自学考试专题：桥涵水文复习材料

第一章：河川径流1..地面径流：降落到地面上的水，除掉损失的一部分以外，在重力作用下沿着一定方向和路径流动形成的水流。（地面径流长期侵蚀地面，冲成沟壑，形成溪流最后汇聚而成河流）河谷：河流流经的谷地。河床：河谷底部有水流的部分。河川径流：受重力作用沿河床流动的水流。2.河流的基本特征:河流断面，河流长度和河流比降。3.流域：几何特征和自然地理特征。4.山区河流特点：坡面陡峻，岩石裸露，汇流时间短，而且降雨强度大，以致洪水暴涨暴落,但持续时间短，水位和流量的幅度变化极大。5.径流形成过程：一，降雨过程；二，流域蓄渗过程：三，坡面漫流过程;四，河槽集流过程。（及其直接的关系）6.影响径流的因素：一，气候因素（包括降雨和蒸发）；二，下垫面因素。7.水量补给来源：一，雨源类（秦岭，淮河以南地区）二，雨雪源类（华北，东北和部分西北地区）三，冰雪源类（西北地区新疆、青海等地）第二章水文统计原理1.水文现象特征：周期性、地区性和偶然性。2.水文现象研究方法：成因分析法（小型）、地区归纳法（中型）、数理统计法（大型）。3.频率：在一系列不重复的独立重复试验中，某一时间出现的次数与试验总次数的比值。4.几率：在一定的条件可能出现也可能不出现，若用一个具体的数值表示出现的可能性大小，该数值称为几率。（及其频率与概率的区别，注意！）5.累积频率（P）：大于和等于某一流量值出现的次数与总次数的比值。重现期：T（年）=1/P2%的频率表示平均50年出现一次，但不表示100年一定出现两次。6.维泊尔公式：P=m/n+1;P——统计系列中m项随机变量的经验频率；n——统计系列的容量；m——计算随机变量的序号7.根据我国多年使用经验，认为皮尔逊Ⅲ型曲线，比较符合我国多数地区水温现象的实际情况。8.σ（均方差）21()niiXXn模比系数iK，iiXK=iQXQ2211(K1)1()/(1)=niniviiCXXnXXn（用样本推算总体）2211(K1)1()/=niniviiCXXnXXn（按总体计算）331(1)/(3)nsiviCKnC（用样本推算总体）331(1)/nsiviCKnC（按总体计算）对于年最大流量系列(1)pvpQCQKQ9.皮尔逊曲线族都是密度曲线，密度曲线的函数成为密度函数，皮尔逊Ⅲ曲线为一段有限，一段无限的偏态曲线，正偏态时，左边有限，右端无限的偏斜铃型曲线。ppP经验频率P的相对均方误差XXX统计参数均值的相对均方误差vvCCvC变差系数的相对均方误差ssCCsC偏差系数的相对均方误差PpXvXPPCB=XKn频率曲线纵坐标值的相对误差10.变量之间的关系：完全相关；零相关；统计相关。最常用的是简单相关中的直线相关。第三章设计洪水流量1.适线法步骤（1）将已知随机变量系列，按大小递减次序排列，计算各项变量经验频率，并在几率格纸上绘出经验频率点，必要时也可以目估会出经验频率曲线（2）用矩法公式算出平均Q和变差系数Cv，并假定Cs=m，我国一般取m=2~4，在有经验频率点群的同一几率格纸上绘出理论频率曲线（3）观察理论频率曲线和经验频率曲线的符合程度，反复调整统计参数，直到两者符合得最好为止即可确定统计参数平均Q，Cv和Cs2.系列中出现特大值，表明特大洪水流量与一般洪水流量之间缺少资料，是一个不连续系列3.地区经验公式一般使用用于流域面积F小于50000平方千米的中等流域的桥位4.推理公式和经验公式一般应用于流域面积100平方千米以下的小河沟。水利科学研究院水文研究所1958年制定的推理公式，应用范围对多余湿润地区，300到500平方千米以下，干旱地区为100到200平方千米以下。5.降雨扣除各种损失后称为净水。第六章桥墩和桥台冲刷1．墩台周围河床的冲刷过程分为自然（演变）冲刷、一般冲刷和局部冲刷。2．根据泥沙在河槽内运动的状态，分为悬移质和推移质两类。3．在一定的水力条件下，泥沙处于运动状态，颗粒较细的泥沙被水流中的紊流旋涡带起，悬浮于水中向下运动，这种泥沙称为悬移质。