐标为对应的经验频率）
2.选定水文频率分布线型（一般选用皮尔逊Ⅲ型）。
3.先采用矩法或三点法估计出频率曲线参数的初估值、Cv，而Cs凭经验初选为Cv的倍数。
4.根据拟定的、Cv和Cs，查附表2或附表3，计算xP值。
以xP为纵坐标，P为横坐标，即可得到频率曲线。
将此线画在绘有经验点据的图上，看与经验点据配合的情况。
若不理想，可通过调整参数（主要调整Cv和Cs），再次进行计算，重新适线。
5.最后根据频率曲线与经验点据的配合情况，从中选出一条与经验点据配合较好的曲线作为采用曲线，相应于该曲线的参数便看作是总体参数的估值。
6.求指定频率的水文变量设计值。
☐报告中把全国分为111个分区，分区图如下。
☐低水位：
枯水季节的最低水位。
☐高水位：
洪峰季节的最高水位。
☐设计洪水位：
按规定的设计洪水频率计算所得的高水位（很多情况下是推算水位），称为设计洪水位。
☐设计水位：
设计洪水位+雍水+浪高等。
通航水位：
能保持船舶正常航行时的水位，称为通航水位
☐桥孔长度：
两桥台前缘之间的水面宽度。
L
☐桥孔净长：
桥孔长度扣除桥墩宽度后的长度。
Lj
☐净跨径：
l0
设支座的桥梁为，相邻两墩、台身顶内缘之间的水平净距；不设支座的桥梁，为上、下部结构相交处内线间的水平净距
当桥下断面平均流速＝天然河槽断面平均流速vc时，桥下冲刷将停止，过水断面将不再变形
☐冲刷组成——自然演变冲刷
一般冲刷局部冲刷
☐计算假定——相继进行，分别计算，叠加汇总。
二、冲刷计算断面的确定
☐平原顺直型河段取桥位上游附近最大水深断面
☐平原弯曲型河段取桥位上游附近河湾半径最小的河湾顶点断面
☐游荡型和变迁型河段取桥位附近若干河床断面重叠后的外包线
山区河段取桥位断面
☐河滩流量较大时，桥上游应修建导流堤。
是否设置导流堤，应根据河滩流量占总流量的比例来确定。
☐导流堤水流的绕流决定了导流堤合理的平面线形。
.当堤高大于12m或坡脚长期浸水时，需进行专门设计以确保安全。
☐洞口形式：
八字式洞口端墙式洞口跌水井洞口
《桥涵水文》试题A卷
一、单项选择题（共10小题，每题2分，共计20分）
1.下列关于桥涵布置原则的一般规定，哪一条是不正确的（）
A桥位选择应从国民经济发展和国防需要出发，并考虑与铁路、水运、航运、市政等方面的规划尽可能互相协调配和。
B一般公路上的特大桥、大桥、中桥桥位线形，一般应符合路线布设规定。
C跨越每一河沟、排灌渠道和每一汇水区，原则上都应布设桥涵。
D桥轴线一般应为轴线，若采用曲线时，其各种技术指标应符合路线布设的规定。
2.关于建桥后，桥下河床的冲刷计算假定，下列哪项是不正确的（）
A目前，国内外道桥工程界已经形成了十分权威且统一的公式计算方法。
B桥下河床的冲刷包括自然演变冲刷、桥下断面的一般冲刷及桥梁墩台周边的局部冲刷。
C假定各种冲刷是独立的过程。
D各种冲刷相继进行，可以分别计算，然后叠加汇总。
3.下列那种理论认为桥下流速达到天然河槽流速时，桥下冲刷被停止，而且同一垂线处，冲刷后的水深与冲刷前的水深成正比（）
A别列柳别斯基理论B包尔达柯夫理论
C冲止流速理论D输沙平衡理论
4.关于小流域设计流量的特点，下列哪项不正确（）。
A大中桥推算设计流量的方法均能适用于小流域。
B小流域的最大洪水多由暴雨形成；
C流域面积小，坡度陡，汇流时间短，洪水暴涨暴落，历时短暂，泛滥范围较小。
D小流域的洪水能够留下明显的痕迹，能够比较容易地调查到较为可靠的历史洪水资料。
5.我国国土面积广泛，在桥涵设计过程中需要用到‘径流厚度表’、‘暴雨分区表’等基本参数，在这些表中将全国分成（）分区。
A16B18
C20D22
6.可以采用程序试算法计算小桥孔径，正确的计算步骤是（）
