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桥涵水文第五章大中桥孔径计算在大中桥的设计与施工中，桥涵的水文计算是一个非常重要的环节。
通过对桥涵孔径进行合理的计算，可以确保桥涵在不同水流条件下的安全和稳定。
本章将详细介绍大中桥孔径计算的方法和要点。
一、桥涵孔径计算的基本原理桥涵孔径的计算是根据水流力学的基本原理配合实际情况进行的。
水流经过桥涵时，其流速和流量都会受到桥墩的阻碍和约束。
因此，我们需要确定桥涵孔径的大小，使得桥涵能够容纳一定范围内的水流，且不对水流产生较大的约束。
对于大中桥涵孔径计算，一般采用下面的基本原理：1.根据设计要求确定桥涵的设计洪水位和设计洪水流量。
2.通过计算水流的流速和流量，确定桥涵孔径的大小。
3.根据桥涵的结构形式和其他设计条件，确定最终的桥涵孔径。
二、桥涵孔径计算的主要参数进行桥涵孔径计算时，需要考虑的主要参数包括：设计洪水位、设计洪水流量、桥涵的形状和几何参数、桥涵的材料和强度等。
1.设计洪水位：设计洪水位是针对特定的设计标准和设计年限确定的。
它反映了水位的高度，是桥涵孔径计算的基础。
2.设计洪水流量：设计洪水流量是指在设计洪水位下单位时间内通过桥涵的水流量。
它是桥涵孔径计算的另一个重要参数。
3.桥涵的形状和几何参数：桥涵的形状和几何参数包括桥涵的宽度、高度、长度等。
这些参数对桥涵孔径的计算有着直接的影响。
4.桥涵的材料和强度：桥涵的材料和强度决定了桥涵能够承受的水流力。
这些参数在桥涵孔径计算中是必须考虑的。
三、桥涵孔径计算的方法根据桥涵的实际情况和设计要求，我们可以采用不同的方法进行桥涵孔径的计算。
常用的计算方法包括经验公式法、水动力计算法和数值模拟法等。
1.经验公式法：经验公式法是根据经验总结得出的计算方法，适用于一些较为简单的桥涵。
通过已知的经验公式，可以估算出桥涵所需的孔径大小。
2.水动力计算法：水动力计算法是根据水流的运动规律，利用物理学原理进行计算的方法。
通过对水流的流速、流量等参数进行计算，可以确定桥涵所需的孔径大小。
水位：横断面内，自由水面高出某一水准基面的高度深弘线：河流中沿水流方向各横断面最大水深点的连线河流长度：一般天然河流，从和元到河口距离河流比降:河流深泓线上单位长度内的平均落差称为比降含沙量是单位体积内水流中所含悬移质的质量，单位是kg/m3导治线：将各个把头的连线设计成一条平滑的曲线或直线河流流域：降落到地面上的水，被高地山岭分隔而汇集到不同河流中，这些汇集水流区域。
流域蓄渗过程：植物截留，入渗和填洼的整个过程河槽集流：坡面漫流的雨水汇入河槽后顺着河道由小沟到支流，由支流到干流，最后到达流域出口断面调治构造物主要包括：导流堤，丁坝，其它桥头防护工程调治构造物作用：调节水流，引导水流均匀顺畅地流过桥孔，防止桥下断面和上下游附近的河床河岸发生不利变形，确保桥梁安全。
推移质输沙率：单位时间内在过水断面单位河槽宽度上，通过的推移质的质量。
设计流量：根据国家技术标准规定的某一设计洪水频率，推算该频率相应洪水的洪峰流量。
平均潮面：半潮面即平均高潮和平均低潮的平均值潮高基准面：潮汐表预报潮位的起算面河床床面粗化：河床表面层的泥沙粒径逐渐增加，形成自然铺砌的现象理论深度基准面：理论计算得到的最低潮面，作为海图上标明深度的基准面三种水力计算图式：无压力式，半压力式，压力式。
