【文章內容簡介】 ............................................ 111 ............................................................................. 112 本章小結 ...................................................................................................... 113 結論 .................................................................................................................. 114 致謝 .................................................................................................................. 114 參考文獻 .......................................................................................................... 116 附錄 A 英文文摘 ............................................................................................ 117 附錄 B 中文翻譯 ............................................................................................ 121 哈爾濱理工大學學士學位論 1 第一章 橋涵水力水文 南方地區(qū)某二級公路上，擬修建一座跨越一條跨河流的鋼筋混凝土，梁高 （包括橋面鋪裝在內），下部為單排雙柱式鉆孔樁墩，墩徑為；采用 U 型橋臺，臺長為 ，橋前浪程為 ，沿浪程平均水深為 ，無水拱和河床淤積影響，橋前最大壅高不超過 。橋位河段基本順直，橋面縱坡為 +2%，汛期沿浪程向為七級風力，推算設計洪水位為 ， 橋下設計流量為河床平坦，兩岸較為整齊，無坍塌現(xiàn)象。橋位處河流橫斷面樁號 K0＋ 為河槽與河灘的分界樁。經調查，橋位河段歷年汛期平均含沙量 ρ 約為 3kg/m3，但自然演變沖刷為 0m。歷史洪水位水痕標高為 ，河溝縱坡 I 與洪水比降基本相同。另據(jù)鉆探資料，河槽部分在河底以下 8m 內均為砂礫層，平均粒徑 d ＝ 2mm， 50d ＝， ? ；河灘部分在地面以下 6m 內為中砂，表層疏松為耕地 , ? 。橋位斷面以上集雨面積為 566km2，橋位上游附近有一個水文站 (乙站 )，集雨面積為 537km2，具 有 1955 年至 1982 年期間 22 年斷續(xù)的年最大流量資料；通過洪水調查和文獻考證，該河歷史上曾在 1784年、 1880 年， 1920 年、 1948 年發(fā)生過幾次較大洪水，其中 1784 年洪水量級大于 1880 年 ， 特大洪水值認為是大于 3500 m3/s。在鄰近流域的河流上，也有一個水文站 (甲站 )，可以搜集到 1951 年至 1982 年連續(xù) 32 年的年最大流量資料。兩流域的特征基本相似，氣候和自然地理條件基本相同，且兩河流上都沒有水工建筑物。 比較甲、乙兩站均有實測資料并分別求出其平 均流量。（下面甲站的 xQ ，乙站的 yQ 計） xQ ii151375/ 2 2 3 3 .7 023n Qn?? ? ??s/m2 yQ ii139760/ 1 7 2 8 .7 023n Qn?? ? ??s/m2 列表計算 xk ， yk ， 2xk ， 2yk ， xykk? 。 哈爾濱理工大學學士學位論 2 表 11 甲、乙站水文資料 甲站流量 xk 2xk 乙站流量 yk 2yk xykk? 2643 2021 2757 2380 2549 2100 3359 2600 2840 2500 1160 1000 1560 1100 2470 1360 2150 1480 3025 2250 4440 2950 2702 2350 755 600 2021 1530 2420 2170 1870 1650 1900 1300 2180 1850 1350 900 2385 1900 1200 1080 1300 1010 2360 1700 ∑ ∑ 3． 計算相關系數(shù) r 及機誤 4 rE 。 i12211k n )nx i y innx i y iiik k nrkn???????????（ ） （2 5 . 7 4 9 2 3 0 . 9 4 32 5 . 7 4 9 2 3 2 5 . 8 8 8 2 3???? ? ?（ ） （ ） 214 2 . 6 9 8 0 . 0 6 2 3r rE n?? ? ? ? 0. 94 3 4 0. 06 23rrE? ? ? 則，甲、乙兩站流量為直線相關。 計算期望值 x? ， y? 。 哈爾濱理工大學學士學位論 3 x? =21x 1nxii knn?????? ??? y? =21y 172 8 .7 01nyii knn??? ? ??? 2 5 .8 8 8 2 3 = 6 2 6 .3 3 522 ? 5．列表回歸方程 )( yyxx ???? )( yyxx ??? 利用回歸方程插補乙站流量即可。 