大工13秋桥涵水文离线作业答案

大连理工大学桥涵水文大作业

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层 次： 专升本

专 业： 土木工程（道桥方向） 年 级： 2012年秋季 学 号： 201208291798 学 生： 陈玉松 辅导教师： 杨颖 完成日期： 2014 年 2 月 14 日

大工13秋《桥涵水文》大作业

题目二：计算题

某水文站有22年的年最大流量观测资料，并已知其统计参数CV0.37，

CS0.17，计算Q、CV、CS和Q1%的抽样误差，以及第一项的经验频率P1的抽

样误差。（K1%=1.91，B=2.9）

解：（1）CV的抽样误差：

cvCv312Cv2Cs22CvCs42n = 0.0561.08=0.061 （2）CS的抽样误差：

Cs63254(1CSCSn216 635(10.1720.174216=22 =0.2846=0.534 （3）Q的抽样误差

根据经验频率分析方法：由实测系列外特大值经验频率：P＝M/(N+1)；实测系列内其它项经验频率：Pm=P + (1-P)× (m-L)/(n-L+1) 得出经验频率计算表，经验频率点群点绘于海森几率格纸上，目估通过点群分布中心，并兼顾到特大值作曲线，得到经验频率曲线。

查表得，当CS＝0.17时，P1＝5%,Ф1=1.88 P2=50%, Ф2=-0.16, P3=95%, Ф3=-1.32

公式：Q=(Q3× Ф1 －Q1× Ф3）/（ Ф1 － Ф3） ＝[970×1.88－3120×（－1.32）]/[1.88－（－.32）]

 ＝1857 m³/s

Q的抽样误差计算公式为：Q=0.36

Qn（4）Q1%的抽样误差

要求Q1%的抽样误差，必须先计算Q1%Q(11Cv)中的1， 根据公式：1K1%11.9112.46； Cv0.37Q1%Q(11Cv)=3863 m³/s 由抽样误差的计算公式：

Q1%Q1%nB=0.024

根据上面的计算，通过查表的经验频率P1的抽样误差为0.05.

题目三：查阅相关资料，谈谈缺乏流量观测资料时，对于跨越中小河流的桥梁，怎样推算设计流量？（可列举工程实例，建议必要处附图片说明。）

采用形态断面法推算设计流量。 一、选择形态断面位置 1），河道顺直，

2）滩、槽力求分明，

3）形态断面与桥位间无支流汇入， 4）河槽中无岛与沙洲 ，

5）形态断面的位置尽量便于洪水点的指认和测量 二 ，洪水调查及洪水位测量

1），场次洪水的调查 ：方法与前述相同，但须在指认地现场钉桩、编号、 口述记录，调查时应有第三者确认签字。

2），洪水位的测量：要从水准点引测通过中间转点直至调查指认的各洪

水位点，并回测闭合到水准点。

3），通过被调查人口述的时间或年龄确定对应场次洪水的对应频率，并须注意该场次洪水的实际频率与此人实际年纪的关系。 三，洪水（水面）比降的调查和测量：

1)，洪水比降是指沿河流某岸调查同一场次洪水所得到的多个洪水位点，再通过测量（方法同洪水位测量）得到各点标高，将其投影至中泓轴线上，点绘在坐标纸上（纵：洪水点标高，横：轴线上各点投影距离）再计算确定洪水比降 i值。

2），现有河流水面比降的测量方法：

① 沿现有河流水面按《水文勘测规范》有关规定，在桥位上、下游事先布点，各点一人，每人一个木桩。先将木桩打入土中但不能打到与水面平 。

② 看信号，所有人同时将木桩打至桩顶与水面平齐。

③ 测量各桩顶标高、点绘各点、推求水面比降，用以代替洪水比降。 四、形态断面法洪水点勘测过程示意图

五，设计流量、设计水位的推求：

有水文系列设计流量的推求方法是用观测资料直接推求系列平均流量 Q 和参数 Cv ， 然后再利用PⅢ公式 推求设计流量QP%。。无水文系列时利用形态断面法推求设计流量。

形态断面法：

1） 将测得各洪水位推算至已测的形态断面内，推求对应频率（P%)下的流量 QP%

2），根据已知频率查表得ΦP%值，并根据桥梁所在区域查阅有关资料得到Cv值，根据PⅢ公式 QP%= Q(1+ ΦP% Cv)反求平均流量 Q。

3），查表得 Q1%对应Φ1%值，根据已求得的平均流量 Q 值再通过 PⅢ公式 Q1%= Q(1+ Φ1% Cv)即可得到设计流量 Q1%。

4），将通过以上计算所得的每个流量（含经验公式法结果）一并通过论证确定最终设计流量

5），将设计流量 Q1%放在形态断面内得到了形态断面处水位H′1% 6），将形态断面处水位H′1% 通过洪水水面比降推算至桥位处的设计水位 H1%

六，形态断面法推求设计流量工作流程： 重点工作步骤：

1，调查得到形态断面处某年洪水位 H′，并确定该年洪水频率 P，测得洪 水水面比降 I

2，将该洪水位 H′将该洪水位通过洪水比降I推算至形态断面处，得到形态断面处洪水位H1

H1＝ H′± I×L，其余流程如下：

七，流量观测资料缺乏时洪峰流量的推求

根据调查历史洪水资料推求设计流量 若调查历史洪水 Q1和Q2

根据皮尔逊Ⅲ型曲线（P Ⅲ)公式 ：

Q1= Q(1+ Φ1 Cv)

Q2 = Q(1+ Φ2 Cv)得 X＝Q1/Q2 = Q(1+ Φ1 Cv)/ [Q(1+ Φ2 Cv)] 既 X＝K1/K2 由此可得 QP=（KP/K2）Q2 其中KP/K2可查表获得。 例： 根据调查历史洪水资料得两个洪水资料,相应洪水重现期分别为20年和8年， 相应流量分别为 Q20=150m³/s,Q8=97m³/s，求设计流量 Q1%. 根据以上公式得 X＝Q20/Q8 =150/97＝1.55 查有关表得 Cv＝1.3 该值与桥位所在区域得Cv相符，再查本表得 K100/K8 = 2.58,所以由 公式 ： Q1% ＝ （K100/K8）× Q8 即 Q1% ＝2.58×97＝250m³/s