桥涵水文课后习题答案.doc

CSU习题4-1解：各部分的平均流速、各部分面积以及各部分流量计算结果如下表。计算示例如下：；编号123,4567合计测线流速0.72.0,1.62.5,2.3，2.02.4,2.31.81.78部分平均流速0.71.82.272.351.81.78部分断面面积2.83517.63426.647.18415.8321.9872.105部分流量1.98531.74160.47316.88228.4983.524143.103因此水位标高31m时通过的总流量：过水断面面积：断面平均流速：将所得结果标到该形态断面水位关系曲线图上，如下：习题4-2解：各部分湿周、面积、水力半径计算如下：左河滩部分河槽部分右河滩部分湿周3.37815.5859.823面积2.83551.45817.812水力半径0.839 3.302 1.813 桥前水面坡度为0.0029835，取河滩粗糙系数为12，则左河滩流量右河滩流量故河槽部分流量从而主槽粗糙系数为习题5-1解：第一步，把流量按递减顺序重新排列，并用维泊尔公式计算经验频率，如下表顺序号按年份顺序排列按大小排列经验频率年份流量流量1195070864.2 2195134738.3 31952507012.5 41953436816.7 51954486520.8 61955655625.0 71956545629.2 81957125433.3 91958285037.5 101959394841.7 111960564745.8 121961684350.0 131962474254.2 141963333958.3 151964223662.5 16196573466.7 171966863370.8 181967562875.0 191968362579.2 201969252283.3 211970161687.5 221971731291.7 23197242795.8 第二步，将各流量样本值和相应的经验频率值绘于海森机率格纸上，如下图，这些离散点组成一条经验频率曲线第三步，计算统计参数；第四步，分别假设等于0.1、0.2、0.5，计算出若干组理论频率曲线，如下表p(cs=0.1)faiKpQp0.012.42.1260893.362551040.051.671.78356478.321645930.11.391.65218872.552531640.20.841.39412861.220342860.5-0.020.99061643.500920410.75-0.80.6246427.429816320.9-1.270.40411617.745945910.95-1.620.23989610.534553050.99-2.25-0.0557-2.4459541p(cs=0.2)faiKpQp0.012.472.15892494.804829610.051.71.7976478.939765320.11.411.66157272.964611240.20.831.38943661.014303070.5-0.030.98592443.294880610.75-0.80.6246427.429816320.9-1.260.40880817.95198570.95-1.590.25397211.152672440.99-2.18-0.022856-1.00367553p(cs=0.5)faiKpQp0.012.682.25745699.131665330.051.771.83048480.382043890.11.451.6803473.788770420.20.811.38005260.602223480.5-0.080.96246442.264681630.75-0.790.62933227.635856120.9-1.220.42757618.776144890.95-1.490.30089213.21307040.99-1.960.0803683.529199984同样将理论频率曲线绘于海森机率格纸上，如下图第五步，选择一条最合适的曲线，在上图中，以偏差系数时的曲线与经验点群吻合得较好，最终确定其为选定的理论频率曲线。该一般大桥的设计流量为习题6-1解：1、检算梁底水位(1)由题4-1形态断面水位关系曲线，得设计流量通过时的水位标高为30.4m。因为河道接近均匀稳定流，所以设计流量通过桥址断面的水位标高(2)计算桥下河床断面（水位30.04m）桥下左滩：过水面积湿周 水力半径 流速 流量桥下主槽：过水面积湿周 水力半径 流速 流量桥下右滩:过水面积湿周 水力半径 流速 流量(3)计算桥下壅水高度扣除墩台阻水面积后的桥下净面积为桥下流速建桥前从桥孔部分通过的流量为因此查图6-2，得桥前壅水高度取桥下壅水高度(4)检算标高最高水位桥下净空小于0.5m，因此梁底水位标高不满足要求。2、检算基础埋置深度(1)桥下河槽部分通过的设计流量(2)计算单位流量集中系数按平滩水位计算河宽按平滩水位计算平均水深(3)河槽桥孔部分的过水净宽桥下河槽断面的最大水深 桥下河槽断面的平均水深与汛期含沙量有关的系数E=0.66取河槽流速为设计流速，单跨孔径，查表6-12，取桥墩水流侧向压缩系数(4)计算桥下一般冲刷后的最大水深假定一般冲刷线位于细沙层，则一般冲刷线标高=30.04-3.9=26.14m26m，假定正确。(5)墩前行进流速为(6)计算河床泥沙启动流速假定最低冲刷线位于标高26m以下，取(7)敦形系数桥墩计算宽度河床颗粒的影响系数(8)敦前泥沙起冲流速另外，指数(9)桥墩局部冲刷最低冲刷线标高=30.04-3.9-0.52=25.62m26m，说明假设正确。(10)检查基础埋置深度冲刷总深度=3.9+0.52=4.42m基础埋置深度=25.62-25.41=0.21m基础必须埋置深度=2m因此1号基础埋置深度不满足规范要求。