(完整word版)大工15春《橋涵水文》大作業(yè)及要求答案

1、橋涵水文大作業(yè)及要求題目一：計算題對某水文站22年不連續(xù)的年最大流量進行插補和延長后，獲得n=32年的連續(xù)年最大流量系列（如表1所示）。采用耿貝爾曲線作為理論頻率曲線，試計算Q1%和Q2%表1年最大流量表）丁與年份(mi/s)）丁與年份流量（m/s）1195176717P19673408219521781181968208831953128419196960041954150720P19701530519552000211971217061956238022197216507195721002319738408195826002419742854919592950251975130010196

2、03145261976185011196125002719779001219621000281978377013196311002911979190014196413603019801080151965148031r1981101016196622503219821700題目二：計算題某公路橋梁跨越一條平原河流，橋位河段基本順直，上游有河灣，河床平坦，兩岸較為整齊，無坍塌現(xiàn)象。河槽土質(zhì)為砂礫，河灘為耕地，表層為沙和淤泥。實測橋位河流橫斷面如圖1所示，可作為水文斷面進行流量計算。經(jīng)調(diào)查確定，樁號K0+622.60為河槽和河灘的分界，選定粗糙系數(shù)為：河槽mc40,河nc1灘mt30。調(diào)查的歷史洪水

3、位為63.80m,洪水比降為0.3%,試求其相網(wǎng)的nt歷史洪水流量。1W1_.上nil.小$S£1Jsiw«J:!P1S將上呈率寅碩兇36WJ2J1.W卜且14Q4O22.73|16OQ2UW!ii.uai%n枷禰Iss!jI升+#+圖1河流橫斷面圖題目三：結(jié)合工程實例，談?wù)勔话銖哪膸追矫嫠鸭馁Y料？如何進行？（建議必要處附圖片說明。）回答內(nèi)容應(yīng)與題目要求相一致，字數(shù)不少丁1000,字體宋體小四字，1.5倍行間距。題目四：什么是相關(guān)分析，列舉工程實例，說明相關(guān)分析在水文計算中有何用途（建議必要處通過計算說明。）回答內(nèi)容應(yīng)與題目要求相一致，字數(shù)不少丁1000,字體宋體小四字

4、，1.5倍行間距。題目五：請分析潮汐、潮流是怎樣形成的？簡述我國海域潮汐和風(fēng)暴潮情況如何？（建議必要處附圖片說明。）回答內(nèi)容應(yīng)與題目要求相一致，字數(shù)不少丁1000,字體宋體小四字，1.5倍行間距。Q(2)1n-Qini1計算均方旁1E5885732:Sxn2QiQ1nSx_n,ni1已知Q=1839,n32,將表，（3）查表得：P1%pn3.631P2%pn3.007(4)QpQpnSx答：（1）計算平均流量Q1839(m3/s)2Qi2QQ1%18393.6317594726m3/s中數(shù)據(jù)代入得Sx795m3/sQ1%18393.0077594260m3/s（5）采用皮爾遜III型曲線作為理

5、論頻率曲線，應(yīng)用適線法結(jié)果比上述結(jié)果偏小。Q1%小2.4%,Q2%小1.9%。答：（1）確定形態(tài)斷面，為復(fù)式斷面，劃分河灘和河槽。"號河床標局（m）水深（m平均水深（m水面寬度（m過水面積（m2）累計面積（m2）合計K0+500.5863.800.001.559.0213.980.00河灘Wt=336.19n2Bt=122.02m509.6060.703.103.2436.90119.5613.98546.5060.423.383.2928.9095.08133.54575.4060.613.192.636.8017.88228.54582.2061.742.062.2240.408

6、9.69246.50622.6061.422.387.1122.75161.75336.19645.3551.9611.8412.1916.00195.04497.94河槽Wc=1045.31m661.3551.2612.5412.2020.00244.00692.98681.3551.9511.8511.6521.00244.65936.98702.3552.3511.4510.7413.00139.621181.63715.3553.7810.025.4010.6257.351321.25725.9763.030.770.634.102.581378.60730.0763.320.480.

7、241.340.321381.18731.4163.800.00合計230.831；381.501381.50Bc=108.81m(2) 已知河槽mc(3) 河灘：1一40，河灘mtnc一w336.19一ht二2.76(m)Bt122.022/31/2tmhti30_2/31/22.760.00031/2Qtwtt336.191.02343(m3/s)河槽：w104531hc9.61(m)Bc108.81-2/3.1/2_-2/3_-1/2cmchci409.610.0003Qcwcc1045.313.133272(m3/s)(4)全斷面總流量QQcQt32723433615m3/snt1.0