桥下河床允许流速；出流形式判定；河床实际情况、建桥河段附近建材；河床天然水深、临界水深计算；判别是否满足设计要求；确定设计各要素；桥孔长度、桥前水深计算
AB
CD
7.当涵洞的进水口断面全部被淹没，而出水口断面没有完全被淹没，这种形式称为（）
A无压力式涵洞B半压力式涵洞
C压力式涵洞自由式出流D压力式涵洞淹没式出流
8.对于冲积漫流河段上大中桥的桥孔布设，下列哪项要求不准确（）
A可采用一河一桥或一河多桥。
采用一河多桥方案时，各汊流流量要给予一定的加大系数；
B设计的桥孔长度可以压缩洪水的排泄及输沙宽度。
C桥下净高要考虑可能的股流自然壅高和床面淤积升高。
D桥址的选择对路线的总方向影响很大，应特别重视与路线方向的配合。
9.采用经验的输沙平衡公式计算桥孔长度适用于下列哪种河段（）
A稳定、次稳定、不稳定（滩、漕可分）河段B滩、漕可分的变迁、游荡河段
C稳定、次稳定、宽滩河段D滩、漕难分的不稳定河段
10.普通不通航河段，桥面中心最低标高包括哪些部分（）
设计水位
；桥下净空高度
；桥梁上部构造建筑高度
；各种水面升高值之和
；流冰或流木水位
ABCD
二、填空题（共12小空，每空2分，共计24分）
1.河段按地区来进行划分，平原区河流包括、、弯曲河段、、游荡河段。
2.在通常的桥涵设计实际工作中，都尽量将、洪水调查资料和共同组成的年最大流量系列，推算设计流量。
3.桥墩局部冲刷是一个十分复杂的过程，影像桥墩局部冲刷深度的因素很多，其中最主要的影响因素是、桥墩宽度、、墩前水深及床沙粒径。
4.水文现象有以下特性：
、地区性、。
5.桥位河段的水流图式，反映了建桥后水流和泥沙运动的变化规律，并表现了、及三者之间的关系，成为桥孔计算的分析依据。
三、名词解释。
（共4小题，每题4分，共计16分）
1、局部冲刷：
2、水文测验：
3、地面径流：
。
4、水文统计法：
四、简答题（共4小题，每题10分，共计40分）
1.简述桥涵水文学课的主要内容？
2.简述宽滩性河段与冲积漫流性河段的河段区别要点？
3.简述适线法的计算步骤？
4.什么是桥孔长度和桥孔径长？
目前有哪几种计算方法？
一、填空题（每空2分，共34分）
1．一般的河流，从河源到河口，可按河段的不同特性分为、、三个部分。
2．河流的基本特征，一般用、、表示。
3．山区河流的河谷断面一般呈（不完全的）或形。
4．计算流量所依据的河流横断面，称为断面。
5．洪水比降是指。
6.桥涵设计流量的推算，对于大、中河流，具有足够的实测流量资料时，主要采用
法进行计算。
7.桥面高程是指的高程。
8．桥梁墩台冲刷，包括自然演变冲刷，和三部分。
9．河流的调治构造物主要有、、等。
二、名词解释（每小题5分，共30分）
1．地面径流、河川径流2．水文测验3．水文统计法4．（某流量的）累积频率5．（桥前）雍水高度6.局部冲刷
三、回答题（每小题9分，共36分）
1．平原河流按平面形态及演变过程可分为哪些类型？
2．河川水文现象的分析研究方法有哪些基本类型？
3．什么是河床演变？
4．桥面标高的确定应考虑哪些因素？
一、填空题（每空2分，共34分）
1.上游，中游，下游2.河流断面，河流长度，河流比降3.V,U4.形态（或水文）5.河流中出现洪峰时的水面比降6.水文统计7.桥面中心线上最低点8.一般冲刷，局部冲刷9.导流堤，丁坝，其它桥头防护工程
二、名词解释（每小题5分，共30分）
1.降落到地面上的水，在重力作用下沿着一定的方向和路径流动，这种水流称为地面径流（3分）。
受重力作用沿河床流动的水流，称为河川径流（2分）。
2.河流水情的变化由河流水文要素的观测资料反映（3分），对各项水文要素的观测，称为水文测验（2分）。
