桥渡复习重点(铁道)---精品资料

1．桥渡设计的主要研究内容？根据一定的工程设计标准，进行线路跨越河流的位置（桥位）选择；计算桥位河段的设计流量；设计、布置跨越河流最合理的桥梁孔径和分跨布设；确定桥梁墩台最小埋置深度；确定桥下净空、桥面高度；以及在桥位上下游布设合理的导治建筑物等。2．水文现象的特征：周期性、地区性、不重复性。3．水文现象的分析研究方法：成因分析法、地区归纳法、数理统计法。4．河流按照河段的不同可以划分为：河源、上游、中游、下游和河口。5．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。6．影响径流的主要因素？1）气候因素2）下垫面因素3）人类活动对河川径流的影响7．河道水流有哪些特征？1）河道水流为二相流2）河道水流的非恒定性3）河道水流的非均匀性4）河道水流的三维性5）河道水流水沙不平衡性。8．河床演变的基本原理？在天然状况下或人类活动的干扰后，河床形态逐渐发生的变化，称为河床演变。水流输沙不平衡是河床演变的根本原因，水流中副流的存在，往往是河床冲淤的直接原因。任一河段或河段的局部河床，如果上游的来沙量恰好与水流挟沙能力相适应，则形成输沙平衡，河床不冲不淤，处于稳定状态；如果上游来沙量小于或大于水流挟沙能力，则形成输沙不平衡，河床将发生冲刷或淤积。河床出现冲刷后，过水断面逐渐增大，同时床面粗化，粗糙程度增加，流速随之减小，水流挟沙能力降低，使冲刷过程减缓，趋向输沙平衡。对于淤积河段也有这种促使变形逐渐减缓而趋于停止的情况，冲积河流的这种现象，称为冲积河流的自动调整作用。9．冲积河床：水流作用下，床面泥沙能够自由地运动，床面形态随着冲刷和淤积在不断地演变，这种河床称为冲积河床。10．什么是河相关系？什么是造床流量？1）冲积河床在水沙长期相互作用下，逐渐形成与所在具体条件相适应的某种均衡状态。这种河床均衡形态的几何因素（河宽B、平均水深h、比降i、弯道半径R等）与来水、来沙条件（Q、d等）存在着某种近似的函数关系，这种关系称为河相关系，又称均衡关系。2）为研究河相关系，人们引用一个与多年连续造床作用相当的某流量作为代表流量，称为造床流量。11．河床演变形式？1）河床纵向变形2）河床横向变形。12．影响河床演变的主要因素？1）上游来水条件，即流量的大小和变化2）上游来沙条件，即上游来沙量及其粒径组成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。4）人类活动修建水利工程、各种防护工程以及流域植被变化等对河床演变的影响是十分显著的。13．河流的水量补给来源基本分为：雨源、雨雪源、冰雪源三类。14．概率和频率有何区别和联系？频率和累计频率有何区别和联系？1）频率与概率不同，概率是随机事件在客观上出现的可能程度，是事件固有的客观性质，不随人们试验的情况和次数而变动，是一个常数，是理论值；频率是利用有限的试验结果推算而得的，是一个经验值，将随试验次数的多少而变动，只有试验次数达到无限多时，才稳定在一个常数并等于理论值——概率。2）频率只能预示某单个水文现象出现的可能性，在桥渡设计中，设计流量的选取是以大于或等于某设计频率流量为度量的。分析这种大于及等于某值的频率问题就是累积频率的计算问题，工程应用简称为频率计算，以百分数或以多少分之一表示。累积频率等于等量和超量值的累计频数m（ixx）与总观测次数n之比。在水文分析中，通常提到的某洪水频率均指累积频率。15．概率与重现期关系？重现期是指很长时期内某事件平均多少年出现一次。重现期是指很长时期内的平均情况。这里指的是百年一遇或重现期为一百年，是指在很长时间年段里，该量级的水流平均一百年出现一次。但绝不是指每一百年必然出现一次，或只出现一次。16．为什么要用适线法配频率曲线？写出求矩适线法的步骤。1）在工程实践中不仅需要了解已有系列期内的事件发生规律，往往还要推求远远超出系列年限的事件可能发生情况，这需要借助于频率曲线2）其主要做法：先将资料系列从大到小排序。