海浪一般是由风引起的波浪涌浪以及涌浪传播到海岸所引起的近岸波总称流量过程线和水位过程线：河流的流量和水位都是随时间而不断变化的，流量和水位随时间而变化的关系曲线河川径流的大小和变化，通常用流量和水位表示流量计算：一、二、三、五点法降雨，流域蓄渗，坡面漫流和河槽集流是从降雨开始到出口断面产生径流经历的过程洪峰的最高水位一般迟于最大流量洪水调查主要是在桥位上下游调差历史上各次较大洪水水位，确定洪水比降，推算相应的历史洪水流量，作为水文分析和计算的依据河流的流量：是过水断面面积和断面平均流速的乘积在使用水文站整编资料时应进行复核，一般可重点复核水位和流量资料水文现象的特性：周期性地区性不重复性水文现象的分析研究方法：成因分析法地区归纳法数理统计法频率为2%的流量重现期为50年，表明该流量可能出现的时间间隔平均为50年桥涵设计洪水频率均值反映密度曲线的位置变化，变差系数反映密度曲线的高矮情况，偏差系数反映密度曲线的偏斜程度，均值反映频率曲线的位置高低，变差系数反映频率曲线的陡坦程度，偏差系数反映频率曲线的曲率大小。
第一章：桥梁环境1 桥梁环境的定义：一个组织在其间运作的周围事物（包括空气、水、土地、自然资源、植物、动物和人类）以及它们之间的相互作用。
2 可持续发展是既满足当代人的需要，又不对后代人满足其需要的能力构成危害的发展。
两层含义：3 生态公路的定义：建设者在公路规划设计和建设过程中，将自然、人和公路进行有机结合，融入生态设计的方法，形成行车安全舒适、运输高效便利、景观和谐、保护生态环境的可持续的公路模式。
第二章：河川径流1 研究自然界中水的运行变化规律的科学，称为水文学。
2 河流流经的谷地称为河谷。
3 河谷底部有水流的部分称为河床。
4 上游是河流的最上段，紧接河源，多处于深山峡谷中，坡陡流急，河谷下切强烈，流量小而水位变化大，常有急滩或瀑布，河底纵断面多呈阶梯形。
5 中游是河流的中间段，两岸多为丘陵，河床比降较平缓，两岸常有滩地，冲淤变化不明显，河床较稳定。
6 下游是河流的最下段，一般多处于平原区，河槽宽阔，流量较大，流速和底坡都较小，淤积作用明显，浅滩和河湾较。
7 流域的几何特征主要是流域面积和流域形状。
相同的自然地理条件下，流域面积越大，径流量就越大，洪水涨落较平缓；流域面积越小，径流量就越小，但洪水涨落较急剧。
流域形状狭长而呈羽形，出口断面流量小，径流历时较长；流域形状宽阔而呈扇形，出口断面流量大，径流历时较短。
8 平原河流特点：有广阔的河滩，洪水时河滩被淹，枯水时露在水面以上。
9 地面径流的形成过程，就水体的运动性质看，分为产流和汇流；就发生的区域看，分为流域面上和河槽内进行的过程。
10 降雨、蓄渗、坡面漫流和河槽集流，是从降雨开始到出口断面产生径流所经历的全过程，它们在时间上无截然的分界，是同时交错进行的。
11 由于洪水坡影响，河流同一断面上，同一次洪峰的最高水位稍迟于最大流量。
12 流量计算步骤：a将测流断面划分为若干部分b计算各测速垂线的垂线平均流速（五、三、二、一点法和平均法）c 计算各个部分面积的断面平均流速d 计算各个部分面积的流量e 计算全断面流量。
环境：一个组织在其间运作的周围事物（包括空气，水，土地，自然资源，植物，动物和人类等）以及它们之间的相互作用。
可持续发展：既满足当代人的需要，又不对后代人满足其需要的能力构成危害的发展。
水分循环：川流不息的大小河流把地面上的水注入海洋，海洋和地面上的水在太阳辐射的作用下，蒸发变成水汽进入大气，水汽在上升和随气流运动中遇冷凝结，并以降水（雨雪霜露等）形式降落到海洋或地面上，地面上的水又通过河流汇入海洋，如此周而复始，形成自然界的水分循环。