3.利用流量、降雨量、潮水位、波浪高度等实测水文资料（实际数量）作为随机变量（3分），通过统计分析，推求水文现象（随机事件）的客观规律性（统计规律）的方法，称为水文统计法（2分）。
4.水文统计中，等于或大于某一流量值出现的次数（即累积出现次数）（3分）与总次数的比值，称为该流量的累积频率（2分）。
5.桥孔压缩天然水流使桥前的天然水面（正常水深）以上（3分）雍起的高度，称为雍水高度（2分）。
6.桥墩、桥台、丁坝等建筑物周围，高速旋转的绕流漩涡卷起床面泥沙（3分），带往下游，即形成局部冲刷（2分）。
三、回答题（每小题9分，共36分）
（以下为回答内容的要点）
1.顺直微弯型－中水河槽顺直，边滩交错分布；弯曲型－中水河槽弯曲，凹岸冲刷，凸岸淤积（4分）；分汊型－中水河槽分汊，汊道交替消长；散乱型－中水河槽宽浅，沙滩密布，河床变化急剧，主流摆动频繁（5分）。
2.成因分析法－通过水文现象的物理成因以及同其它自然现象有关的因素之间的关系，分析水文现象的规律（3分）；地区归纳法－结合地区特点，利用实测水文资料进行综合归纳（3分）；数理统计法（水文统计法）－对实测水文资料进行数理统计分析，寻求其统计规律（3分）。
3.在天然状况或人类活动干扰下，河床形态的不断变化，称为河床演变（4分）。
它是水流与河床长期相互作用的结果，并通过泥沙运动来实现（5分）。
4.桥面标高的确定应考虑泄流、通航的要求及桥前雍水、波浪高度（4分）、水拱、河湾凹岸水面超高及河床淤积等因素的影响（5分）。
一、填空题（每空2分，共34分）
1．河川径流是指。
2．一般天然河流从到的距离，称为河流长度。
3．流域的特征一般可分为和两类。
4．水文测验的主要内容有、、、、及降雨、蒸发、泥沙、地下水位等要素。
5．水文资料的来源主要有、、三个方面。
6．桥涵设计流量的推算，对于大、中河流，具有足够的实测流量资料时，主要采用
法进行计算。
7．泥沙的主要几何特征有、、和中值粒径等。
二、名词解释（每小题5分，共30分）
1．流域2．分水线3．水文测验4．设计洪水流量5．桥孔长度6.一般冲刷
三、回答题（每小题9分，共36分）
1．影响河川径流的主要因素有哪些？
2．如何选择河流的形态断面？
3．什么是河床演变？
4．影响河床演变的主要自然因素有哪些？
一、填空题（每空2分，共34分）
1.受重力作用沿河床流动的水流2.河源，河口3.几何特征，自然地理特征4.水位，流速，流向，流量，比降5.水文站观测资料，洪水调查资料，文献考证资料6.水文统计7.粒径，粒径级配曲线，平均粒径（或中值粒径）
二、名词解释（每小题5分，共30分）
1.降落到地面上的水，被各种地形分隔而汇入不同的河流（2分），这些汇集水流的区域，称为某河流的流域（汇水区）（3分）。
2.分隔水流的高地、山岭的山脊线（2分），就是相邻流域的分界线，称为分水线（3分）。
3.河流水情的变化由河流水文要素的观测资料反映（2分），对各项水文要素的观测，称为水文测验（3分）。
4.采用规定的某一洪水设计频率（2分），推算设计洪水频率相应洪水的洪峰流量，称为设计洪水流量（3分）。
5.设计水位上（2分）两桥台前缘之间（埋入式桥台则为两桥台护坡坡面之间）的水面宽度，称为桥孔长度（3分）。
6.桥孔压缩水流，使桥下流速增大（2分），引起桥下断面的河床冲刷，称为一般冲刷（3分）。
（或：
桥梁上游进入桥下河槽断面的泥沙数量（2分），小于桥下断面急速水流冲走的泥沙数量，导致桥下断面出现的冲刷（3分）。
）
三、回答题（每小题9分，共36分）
（以下为回答内容的要点）
1.河川径流主要影响因素有：
气候因素－降水、蒸发（4分），下垫面因素－流域的自然地理因素，人类活动等（5分）。