求出随机变量所对应的经验频率，并点绘在频率格纸上，绘出经验频率曲线；理论频率曲线采用P-Ⅲ曲线，用矩法计算出x、vC，以vC的一倍数定出sC，由这三个参数确定一条频率曲线绘于海森几率格纸上，视其与该系列的经验频率点距是否符合。若有较大差异则修改sC，必要时可在vC范围内修改vC，直至配出一条与经验频率点相适应（适应较好）的曲线为止。17．什么是抽样误差？如何度量？1）根据样本推断的规律性，不是总体的客观真实情况，与客观存在着一定的误差。这种由抽样而引起的误差，在数理统计中称为抽样误差2）总体特征值是未知的，则在该样本的抽样误差亦无法确定，因此，我们用抽样分布中的均方差来度量，也就是说只能在概率的意义上作出某种估计。18．桥涵水文设计的主要内容。桥涵水文设计的主要内容包括桥位的选择、设计洪水的计算、桥梁孔径的设计、桥前壅水的计算和桥梁标高的确定、桥梁墩台冲刷的计算以及调治构造物的设计方案等。19．何谓桥梁孔径？如何确定？1）设计水位处两桥台前缘之间（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（L），扣除全部桥墩宽度（顺桥方向）后，则称为桥孔净长，也称桥梁孔径。2）桥孔长度的确定，首先应满足排洪和输沙的要求，保证设计洪水及其所挟带的泥沙从桥下顺利通过，并应综合考虑桥孔长度、桥前壅水和桥下冲刷的相互影响。桥梁孔径是一个用长度表示的量，但是在桥渡设计中，桥梁孔径给出的并不是一个长度，而是cosgppPvQ所示给出的是一个过水断面积g，然后再根据桥轴断面、桥址平面以及孔跨布置等情况进行分析，得到桥梁孔径的长度值。20．桥面标高的确定应考虑哪些因素?在桥孔设计时，除合理确定桥梁孔径外，还应考虑排洪、通航时的桥下净空问题，考虑由于天然河道的压缩、波浪、水拱、河湾凹岸水面超高以及河床淤积等各种因素引起的桥下水位升高。因此，要满足桥下通过设计洪水、流冰、流木和通航的要求，必须进行壅水计算以确定桥下净高，进而确定桥梁的高程。21．水位与流量之间的关系1）较稳定的水位与流量关系曲线：河道的平均流速，随着河道水力特性（过水断面、水力半径、糙率、比降）而变。当测验河段适当，水流稳定时，水流近于均匀流，Q—Ｈ间有较稳定的关系。当测点分布宽度不超过平均曲线流量的10%（流速仪）或20%（浮标测流）时，则认为Q—Ｈ关系曲线是稳定的。2）不稳定的水位---流量关系曲线：在天然河道中，水位流量往往由于河床冲淤、回水变动、洪水涨落等影响，使水位流量关系点散乱。如河床发生冲淤时，同一水位下过水断面面积不相同；再如洪水上涨时上游先涨，下游后涨，故比降较平时陡，流速较大，流量较大。落水时相反，故测得绳套形Q—Ｈ曲线。22．确定桥涵设计流量的方法由于桥梁、涵洞所在地区、河流等情况不同，搜集到的水文资料不同，推求设计流量的方法也不相同。目前，对于大中河流，具有足够的实测流量资料并可调查到观测资料以前发生的特大洪水资料时，主要采用水文统计法；而缺乏实测流量资料时，则多采用间接方法或经验公式计算；若具有足够的实测暴雨资料，也可以利用暴雨资料，通过成因分析进行计算。同一座桥梁的设计流量可以根据资料及地区特点，多采用多种方法计算，经对比分析论证后，选用其合理者，以提高成果的可靠性。23．冲刷系数的含义由于孔径计算采用的是冲刷系数法，所以冲刷系数是一个非常重要的参数，冲刷系数gxP从冲刷系数的表达式可以看出，冲刷系为桥址处需要的过水断面积与所供给过水断面积的比值，不足的部分靠冲刷河床以扩大过水面积。冲刷系数越大，桥梁对河道的压缩程度就越大，河床受到的冲刷系数就越大，当桥下有部分河床冲不动时，势必加剧其他部分的冲刷。24．导治建筑物的分类？各自有什么作用？1）按照建筑材料和使用年限，导治建筑物可分为轻型（或临时性）和重型（或永久性）2）按照与水位的关系导治建筑物又可分为淹没式与非淹没式3）按照导治建筑物干扰水流的情况，还可分为护坡护脚工程、透水建筑物、非透水建筑物、环流导治建筑物等4）按照导治建筑物的外形和作用，分为（不管它是否透水或是否淹没）：导流堤、锥体护坡、丁坝、顺坝、格坝、以及各种护岸、护堤等1）导流堤作用：河滩流量较大时，桥上游应修建导流堤，引导上游水流和河滩水流逐渐改变方向，形成平行水流，平顺地通过桥孔，使桥下断面的流速、水深及输沙等分布都较为均匀，避免桥下和桥头出现过大的冲刷。