4．泥沙的主要特性：几何特性（粒径、粒径级配曲线、平均粒径和中值粒径）、重力特性、水力特性。5．在水流推动下，床面泥沙颗粒由静止开始运动，称为泥沙的起动。泥沙起动是泥沙运动和河床变形开始的临界状态。6．含沙量（g）是单位体积内水流中所含悬移质的质量，单位是kg/m3.。7．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。由于过水断面形状的改变货河湾的影响，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。8．副流分为三类：立轴副流（回流）、平轴副流（滚流）、顺轴副流（螺旋流）。9．影响河床演变的三个主要因素：（1）上游来水条件，既流量的大小和变化。（2）上游来沙条件，既上游沙量及其粒径组成。（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。10.理解桥下河床断面的一般冲刷的两种原理公式。11.修建在河床内的桥墩，经受着桥位河段及桥下断面的一般冲刷，同时，桥墩阻挡水流，水流在桥墩两侧绕流，形成十分复杂的、以绕流旋涡体系（填空）为主的绕流结构，引起桥墩周围急剧的泥沙运动，形成桥墩周围局部坑。12,桥墩周围的水流主要包括前水面涌波、桥墩迎水面的向下水流和尺度很大的旋涡体系。第七章调治构造物1.调治构造物是桥梁工程的重要组成部分，主要包括各种形式的导流堤、丁坝及其他桥头防护工程。2.导流堤的平面线形有两大类：椭圆堤和圆曲线组合堤。美国：椭圆堤。前苏联：上游椭圆堤，下游圆弧和直线组合的组合线形。我国：圆曲线组合堤。3.丁坝是一种与河岸或路堤成一定角度，伸入水中的构造物。4.丁坝可分为漫水丁坝和不漫水丁坝两类，其中不漫水丁坝挑水能力强。第八章小桥和涵洞孔径计算（20分）1.小桥和涵洞勘测的主要任务：外业勘测和内业设计2.小桥和涵洞勘测的主要内容1)勘测前的准备工作：地形资料、地质资料、水文资料、气象资料、其他资料、组织与配备完成工程勘测任务的人员、仪器和工具等2)小桥和涵洞位置的选择3)小桥和涵洞测量4)小桥和涵洞类型选择3.下游天然水深的大小可分自由出流（kthh3.1）与淹没式出流（kthh3.1）4.在孔径计算中，小桥涵与大中桥有不同特点。大中桥允许桥下河床发生一定的冲刷，一般天然河槽平均流速作为设计流速。小桥涵一般不允许河底发生冲刷，可以根据河床加固的类型，选择适当的容许流速作为设计流速。5.根据已知的设计流量和拟定的河床容许流速，计算小桥孔径与桥前壅水高度。计算程序：1）判别桥下水力图式2)确定小桥孔径长度L3）确定桥前水深H4)确定路基和桥面最低标高6.根据漏洞出水口是否被下游水面淹没，可分自由式出流与淹没式出流两类。7.按涵洞进水口建筑形式不同与涵前水头高低，水流通过涵洞可分为：1)无压力式：当涵洞的进水口建筑为普通型而涵前水深ThH2.1,或者进水口建筑为流线开，而涵前水深ThH4.1时，水流在进水口处受到侧向束窄，水面急剧下降，在洞口不远处形成一个收缩断面，水流流经全涵洞均保持自由水面。2)半压力式：当涵洞的进水口建筑为普通型，且水流充满进口，涵前水深ThH2.1时，但收缩断面以后在整个涵洞内都具有自由水面3)压力式：当涵洞的进水口建筑为流线形，而涵前水深ThH4.1，且涵底纵坡wii，或者下游洞口被淹没时，则整个涵洞的断面都充满水流。8.小桥和涵洞的选用，主要根据设计流量、路堤高度、河床纵坡以及建筑材料确定。当跨越常年有水但流量较少，或季节性水流且漂浮物和上游泥沙较少，路堤高度能够满足壅水高度和宣泄设计流量的要求时，宜采用涵洞。当设计流量较大，或河道漂浮物和泥沙运动较多，或河沟地处陡峭深谷并填土过高时，都应采用小桥。9.根据涵洞洞身的构造形成不同，涵洞可分为圆管涵、拱涵、盖板涵、箱涵、倒虹吸管10.涵洞洞口形式的选择1)八字翼墙式或锥式护坡式洞口2)一字墙护坡洞口3)跌水井式洞口4)流线形洞口5)斜交涵洞洞口11.