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基于等流时线法与桥墩水痕的桥梁水害预警研究
| 论文题名： | 基于等流时线法与桥墩水痕的桥梁水害预警研究 |
| 关键词： | 桥梁安全;水害预警;桥墩水痕;水文计算 |
| 摘要： | 考虑到现行的小流域中小桥梁水害预测方法存在着诸如预测结果误差大、外业劳动强度大、缺乏流域资料无法预测、重结果而不重过程等弊端,本文提出了一种利用历史桥墩水痕来推求流域概化汇流曲线的新方法,此法改善了由于流域资料的缺乏而无法预测或预测结果误差较大的情况。本方法在对桥位断面的洪峰流量大小进行预测的同时,对洪峰流量抵达桥下的具体时间进行了预测。本文桥梁水害预警过程如下: (1)利用容易被观测到的已经记录在桥墩上的历史水痕高程得到桥下历史洪水的水位,结合桥下河床断面形态利用谢才-满宁公式求得与桥墩水痕对应的历史洪水的洪峰流量,然后利用推理公式法算出桥位断面以上流域的换算流域面积。 (2)将概化洪水过程线作为桥位断面实际洪水过程线,根据流域与暴雨特点分3种情况讨论桥位断面洪水过程线与桥位断面以上流域汇流曲线之间的关系,从而得到流域汇流曲线的概化外轮廓,然后利用换算流域面积求出流域的概化汇流曲线。 (3)根据所选时段对概化汇流曲线进行时程分配,对流域内已降暴雨进行实时观测得到已实测降雨过程,然后采用等流时线法对流域进行汇流计算,得已降暴雨在桥位断面形成的流量过程。为弥补等流时线法固有的缺陷,采用下游流域面雨量过程作为已实测降雨过程来对桥位断面汇流过程进行计算,同时利用洪峰流量减小系数和洪峰时间延迟系数来考虑河槽调蓄对洪峰流量大小以及抵达桥下时间的影响。 (4)根据求得的洪峰流量对桥梁进行水位和冲刷检算,从而确定桥梁水害的可能性并发布桥梁水害预警。实例证明,利用本文方法对中小桥进行洪水预测具有较高的精度,能够满足实际生产的需要,而且减少了野外勘测的工作量,使洪水预报工作变得简单、有效。尤其对于缺乏水文资料的中小桥,该方法更具有实际应用价值。 |
| 作者： | 吴雪峰 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 文雨松 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中南大学 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
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