2.形态断面应选在近似于均匀流的河段上，一般要求河道顺直（4分）、水流通畅、河床稳定、河滩较小、河滩与河槽的洪水流向一致，无河湾、河汊、沙洲等情况（5分）。
3.在天然状况或人类活动干扰下，河床形态的不断变化，称为河床演变（4分）。
它是水流与河床长期相互作用的结果，并通过泥沙运动来实现（5分）。
4.影响河床演变的主要自然因素有三方面：
（1）上游来水条件，即流量的大小和变化（3分）；
（2）上游来沙条件，即上游来沙量及其粒径组成（3分）；（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（3分）。
桥涵水文
一、名词解释
1.输沙率:
单位时间内通过过水断面的泥沙的重量.P220
2.重现期:
等量或超量值随机变量在多年观测中平均多少年或多少次可能出现的时距.P228
3.桥孔净长;桥长扣除全部桥墩厚度后的长度.P278
4.相关系数:
令r的平方=a与a的乘积P253.
5.河川径流:
地面径流和地下径流汇入河槽并沿河槽流动的水流.P210
6.径流系数:
径流深度与降水量之比或净与量与毛雨量之比.P213
7.含沙量:
单位体积浑水中所含泥沙的重量.P220
8闭合流域:
当地面分水线与地下分水线相重合,流域内的地面径流及地下径流都将通过集流断面.P209
9.水拱现象:
河中涨水或在峡谷山口下游河段急泻而下的洪水,可出现两岸低,中间高的凸形水面.P287
10.一般冲刷深度:
一般冲刷停止时的桥下最大铅垂水深.P297
11.降水强度:
单位时间内的降水量.P211
12.非闭合流域:
P209
13.累计频率:
等量或超量值随机变量频率的累计值.P228
14.设计洪水:
按规定频率标准的洪水.P259
15.桥下河槽最低冲刷线:
桥梁墩台处桥下河床自然演变等因素冲刷深度,一般冲刷深度及局部冲刷深度三者全部完成后的最大水深线.P306
16.流域:
河流断面以上的集水区域,称为该断面以上河段的流域或汇水区.P208
17.副流:
水流中由于纵横比降及边界条件的影响,其内部形成一种规模较大的旋转水流.P222
18PMP:
19.水力粗度:
泥沙颗粒在静止清水中的均匀下沉速度.P219
二、选择题
1．下面哪个不是水文现象的特点（B）P204
A．随机性B．确定性C．周期性D．地区性
2．水文现象的发生、发展，都具有偶然性，其变化（C）P204-205
A．杂乱无章 B．具有完全的确定性规律C．具有统计规律 D．没有任何规律
3．流域面积是指河流某断面以上（D）P208
A．地面分水线和地下分水线包围的面积之和B．地下分水线包围的水平投影面积
C．地面分水线所包围的面积D．地面分水线所包围的水平投影面积
4．某河段上、下断面的河底高程分别为725m和425m，河段长120km，则该河段的河道纵比降为（D）P207
A．0.25 B．2.5 C．2.5% D．2.5‰
5．河网汇流速度与坡面汇流速度相比，一般（D）
A．前者较大B．前者较小C．二者相等 D．无法肯定
6．水量平衡方程式P－R－E＝△S（其中P、R、E、△S分别为某一时段的流域降水量、径流量、蒸发量和蓄水变量），适用于（D）
A．非闭合流域任意时段情况 B．非闭合流域多年平均情况
C．闭合流域任意时段情况 D．闭合流域多年平均情况
7．水位观测的精度一般准确到（D）
A．1mB．0.1m C．0.01m D．0.001m
8．用来表示输沙特征的常用指标是（A）
A．输沙率、含沙量B．流量、输沙率C．含沙量、流量D．输沙率、输沙量
9．频率为5%的洪水，其重现期为（C）P230
A．5年一遇B．95年一遇C．20年一遇D．200年一遇
10．甲乙两河，通过实测年径流量资料的分析计算，获得各自的年径流均值和离均系数CV甲，CV乙如下：
