自考06286桥涵水文自学辅导资料.docx

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自考06286桥涵水文自学辅导资料

桥涵水文课程

自学辅导资料

配套教材：

《水力学与桥涵水文》

适应层次：

本科

课程代码：

06286

第一部分自学指导

第1章：

绪论……………………………………………………………………………1

第2章：

水静力学基础…………………………………………………………………1

第3章：

水动力学基础…………………………………………………………………2

第4章：

水流阻力与水头损失…………………………………………………………3

第5章：

管流……………………………………………………………………………3

第6章：

明渠水流………………………………………………………………………4

第7章：

堰流与泄水建筑物的消能……………………………………………………5

第9章：

河流概论………………………………………………………………………5

第10章：

水文统计原理与方法…………………………………………………………6

第11章：

桥涵设计流量及水位推算……………………………………………………7

第12章：

大中桥位勘测设计……………………………………………………………8

第13章：

桥梁墩台冲刷计算……………………………………………………………9

第二部分复习思考题

一．单选题……………………………………………………………………………10

二、多选题……………………………………………………………………………17

三．填空题……………………………………………………………………………19

四．判断题……………………………………………………………………………22

五．名词解释题………………………………………………………………………24

六．简答题……………………………………………………………………………26

七．计算题……………………………………………………………………………27

第三部分参考答案

一．单选题……………………………………………………………………………33

二、多选题……………………………………………………………………………33

三．填空题……………………………………………………………………………33

四．判断题……………………………………………………………………………35

五．名词解释题………………………………………………………………………35

六．简答题……………………………………………………………………………38

七．计算题……………………………………………………………………………42

第一部分自学指导

第1章绪论

一、主要内容

1.水力学的研究方法

（1）理论分析法

（2）科学实验法（3）数值计算法

2.水文学的研究方法

（1）成因分析法

（2）数理统计法（3）地区综合法

3.液体的主要物理性质

（1）密度

（2）容重（3）粘滞性（4）牛顿内摩擦定律

4.作用在液体上的力

（1）表面力

（2）质量力（3）单位质量力及其分量。

二、重点

（1）液体的粘滞性（２）牛顿内摩擦定律　　（３）理想液体　　（４）实际液体

三、难点

（１）表面力　　（２）质量力　　（３）单位质量力及其分量

第2章水静力学基础

一、主要内容

１．静水压强分布规律

（１）静水压强的特性　　（２）液体平衡微分方程　　（３）等压面

２．重力作用下水静力学基本方程

（１）水静力学基本方程　　（２）绝对压强与相对压强　（３）真空值

（４）静水压强分布图绘制　

３．平面上静水总压力计算方法

　（１）解析法　　　（２）图解法

４．曲面上静水总压力计算

（１）压力体绘制　　（２）水平分力计算　　（３）铅垂分力计算　　（４）总压力计算

二、重点

（１）静水压强的特性　　（２）静水压强分布图绘制　　（３）平面上静水总压力计算

（４）压力体绘制方法　　（５）曲面上静水总压力计算

三、难点

（１）液体平衡微分方程　（２）压力体的构成边界　　（３）曲面上的静水总压力计算

第3章水动力学基础

一、主要内容

１．描述液体运动的两种方法

（１）拉格朗日法　　（２）欧拉法

２．欧拉法的基本概念

（1）流线与流管

（2）过水断面（3）元流与总流（4）流量（5）断面平均流速

（6）恒定流与非恒定流（7）均匀流与非均匀流（8）渐变流与急变流

3.恒定流连续性方程

（1）元流连续性方程

（2）总流连续性方程

4.恒定总流实际液体能量方程

（1）流速水头

（2）压强水头（3）测压管水头（4）总水头（5）水头损失

（6）能量方程应用条件

5.恒定总流动量方程

（1）控制体

（2）动量方程应用要点

二、重点

（1）欧拉法

（2）流线（3）流量（4）恒定总流连续性方程（5）恒定总流能量方程

（6）总水头（7）水头损失（8）恒定总流动量方程。

三、难点

（1）总流能量方程应用条件

（2）总流动量方程应用要点

第4章水流阻力与水头损失

一、主要内容

1.水头损失的类型

（1）沿程水头损失

（2）局部水头损失

2.液体运动的两种流动型态

（1）雷诺试验

（2）层流（3）紊流（4）雷诺数

3.沿程水头损失计算

（1）均匀流基本方程

（2）沿程阻力系数（3）达西公式（4）紊流特征

（5）尼古拉兹试验（6）谢才公式（7）曼宁公式

4.局部水头损失计算

（1）局部水头损失成因

（2）局部水头损失计算公式（3）局部阻力系数

二、重点

（1）沿程水头损失

（2）局部水头损失（3）层流与紊流（4）达西公式（5）谢才公式

三、难点

（1）紊流特征

