《桥涵水力水文》

课程设计

120100806040200一月二月三月四月亚洲区欧洲区北美区

桥涵水力水文

——设计计算

一、设计基本资料

南方地区某二级公路上，拟修建一座跨越一条跨河流的钢筋混凝土简支梁中桥，梁高1.5m（包括桥面铺装在内），下部为单排双柱式钻孔柱墩，墩径为1.2m；采用Ｕ型桥台，台长为6m，桥前浪程为1.2km，沿浪程平均水深为3.0m，无水拱和河床淤积影响，桥前最大壅高不超过0.6m。桥位河段基本顺直，桥面纵坡为+2%，桥下为六级航道，汛期沿浪程向为七级风力，推算设计洪水位为64.00m，推算设计流量为3400m3／s，桥下设计流量为河床平坦，两岸较为整齐，无坍塌现象。桥位处河流横断面桩号K0+622.60为河槽与河滩的分界桩。经调查，桥位河段历年汛期平均含沙量ρ约为3kg/m３，据分析桥下河槽能扩宽至全桥，但自然演变冲刷为0m。粗糙系数为：河槽mc＝44，河滩mt=29；洪水比降为0.3‰,历史洪水位水痕标高为79.30m，河沟纵坡Ｉ与洪水比降基本相同。另据钻探资料，河槽部分在河底以下8m内均为砂砾层，平均粒径d＝2mm,d50＝2.5mm,nc＝0.030；河滩部分在地面以下6m内为中砂，表层疏松为耕地，nt＝0.025。桥位断面以上集雨面积为566km2,桥位上游附近有一个水文站（乙站），集雨面积为537km2，具有1955年至1982年期间24年断续的年最大流量资料；通过洪水调查和文献考证，该河历史上曾在1784年，1880年，1920年，1948年发生过几次较大洪水，其中1784年洪水量级大于1880年，特大洪水值认为是大于3500m3/s。在邻近流域的河流上，也有一个水文站（甲站），可搜集到1951年至1982年连续32年的年最大流量资料。两流域的特征基本相似，气候和自然地理条件基本相同，且两河流上都没有水工建筑物。

二、用相关分析法插补延长乙站流量资料

1、比较甲、乙两站均有实测资料并分别求出平均流量。（甲乙分别为Q

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—x_、 Ｑ计）

y—《桥涵水力水文》

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Q＝?Q／n＝51992＝2101.36m/s

24—nx2

ii?1

Ｑy＝?Q／n＝

i?1i—n40810＝1700.45m2/s 24

1、列表计算kx，ky，kx，ky，kx?ky。

甲，乙站水文资料表 表1 ２甲站流量 乙站流量 ２ kx?ky kykxky kx2643 2757 2549 3359 3997 2840 1160 1560 2470 2150 3025 755 2000 2420 1870 1900 2180 1350 2385 1200 1300 2360 ? 1.258 1.312 1.163 1.532 1.823 1.295 0.529 0.712 1.175 0.981 1.380 0.359 0.912 1.104 0.853 0.867 0.994 0.616 1.088 0.571 0.619 1.123 24.290 1.582 1.721 1.353 2.347 3.323 1.667 0.280 0.507 1.381 0.962 1.904 0.129 0.832 1.219 0.728 0.752 0.988 0.379 1.184 0.326 0.382 1.261 26.107 2000 2380 2100 2600 2950 2500 1000 1100 1360 1480 2250 600 1530 2170 1650 1300 1850 900 1900 1080 1010 1700 ? 1.176 1.400 1.235 1.529 1.735 1.470 0.588 0.647 0.800 0.870 1.323 0.353 0.900 1.276 0.970 0.765 1.088 0.529 1.117 0.635 0.594 1.000 24.000 1.383 1.960 1.525 2.338 3.010 2.161 0.346 0.419 0.640 0.757 1.750 0.123 0.810 1.628 0.941 0.585 1.184 0.280 1.248 0.403 0.353 1.000 27.014 1.479 1.837 1.436 2.342 3.163 1.904 0.311 0.461 0.902 0.853 1.826 0.126 0.821 1.409 0.827 0.663 1.081 0.326 1.215 0.363 0.368 1.123 27.226 ２２ 2、计算相关系数r及机误4Er.

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r =

?k?kn?1xin2n?1nyin?n=

2(?kxi?n)(?kyi?n)n?127.226?24=0.830

(26.107?24)(27.014?24) 4Er??2.698

1?rn2=? 0.171

r=0.965?4Er=0.171 则，甲、乙两站流量为直线相关。

3、计算期望值?x，

－?ny

?x＝x??kn?12xi?nn?1＝2101.36?26.107?24=637.374

23 ?y=y?5、列表回归方程

－?kn?1n2yi?nn?1=1700.45?27.014?24=615.460

238y?y) x?x?1.24(??

6、利用回归方程x?x?1.248(y?y)插补可得乙站流量 ：

1951年 得，y=789 m3/s 1952年 得，y=1859m3/s 1953年 得，y=1335m3/s 1954年 得，y=1570m3/s 1960年 得，y=3296m3/s 1967年 得，y=3574m3/s 1974年 得，y=2989m3/s 1978年 得，y=3959m3/s

??

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