河川径流：受重力作用沿河床流动的水流河流的基本特征一般用河流断面，河流长度及河流比降来表示深泓线：河流中沿水流方向各横断面最大水深点的连线河流分为山区河流和平原河流平原河流按平面形态及演变过程分为：顺直微弯型（边滩平移型）河段，弯曲型（蜿蜒型）河段，分汊型（交替消长型）河段，散乱型(游荡型)河段径流形成过程：降雨过程，流域蓄渗过程，坡面漫流过程，河槽集流过程，它们在时间上并无截然的分界，而是同时交错进行的。
由于洪水坡的影响，在河流的同一断面上，同一次洪峰对的最高水位往往稍迟于最大流量，二者并非同时出现。
影响径流的只要因素：1气候因素（降雨，蒸发）2下垫面因素3人类活动因素水量补给的来源基本可分为雨源，雨雪源，冰雪源。
水文资料的来源有：水文站观测资料，洪水调查资料和文献考证资料水文现象的特性：周期性，地区性，不重复性（偶然性）频率为2%的流量重现期50年均值是系列中随机变量的算术平均数中值是系列中的随机变量为等权时，按大小递减次序排列，位置居于正中间的那个变量众值是系列中出现次数最多的那个变量均方差σ的量纲与变量xi 相同。
σ值较小时，表示系列的离均差较小，说明变量间的变化幅度较小，分布比较集中，即系列的离散程度较小。
σ值较大时，表示系列的离均差较大，说明变量间的变化幅度较大，分布比较分散，即系列的离散程度较大。
同时，均方差σ还可以说明均值对系列的代表性，σ值越小，均值的代表性越强。
第一章河川径流1.地面径流：降落到到地面上的水，除掉损失一部分外，在重力作用下沿一定方向和路径流动，这种水流称为地面径流2.河谷：河水流经的谷地。
3.河床：河谷底部有水流的部分。
4.河川径流：受重力作用沿河床流动的水流5.水系（或河系）：干流与支流形成脉络相通的系统。
6.干流：水系中直接流入海洋、湖泊的河流7.支流：流入干流的河流8.河流的基本特征一般用河流断面、河流长度及河流比降来表示.（一）河流断面有横断面和纵断面。
垂直于水流方向的断面称为河流横断面。
横断面内，自由水面高出某一水准基面的高程，称为水位。
河流的纵断面是指河流最大水深点的连线（深泓线）的断面。
河流纵断面能表示河床的沿程变化。
（二）河流比降：任意河段两端的高程差与其长度之比称为该河段的纵比降。
(三）河流长度从河源到河口的距离。
9.流域：降水落到地面形成的地表与地下径流，被山岭、高地分隔而汇集到不同的河流中，汇集水流的同一区域为某河流的流域。
10.分水线：分隔水流的高地、山岭的山脊线，就是相邻流域的分界线。
11.流域面积：流域分水线所包围的面积。
12.流域的特征（1）几何特征：主要是流域面积和流域形状（2）自然地理特征：主要是流域的地理位置和地形13.根据流域的地形特征分为山区河流和平原河流。
山区河流：流域内坡面陡峻，岩石裸露，汇流时间段，降雨强度大，以致洪水暴涨暴落，河流比降大，流速大，水流流态紊乱，存在回流、漩涡、跌水、水跃。
平原河流：形成时主要表现为水流的堆积作用，形成深厚的冲积层。
有广阔的河滩，洪水时河滩被淹没，中枯水时则裸露处水面。
平原河流按平面形状和演变过程，分为四种类型的河段：顺直微弯型、弯曲型、分叉型、散乱型。
14.流域内自降水开始到雨水流过出口断面的整个物理过程称为径流形成过程。
一般将这一过程分为四个阶段：降雨过程—流域蓄渗过程—坡面漫流过程—河槽集流过程。
15.影响径流的主要因素：①气候因素和②下垫面因素。
气候因素：降雨蒸发。