2）丁坝是一种与河岸或路堤成一定角度，伸入水中的构造物。丁坝将水流挑离河岸或路堤，使坝下游的河岸或路堤免受冲刷，形成有利的水流结构和河床变形。3）若需要防护的路堤或河岸较长，可采用数个丁坝组成的丁坝群进行水流调治和河岸防护。4）勾头坝是一种特殊形式的丁坝。勾头坝的作用是为了改善丁坝坝头水流状况，起导流作用。5）顺坝是坝身顺着水流的一种坝，可用来约束河道，以及引导水流向着制定的方向流动，顺坝也分淹没和不淹没两种。格坝与河岸垂直，当坝身很长或河岸不平顺时，须建几个格坝，其间距以两坝间不产生纵向水流为原则，一股为坝长1~3倍。6）锁坝是用来堵塞串沟或汊道的衰亡而加强主流。25．设置导流堤的依据：是否设置导流堤，应根据河滩流量占总流量的比列来确定。被桥头路堤阻断的河滩流量占总流量的15%（单侧河滩）或25%（双侧河滩）以上时，应设置导流堤；但当河滩部分流量较小、流速又小于1m/s或地形有利于汇水时，也可不设导流堤。当桥位上游有支汊汇入，水流紊乱时应视地形、流向及地质条件设置导流堤。26．最低冲刷线：在桥梁设计时，桥墩或桥台处，全部冲刷完成后的河床面位置，称为最低冲刷线。27．局部冲刷的机理：流向桥墩的水流受到墩身的阻挡，水流绕流，桥墩周围的水流发生急剧变化，形成复杂的漩涡流体。当水流接近桥墩时，因为桥墩阻水，一部分水流因为冲击墩的前端形成沿桥墩向上流动的水流，使墩前出现涌高（或叫爬高）；一部分水流沿桥墩迎水面向下直到河底，并在河底形成具有水平旋转轴流向与行进水流反向的漩涡，这底部的漩涡是局部冲刷的主要动力；另一部分水流绕墩而过，这部分水流在墩两侧的河床面附近形成马蹄形漩涡（斜轴漩涡）。另外，在墩后还有一对竖轴漩涡。28．一般冲刷：这种由于建桥后压缩水流而在桥下河床全断面内发生的冲刷，称为一般冲刷。29．一般冲刷深度：是指桥下河床在一般冲刷完成后从设计水位算起的最大垂线水深。30．桥渡附近河床变形有几种？计算中如何假定？1）桥位河段的纵向变形2）桥位河段的平面变形31．径流的形成过程：降雨过程、流蓄过程、坡面漫流过程、河槽集流过程。32．泥沙的主要特性：1几何特性（粒径d，平均粒径d和中值粒径50d，粒径级配曲线）2重力特性3水力特性33．主流：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。副流：由于过水断面形状的改变或河湾的影响，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。34．水文统计参数：（svCC,,x），均值x，变差系数vC，偏差系数sC。nxxxxCiniv21)(1vC值较小时，表示系列的离散程度较小，即变量间的变化幅度较小，频率分布比较集中，vC值较大时，则表示系列的离散程度较大，频率分布比较分散。0sC，其频率分布对称于均值，为正态分布，不对称时，则0sC，其频率分布偏离均值，为偏态分布。0sC时，为正偏态，0sC时，sC为负偏态，sC的绝对值愈大，频率分布偏离均值愈甚。35．洪水资料有哪些特点：可靠性、独立性、一致性和代表性。36．在计算桥渡引起的冲刷时，采用了怎样的假定和计算方法？建桥后，除河床的自然演变外，还有桥梁孔径压缩水流和墩台阻挡水流引起的冲刷，各种冲刷交织在一起同时进行，冲刷过程十分复杂。为了便于研究，人们把这一复杂综合的冲刷过程，分为独立的三部分：即自然冲刷（演变）冲刷、一般冲刷和局部冲刷；并且在冲刷计算时，假定这三种独立地相继地进行，采用分别计算，最后叠加的方法进行。37．局部冲刷深度bh：通常是以一般冲刷ph完成后的高程算起，所表示的是桥墩垂线上的冲刷深度。38．修建导流堤的目的：河滩流量较大时，桥上游应修建导流堤，引导上游水流和