8、2(m/s)3.13(m/s)全斷面過水面積:1一,30。洪水比降為i=0.3/oowwcwt1045.31336.191381.5m2全斷面平均流速：Q3615v2.62m/sw1381.51.水文資料：是指江河、湖泊、渠道、水庫的水位、流量、水質(zhì)、水溫、泥沙、水下地形、和地下水資源，以及降水量、蒸發(fā)量、墻情等監(jiān)測調(diào)查數(shù)據(jù)和經(jīng)整編后的成果資料；是進行水文分析計算的基本數(shù)據(jù)。2.搜集水文資料一般從以下幾個方面進行:a)水文站觀測資料：較為真實客觀，是水文分析計算的主要依據(jù)。b)洪水調(diào)查資料：是水文站觀測資料的重要補充。c)文獻考證資料：是搜集水文資料的重要途徑。3.具體搜集步驟分別如下:1）水

9、文站觀測資料橋涵水文計算所需的水文資料，1990年以前的大部分可查閱水文年鑒，1990年以后的則應(yīng)向水文局數(shù)據(jù)庫查詢，但有時也需要到水文站詳細了解。2）洪水水位資料的復(fù)核：應(yīng)了解水文站的水準基面和基本水尺的情況，歷年有無變動。了解水位觀測過程中有無水毀、中斷、漏測等情況，漏測資料是如何補救的。一般可利用水位過程線或水位與流量曲線，檢查洪水位的變化規(guī)律。3）洪峰流量資料的復(fù)核：應(yīng)了解水文站測流河段和測流斷面的情況，洪水時斷面的變化，上下游有無分洪、決堤的情況，以及流量的測算法方法和精度。一般可利用水文站歷年水位與流量關(guān)系曲線的綜合進行比較檢查，也可以利用上下游水文站觀測資料或洪水調(diào)查資料進行對比

10、檢查。洪水調(diào)查：是對某一流域或地區(qū)歷史上或近期發(fā)生的洪水情況的調(diào)查，洪水調(diào)查包括考察洪水痕跡和收集有關(guān)資料，推算一次洪水的總量、洪峰流量、洪水過程及重現(xiàn)期的全部工作。洪水調(diào)查主要是在橋位上下游調(diào)查歷史上各次洪水的水位、確定洪水比降，推算相應(yīng)的歷史洪水流量，作為水文分析計算的依據(jù)；同時，調(diào)查橋位附近河道變形及河床演變，作為確定歷史洪水計算斷面和橋梁墩臺天然沖刷深度的依據(jù)。題目四：答：相關(guān)分析：相關(guān)分析就是對總體中確實具有聯(lián)系的標志進行分析，其主體是對總體中具有因果關(guān)系標志的分析。它是描述客觀事物相互問關(guān)系的密切程度并用適當?shù)慕y(tǒng)計指標表示出來的過程。在一段時期內(nèi)出生率隨經(jīng)濟水平上升而上升，這說明兩

11、指標間是正相關(guān)關(guān)系；而在另一時期，隨著經(jīng)濟水平進一步發(fā)展，出現(xiàn)出生率下降的現(xiàn)象，兩指標問就是負相關(guān)關(guān)系。為了確定相關(guān)變量之間的關(guān)系，首先應(yīng)該收集一些數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)應(yīng)該是成對的。例如，每人的身高和體重。然后在直角坐標系上描述這些點，這一組點集稱為散點圖”。根據(jù)散點圖，當自變量取某一值時，因變量對應(yīng)為一概率分布，如果對丁所有的自變量取值的概率分布都相同，則說明因變量和自變量是沒有相關(guān)關(guān)系的。反之，如果，自變量的取值不同，因變量的分布也不同，則說明兩者是存在相關(guān)關(guān)系的。兩個變量之間的相關(guān)程度通過相關(guān)系數(shù)r來表示。相關(guān)系數(shù)r的值在-1和1之問，但可以是此范圍內(nèi)的任何值。正相關(guān)時，r值在0和1之間，散點

12、圖是斜向上的，這時一個變量增加，另一個變量也增加；負相關(guān)時，r值在-1和0之間，散點圖是斜向下的，此時一個變量增加，另一個變量將減少。r的絕對值越接近1,兩變量的關(guān)聯(lián)程度越強，r的絕對值越接近0,兩變量的關(guān)聯(lián)程度越弱。1. 相關(guān)分析在水文計算中的用途：水文統(tǒng)計中，資料系列愈長，組成的樣本代表性就愈強，用以推算的總體參數(shù)值得抽樣誤差也就愈小。但實際工作中，能夠搜集到的實際水文資料往往觀測年限較短，有時還可能在觀測期間有缺測年份，若能找到與它有客觀聯(lián)系的長期連續(xù)觀測資料，就可以利用兩實測資料系列之間的變量的統(tǒng)計相關(guān)，進行相關(guān)分析，對短期觀測資料進行插補和延長，提高水文統(tǒng)計的精度。因此，相關(guān)分析也是