（2）尼古拉兹试验（3）沿程阻力系数分类计算

第5章管流

一、主要内容

1.有压管路的类型

（1）简单管路

（2）复杂管路（3）长管与短管

2.短管水力计算

（1）简单短管自由出流计算

（2）简单短管淹没出流计算（3）短管水力计算的几种情况

（4）自由出流总水头线与测压管水头线的绘制（5）淹没出流总水头线与测压管水头线的绘制

二、重点

（1）简单短管自由出流计算

（2）简单短管淹没出流计算（3）短管水力计算的几种情况

三、难点

（1）自由出流总水头线与测压管水头线的绘制

（2）淹没出流总水头线与测压管水头线的绘制

第6章明渠水流

一、主要内容

1.明渠几何特征

（1）梯形断面水力要素

（2）棱柱形渠道（3）明渠底坡（4）渠道容许流速

2.明渠均匀流

（1）明渠均匀流的特性

（2）明渠均匀流的产生条件（3）明渠均匀流量基本公式

（4）明渠水力最佳断面（5）明渠均匀流水力计算基本问题

3.明渠非均匀流

（1）明渠非均匀流水力现象的四种类型

（2）明渠的三种水流状态（3）佛汝德数

（4）临界水深（5）临界底坡（6）缓坡渠道与急坡渠道（7）断面比能及比能曲线

（8）水跃共轭水深计算（9）梭柱形明渠恒定渐变流水面曲线定性分析与计算。

二、重点

（1）明渠均匀流的特性与产生条件

（2）明渠均匀流量基本公式（3）水力最佳断面

（4）明渠均匀流水力计算基本问题（5）佛汝德数（6）临界水深（7）断面比能

（8）水跃共轭水深计算（9）梭柱形明渠恒定渐变流水面曲线定性分析与计算

三、难点

（1）明渠恒定渐变流基本微分方程

（2）梭柱形明渠恒定渐变流水面曲线定性分析与计算

第7章堰流与泄水建筑物的消能

一、主要内容

1.堰的类型

（1）薄壁堰

（2）实用堰（3）宽顶堰

2.堰流计算

（1）堰流流量公式

（2）流量系数计算（3）侧收缩系数计算（4）淹没系数计算

3.泄水建筑物的消能

（1）底流式消能

（2）面流式消能（3）挑流式消能（3）消能池水力计算。

二、重点

（1）实用堰的堰流计算

（2）宽顶堰的堰流计算

三、难点

消能池水力计算

第9章河流概论

一．主要内容

1.河川水文现象的特性

（1）随机性

（2）周期性（3）地区性

2.水文循环三要素

（1）降水

（2）蒸发（3）径流

3.河流及流域

（1）河流的形成与分段

（2）山区河流与平原河流的一般特性（3）河流的基本特征

（4）流域的基本特征（5）流域面积的确定方法（6）桥位河段的分类

4.河川径流

（1）径流形成过程

（2）径流形成的影响因素（3）径流的度量方法

（4）河流水量补给类型

5.水文资料的观测与收集

（1）水位观测的设备与方法

（2）流速测量方法（3）流量计算方法（4）相应水位计算

（5）水位流量关系曲线的绘制与应用（6）水文资料的收集途径

6.泥沙运动基础知识

（1）泥沙分类

（2）泥沙的主要特征（3）泥沙的起动流速（4）输沙率与含沙量

（5）沙波运动的四种型态

7.河床演变基础知识

（1）河床形态变化类型

（2）河床演变的影响要素（3）建桥后的河床演变

（4）河相关系与造床流量

二．重点

（1）河流的基本特征

（2）流域的基本特征（3）径流的形成过程与影响因素

（4）径流度量单位（5）水位观测方法（6）流量计算方法（7）泥沙分类

（8）泥沙的主要特征（9）河床演变的影响要素（10）河相关系与造床流量

三．难点

（1）相应水位计算

（2）水位流量关系曲线（3）建桥后的河床演变

第10章：

水文统计原理与方法

一．主要内容

1.水文统计基本概念

（1）随机事件及随机变量

（2）概率与频率（3）总体与样本（4）累计频率及重现期

（5）桥涵设计洪水频率

2.经验频率曲线

（1）水文资料的“四性”审查

（2）经验频率计算公式（3）经验频率曲线的绘制与应用

3.理论频率曲线

（1）皮尔逊Ⅲ型分布

（2）统计参数计算（3）统计参数对频率曲线的影响

（4）统计参数的抽样误差

4.频率分析方法

（1）矩法的计算公式

（2）求矩适线法的主要工作（3）三点适线法原理

5.特大洪水处理

（1）不连序系列的频率计算

（2）不连序系列的统计参数计算

6.相关分析

（1）相关关系及其分类

（2）直线相关的分析方法（3）相关系数计算

（4）相关分析的应用——水文资料的插补展延

二．重点

（1）水文资料的审查

（2）累计频率与重现期（3）桥涵设计洪水频率

（4）经验频率曲线（5）统计参数的定义公式及物理含义（6）理论频率曲线，

（7）统计参数对频率曲线的影响（8）特大洪水的处理（9）直线相关的分析方法

三．难点

（1）理论频率曲线

（2）统计参数对频率曲线的影响

（3）统计参数的抽样误差（4）特大洪水的处理。

第11章：

桥涵设计流量及水位推算

一．主要内容

1.根据实测流量资料推算设计流量

（1）设计流量及其工程意义

（2）设计流量的推算方法

2.根据洪水调查资料推算设计流量

（1）形态调查法的主要工作

（2）历史洪水洪峰流量计算（3）历史洪水重现期确定方法

3.根据暴雨资料推算设计流量

（1）推理公式法基本原理

（2）推理公式参数计算（3）交通部公路科研所推理公式

（4）暴雨径流简化公式（5）地区经验公式

4.桥位断面设计流量和设计水位确定

（1）直接移用法

（2）水文比拟法

二．重点

（1）按实测资料推算设计流量

（2）历史洪水调查（3）小流域推理公式设计流量推算方法

三．难点

小流域推理公式设计流量推算方法。

第12章：

大中桥位勘测设计

一．主要内容

1.桥涵分类及一般规定

（1）桥涵分类标准

（2）桥涵布置的一般规定

2.桥位选择

（1）桥位选择的一般要求

（2）桥位