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基于水位单位线法和墩台水痕的既有中小桥水文检算
| 论文题名： | 基于水位单位线法和墩台水痕的既有中小桥水文检算 |
| 关键词： | 桥梁工程;水文检算;水位单位线法;墩台水痕;最小二乘法 |
| 摘要： | 既有中小桥的水文检算常常缺乏流量观测资料，故一般利用雨量来推算流量，常用方法为推理公式法、单位线法、各地区的经验公式法等，但他们都要用到流域面积、桥前坡度和主河道长度等参数，而这些参数的获得需要花费极大的人力物力，相应地也就加大了水文检算的难度。 传统的时段单位线法是一种黑箱模型分析方法，它依据倍比和叠加两个基本假定以历史实测流量资料预测未来流量，计算过程相对简便，但是缺乏水文站的中小流域桥通常无法取得实测流量资料，这是其应用于水文检算的一个难题。 既有桥梁在历年洪水作用下，水断不对墩台进行侵蚀，墩台上不可避免的保留有各次洪水的水位记录（水痕）。自桥梁建成后，桥梁墩台就无意识的收集了这些资料，并保留在墩台上。经与实测记录资料对比，说明了桥墩水痕的水位记录是可靠的。 本文的水位单位线法即是基于时段单位线法的黑箱特点提出的一种以历史水位资料推求未来水位的计算方法，其历史水位资料可由桥墩水痕得到，这就避开了上文时段单位线法应用于水文检算时存在的难题。 为简化推导过程，参照时段单位线法的两个基本假定，仍认为水位单位线服从倍比和叠加两个基本假定。它首先利用已有的实测水位和雨量资料通过最小二乘法求解，得到计算水位单位线。计算单位线经过修正后，结合未来的雨量资料就可预测未来桥址处洪水水位，进一步对既有中小桥进行水位标高和基础埋置深度检算。本文的水位单位线法经岚猗河裴家川水文站实例和京广线某桥实例计算，证明是可行的。 研究结果表明：水位单位线法与传统方法预测的水位相对误差在6％以内，但水位单位线法不再需要确定流域面积、主河道长度、流域坡度等多个参数。进行水文检算时也不需要确切的水位记录资料，只要桥梁上留有历史水痕即可，因此这种方法能够为无资料区既有中小桥水文检算提供一种相对简便的方法。 |
| 作者： | 曹二星 |
| 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： | 2008 |
| 正文语种： | 中文 |
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