Cv乙＝0.25，二者比较可知（D）
A．甲河水资源丰富，径流量年际变化大 B．甲河水资源丰富，径流量年际变化小
C．乙河水资源丰富，径流量年际变化大 D．乙河水资源丰富，径流量年际变化小
11．流域中大量毁林开荒后，流域的洪水流量一般比毁林开荒前（A）
A．增大 B．减少 C．不变 D．减少或不变
12．相关分析在水文分析计算中主要用于（B）P251
A．计算相关系数B．插补、延长水文系列C．推求频率曲线D．推求设计值
13．偏态系数Cs﹥0，说明随机变量x（B）P237-238
A．出现大于均值x的机会比出现小于均值x的机会多B．出现大于均值x的机会比出现小于均值x的机会少
C．出现大于均值x的机会和出现小于均值x的机会相等D．出现小于均值x的机会为0
14．在水文频率计算中，我国一般选配皮尔逊III型曲线，这是因为（B）P236
A．已从理论上证明它符合水文统计规律B．已制成该线型的Φ值表供查用，使用方便
C．已制成该线型的kp值表供查用，使用方便D．经验表明该线型能与我国大多数地区水文变量的频率分布配合良好
15．用配线法进行频率计算时，判断配线是否良好所遵循的原则是（C）
A．抽样误差最小的原则B．统计参数误差最小的原则
C．理论频率曲线与经验频率点据配合最好的原则D．设计值偏于安全的原则
16．频率计算适线时，减小Cv值，频率曲线将（B）
A．顺时针转动B．逆时针转动C．平行上移D．平行下移
17．地区经验公式法计算设计洪水，一般（A）
A．仅推求设计洪峰流量 B．仅推求设计洪量C．推求设计洪峰和设计洪量 D．仅推求设计洪水过程线
18．洪水频率计算中，特大洪水处理的内容主要是（A）
A．插补展延洪水资料B．代表性分析C．经验频率和重现期计算D．选择设计标准
19．由于假定局部冲刷是在一般冲刷完成后进行的，因此通常取桥墩上游不远处，一般冲刷终止后的未受绕流影响的墩前天然流速称为（A）
A．冲止流速B．起动流速C．行近流速D．均衡流速
20．设计洪水是指（A）P259
A．符合设计标准要求的洪水B．设计断面的最大洪水C．任一频率的洪水D．历史最大洪水
21．水文现象是一种自然现象，它具有（B）
A．不可能性B．偶然性C．必然性D．既具有必然性，也具有偶然性
22．甲、乙两流域除流域植被率甲大于乙外，其它流域下垫面因素和气象因素均相同，对相同降雨所形成的流量过程，甲流域的洪峰流量比乙流域的（C）
A．峰现时间晚、洪峰流量大B．峰现时间早、洪峰流量大C．峰现时间晚、洪峰流量小D．峰现时间早、洪峰流量小
23．目前全国水位统一采用的基准面是（D）
A．大沽基面B．吴淞基面C．珠江基面D．黄海基面
24．流域汇流过程主要包括（B）
A．坡面漫流和坡地汇流B．河网汇流和河槽集流C．坡地汇流和河网汇流D．坡面漫流和坡面汇流
25．某流域面积为500km2，多年平均流量为7.5m3/s，换算成多年平均径流深为（A）P213
A．473mmB．500mmC．805mmD．887.7mm
26．某流域的一场洪水中，地面径流的消退速度与地下径流的相比（B）
A．前者小于后者B．前者大于后者C．前者小于等于后者D．二者相等
27．山区河流的水面比降一般比平原河流的水面比降（A）
A．大B．小C．平缓D．相当
28．减少抽样误差的途径是（A）
A．增大样本容量B．提高观测精度C．改进测验仪器D．提高资料的一致性
29．水文现象中，大洪水出现机会比中、小洪水出现机会小，其密度曲线为（C）
A．负偏B．对称C．正偏D．双曲函数曲线
30．用暴雨资料推求设计洪水的原因是（B）
A．用暴雨资料推求设计
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