1951 年 964 2233 .7 0 1 .24( 1728 .7 0)y?－ － 得 3 705 m / sy ? 1952 年 2299 2233 .7 0 1 .24( 1728 .7 0)y?－ － 得 31781 m / sy ? 1953 年 1645 2233 .7 0 1 .24( 1728 .7 0)y?－ － 得 31254 m / sy ? 1954 年 1938 2233 .7 0 1 .24( 1728 .7 0)y?－ － 得 31490 m / sy ? 1959 年 3997 2233 .7 0 1 .24( 1728 .7 0)y?－ － 得 33151 m / sy ? 1960 年 4093 2233 .7 0 1 .24( 1728 .7 0)y?－ － 得 33228 m / sy ? 1973 年 1 060 2233 .7 0 1 .24( 1728 .7 0)y?－ － 得 3 782 m / sy ? 1974 年 371 0 2233 .7 0 1 .24( 1728 .7 0)y?－ － 得 32919 m / sy ? 1978 年 4920 2233 .7 0 1 .24( 1728 .7 0)y?－ － 得 33895 m / sy ? 運用適線法推求該橋設計流量 1． 計算經驗頻率 (1)按不連續(xù)系列第一種方法 (單獨連續(xù)系列處理 ) 首先依流量從大到小順序排列如表 13 第 4 第 5 欄。實測數(shù) n=22，計算的經驗頻率如表第 7 欄。實測期 N=32(19511982 年 )，包括此范圍內的實測和調查資料，計 算頻率如表第 9 欄。調查期 N=103(18801982 年 )，考慮到本期后續(xù)調查流量的可能遺漏，頻率計算排到 1954 年為止?？甲C期N=199(17841982 年 )，考慮到本期后續(xù)調查流量的可能遺漏，頻率計算排到 1880 年為止。 經驗頻率的選用的方法是：按資料期長的 (右列 )向資料期短的 (左列 )，每一流量逐列選取頻率值。但若以實測期計算頻率來控制經驗曲線后半支，往往顯得由于經驗頻率曲線偏小而引起誤差較大。為了較好地控制整條經驗頻率曲線，可以在同一流量下，取實測期和實測數(shù)兩系列中計算頻率較大者作為選用值。經驗頻率 選用列于表第 14 欄。 (2)按不連續(xù)系列第二種方法計算，將計算的計算頻率值填入表第 16哈爾濱理工大學學士學位論 4 欄。 取第一種方法和第二種方法計算的計算頻率值的較大值為最終選用值，點繪出一條經驗頻率曲線 (圖 11)用米格紙附后。 矩法確定統(tǒng)計參數(shù) 由《橋涵水文》書計算 Q (列表 12 為輔助計算用 ) Q ??????? ???? ? ?? ??aijni ij QlnaNQN111 4199159951991 ??????? ???? s/m3 VC = ?????? ?????? ? ?? ??njni ijln aNNQ1 1122 )()(111 = 221 1 11 ( 1 ) ( 1 ) 0 .4 41 nnjijiNaKKN n l? ? ????? ? ? ????????? 表 12 洪水資料統(tǒng)計表 Q K (K1) (K1)2 Q K (K1) (K1)2 特大 洪水 4500 一般 洪水 nl= 36 4=32 1850 a=4 4000 1781 3895 1700 3600 1650 ∑ 15995 1530 一般 洪水 nl=364=32 3350 1490 3228 1480 3151 1360 2950 1300 2919 1254 2600 1100 2500 1080 2380 1010 2350 1000 2250 900 2170 782 2100 705 2021 600 1900 ∑ 58420 哈爾濱理工大學學士學位論 5 圖1 1 頻率流量曲線 1 2 5 10 20 30 40 50 60 70 80 90 95 99 99 03006009001200150018002100240027003000330036003900420045004800頻率P ( % )重現(xiàn)期哈爾濱理工大學學士學位論 6 表 13 洪峰流量資料 統(tǒng)計表 順序號 按時間順 序排列 按遞減次 序排列 經驗頻率 p(%) 年份 流量 年份 流量 第一種方法 第二種方法 最終 選用值 序號 實測數(shù)N=23 序號 實測期N=32 序號 調查期N=103 序號 考證期N=199 選用值 序號 選用值 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 1 1784 4500 1784 4500 1 1 2 1880 4000 1880 4000 1 2 2 3 1920 3350 1978 3895 2 3 4 1948 3600 1948 3600 3 4 5 1951 705 1920 3350 1 4 5 6 1952 1781 1960 3228 2 5 6 7 1953 1254 1959 3151 3 6 7 8 1954 1490 1967 2950 1 4 7 8 9 1955 2021 1974 2919 5 9 10 1956 2380 1958 2600 2 6 10 11 1957 2100 1961 2500 3 7 11 12 1958 2600 1956 2380 4 8 12 13 1959 3151 1968 2350 5 9 13 14 1960 3228 1966 2250 6 10 14 15 1961