13、水文計算的一種重要工具。2. 工程實例分析：已知7工蘇省某地區(qū)甲，乙兩站具有1965年及1967年1983年計18年的年雨量同步資料，試用相關(guān)計算法進行甲，乙兩站年雨量的相關(guān)分析；已知1966年甲站年雨量為945.7mm，試插補該年乙站缺失的年雨量。甲站與乙站年雨量相關(guān)計算表序號年份甲站年雨量x(mxn)乙站年雨量y(nun)隊s1E-l<Ky-田i)(M)(1)(2><3>(4)(5)(6)(7)(8)(9)(W>(ii)11%5120.6B93-ZL191J60.190.260.03610.06760.049421W798X90.92L04=0+08|0.04

14、0.00640.0016-0.00323196Klfi2Z747X51531330,530330.28090.10890.17499aV«.aA.勵a,*161981921.7109141()R7aQgoQ13«Q(iQU1719S21029W()U7-0AlHMIiwriffiBUrd1819&3753-2786.1TiJlBJ"JS71-1,J-W-P(171GMIMM0面4119152.419924.8*JLU!U<Ul-X%二時平均VlTLz1)將yi與xi的對應(yīng)值點繪丁方格紙上得到相關(guān)點2)計算x,y系列的均值:1915Z419924.8X

15、=V=-Tq=1106.18183).計算錯誤！未找到引用源。錯誤!未找到引用源。=錯誤!未找到引用源。=錯誤!未找到引用源。=0.24錯誤！未找到引用源。=錯誤！未找到引用源。=錯誤!未找到引用源。=0.21錯誤!未找到引用源。=X錯誤!未找到引用源。1064.0X0.24=255.4mm錯誤!未找到引用源。=Y錯誤!未找到引用源。=1106.9X0.21=232.4mm4) ,計算相關(guān)系數(shù)rr=錯誤!未找到引用源。=錯誤!未找到引用源。=0.89>0.85) ,計算回歸系數(shù)錯誤!未找到引用源。：錯誤!未找到引用源。=r錯誤!未找到引用源。=0.816) .求得x,y的回歸方程為：Y=

16、0.81x+245.17) .計算回歸線的均方誤差：%=232.W1-1893=106.0mmYx15%=1106.9x15%=166mm8) ,由回歸方程求得1966年乙站年雨量：Y=0.81X945.7=245.1=1011.0mm題目五：答：潮汐與潮流：在月球、太陽和其它天體引潮力的作用下，地表海水發(fā)生周期性運動的現(xiàn)象為潮汐，它包括海面周期性的垂直漲落運動和海水周期性的水平進退流動。習(xí)慣上，前者稱為潮汐，后者為潮流。引潮力和潮汐現(xiàn)象的成因：潮汐現(xiàn)象與天體引力有關(guān)，隨地球、日、月三者位置的變化而變化。月球離地球越近，對海水的引力越大，其近地點不斷東移，8.85年為一個周期；日月相對丁地球的

17、運動位置也在不斷變化，18.61年為一個周期。地球上的潮汐現(xiàn)象主要是由月和日的引力作用引起的，而以月球引力為主。首先討論月球的萬有引力對海洋潮汐的作用。假設(shè)海水覆蓋整個地球表面，地球和月球繞著共同的質(zhì)心C轉(zhuǎn)動，視以C為原點，坐標軸指向包星的°F系為慣性系，另有一以地心為坐標原點，坐標軸指向包星的參考系。F。C系與C'系坐標軸總保持平行，故C'系繞C系平動。若僅關(guān)心為何一日兩潮，即僅討論為什么面向和背向月球的水面有兩個凸起，可引入如下理想模型：認為地表水相對丁C'系靜止，即水隨C'系繞C平動。這時，水表面諸體元均以*為半經(jīng)作圓周運動。但各有自己的圓心，乂

18、因為是平動，諸體元的速度和加速度都是相同的，因此各單位質(zhì)量水與地心處單位物質(zhì)所受向心力相同，如圖（一）所示。由丁地表面各處與月球連線長短、方位不同，各水體元在各處所受月球的引力不同，如圖（二）所示。這個引力有兩種效果，一個作用是使諸單位質(zhì)量水獲得各自繞地月共同的質(zhì)心C作圓周運動的向心力，此力的大小等丁月球作用丁地心處單位質(zhì)量物質(zhì)的力，另一個作用是產(chǎn)生潮汐的引潮力。故月球的引潮力可定義為地表面單位質(zhì)量的水所受月球引力減去地心處單位質(zhì)量物質(zhì)所受月球的引力。分別用F、fc和f表示引潮力、向心力和引力，有*=1，其中fc顯然等丁',GM和d分別表示萬有引力常量，月球的質(zhì)量和地心月心問的距離。由丁地表面水體元所受月球的引力不同，地面不同處的引潮力不同，如圖（三）所示。P點的引潮力可用欠量差求得，如圖（四）所示圖<-）圖（二）