桥涵水文第十六讲（总复习）.ppt

桥 涵 水 文 （总复习） 道路桥梁系 水文学与桥涵水文基本概念 水文学定义：研究自然界中水体运行变化规律的科学。 桥涵水文学属于工程水文学一类。《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（第二章），、“(大中河流)设计洪峰流量及设计水位的推求（第三章）”、“小流域暴雨设计洪峰流量计算（第三章）”等内容。 桥涵水文学基本内容（二） 洪峰流量的应用（第四章） 预估桥梁全寿命期可能的水流冲刷深度和河床变形（第五章） 桥位勘测基本知识（第六章） 小桥涵水文水力计算（第七章） 本课程的主要任务 1 推求设计水位——确定桥面标高（第三章） 2 推求设计流量——初步确定桥涵孔径大小（第四章） 3 河床变形及冲刷深度计算——墩台埋置深度（第五章） 4 熟悉桥涵水文基本知识和处理方法：河川径流基本知识、泥沙基本知识、小桥涵孔径确定、桥位勘测与桥位方案确定。 第一节 河流和流域 河流是一种天然水体，它由一定区域内的地面水和地下水所补给，并经常或间歇地沿着由其自身所造成的连续延伸凹地流动着。 流域 把地面水和地下水补给河流的区域，即河流的地面集水区和地下集水区，合称为流域。 第一节 河流和流域 河流的分段 一条河流从河源到河口通常可分为上游、中游、下游三部分。 河源是指河流的发源地，可以是溪涧、泉水、冰川、沼泽或湖泊等。 河口 是河流流入海洋、湖泊或干流的地方。 第一节 河流和流域 河流各分段特点 上游直接连着河源，其特点是河道坡度大，水流急，流量小，水情变化大，河谷窄、多急滩瀑布，河槽以冲刷下切占优势。 中游特点是河道坡度变缓，流速减小，流量加大，冲淤不严重，河床比较稳定，但侧蚀力量增强，河糟逐渐拓宽和曲折，两岸出现滩地。 下游河道坡度更缓，流速更小，流量更大，淤积作用显著，多浅滩或沙洲，河曲发育。 第一节 河流和流域 河流的基本特征 一般用河流断面、河流长度及河流比降来表示 河流断面 分有横断面和纵断面。垂直于水流方向的断面称为河流横断面。横断面内，自由水面高出某一水准基面的高程，称为水位。河流的纵断面是指河流最大水深点的连线的断面。河流纵断面的坡度一般从上游往下游逐渐变缓。 第一节 河流和流域 流域的特征 几何特征 主要是流域面积和流域形状 河流集水区域的面积大小，称为流域面积或汇水面积。 思考题：流域面积和流域形状是如何影响径流的？ 第一节 河流和流域 流域的几何特征 流域面积和流域形状是如何影响径流的？（p5） 在相同地理条件下，流域面积A越大，径流量Q越大，流域对径流变化的调节作用也越大，因而洪水涨落平缓；流域面积A越小，Q越小，但洪水涨落较为急剧。流域形状影响径流汇集时间的长短和径流形成过程。若流域形状狭长为羽毛形，则出口断面流量就小，径流过程的变化较小而历时较长。相反，扇形出口断面流量大，径流过程的历时较短。 第一节 河流和流域 山区河流和平原河流 特点描述 断面形状 径流特点 河床稳定性 山区河流 V 汇流时间短。暴涨暴落。水位流量变幅大。持续时间短。河床稳定。容易受地震、山崩、滑坡、泥石流影响。 平原河流 U 汇流时间长。涨落平缓。水位流量变幅小。持续时间长。河床稳定性差。河床演变剧烈。 第一节 河流和流域 平原河道的平面形态，根据河床的稳定性情况可分为四种类型： 顺直型 弯曲性 分汊型 散乱型（p7） 第二节 径流形成 降落在流域表面的雨水，除去损耗外，剩余的部分从地面和地下汇河槽中而形成河川径流。其中来自地面的部分称为地面径流，来自地下的部分称为地下径流. (一)产流过程(蓄渗过程) 降雨 植物截留 向洼地蓄水(填注) 向土地下渗和少量蒸发 超渗雨 开始沿坡面漫流 地面径流 下渗自降雨开始，至超渗雨水全部注入河槽才结束。 二)汇流过程 坡面慢流过程 流域蓄渗过程完成后,剩余雨水沿着坡面流动,称为坡面漫流。 河槽集流过程 坡面漫流的雨水汇入河槽后，顺着河道由小沟到支流，由支流到干流，最后到达流域出口断面的过程。 第二节 径流形成 二 影响径流的主要因素： 气候因素和下垫面因素 气候因素：降雨 蒸发 下垫面因素：流域的地形、土壤、地质、植被、湖泊等。 三 我国河流的水量补给 流入海洋的河流，称为外河流；流入内陆湖泊或消失于沙漠之中的河流，称为内流河。 第二节 径流形成 水量补给的基本来源：雨源类、雨雪源类、雪源类 雨源类 地区分部：秦