涵洞进出口沟床的处理是与涵洞本身设置的坡度和涵洞上下游河沟的纵坡有关，加固防护类型根据土质和流速而定(了解以下里面的一些有关数字的地方）。第九章桥位勘测设计的主要任务1.桥位勘测设计的主要任务是为桥位设计，桥型选择及墩台基础设计提供必要而可靠的基本资料；定制不同的桥位和接线方案，进行比选；定制不同桥位和不同接线方案组应的桥孔长度，桥梁高度和河床最低冲刷深度及引道，调治构造物设计方案。桥位勘测设计的主要工作2.现场勘测前的技术准备工作主要是向有关部门搜索必要的技术资料，包括以下几方面：1）地形的测量资料2）水文资料3）气象资料4）流冰，流木资料5）通航资料6）地质资料7）其他资料3.桥位勘测的外业工作1）桥位选择2）水文调查和测量3）桥位测量4）桥位工程地质勘察4.桥位勘测设计的内业工作1）水文资料整编和水文水利计算2）测量资料整编3）地质资料的整编5.桥位选择的桥位方案比选十桥位勘测设计的中心工作。6.桥位应满足水文地形地质通航方面的要求一、单项选择题1．水文现象是一种自然现象，它具有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2．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3．目前全国水位统一采用的基准面是A．大沽基面B．吴淞基面C．珠江基面D．黄海基面4．流域汇流过程主要包括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5．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．473mmB．500mmC．805mmD．887.7mm6．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7．山区河流的水面比降一般比平原河流的水面比降A．大B．小C．平缓D．相当8．减少抽样误差的途径是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9．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A．负偏B．对称C．正偏D．双曲函数曲线10．用暴雨资料推求设计洪水的原因是A．用暴雨资料推求设计洪水精度高B．用暴雨资料推求设计洪水方法简单C．流量资料不足或要求多种方法比较D．大暴雨资料容易收集11．在水文计算中进行相关插补延长资料时，一般要求相关系数A．绝对值大于1B．绝对值大于0.8C．大于0.5D．不等于012．某河流断面的年输沙量可以由如下计算求得。A．断面的年径流总量×年平均输沙率B．断面的年径流总量×年平均含沙量C．断面的年径流总量×全年时间（秒）D．断面的年平均含沙量×全年时间（秒）13．某水文变量频率曲线，当x、Cv不变，增大Cs值时，则该线A．两端上抬、中部下降B．向上平移C．呈顺时针方向转动D．呈反时针方向转动14．甲乙两河，通过实测年径流资料的分析计算，得各自的年径流量均值甲Q、乙Q和均方差甲、乙如下：甲河：甲Q=100m3/s，甲=42m3/s；乙河：乙Q=1000m3/s，乙=200m3/s，两河相比，可知A．乙河水资源丰富，径流量年际变化大B．乙河水资源丰富，径流量年际变化小C．甲河水资源丰富，径流量年际变化大D．甲河水资源丰富，径流量年际变化小15．历史洪水的洪峰流量是由得到的。A．在调查断面进行测量B．由调查洪峰流量的频率曲线C．向群众调查D．由调查的历史洪水洪峰水位通过水力学方法计算16．确定历史洪水重现期的方法是A．根据适线确定B．按暴雨资料确定C．按国家规范确定D．由历史洪水调查考证确定17．桥下最大壅水高度一般是桥前最大壅水高度的A．1/2B．1/3C．1/4D．1/518．.百年一遇的洪水，是指（）。A．大于等