基于水位單位線法和墩臺(tái)水痕的既有中小橋水文檢算.pdf

1、既有中小橋的水文檢算常常缺乏流量觀測(cè)資料，故一般利用雨量來(lái)推算流量，常用方法為推理公式法、單位線法、各地區(qū)的經(jīng)驗(yàn)公式法等，但他們都要用到流域面積、橋前坡度和主河道長(zhǎng)度等參數(shù)，而這些參數(shù)的獲得需要花費(fèi)極大的人力物力，相應(yīng)地也就加大了水文檢算的難度。 傳統(tǒng)的時(shí)段單位線法是一種黑箱模型分析方法，它依據(jù)倍比和疊加兩個(gè)基本假定以歷史實(shí)測(cè)流量資料預(yù)測(cè)未來(lái)流量，計(jì)算過(guò)程相對(duì)簡(jiǎn)便，但是缺乏水文站的中小流域橋通常無(wú)法取得實(shí)測(cè)流量資料，這是其應(yīng)用于

2、水文檢算的一個(gè)難題。 既有橋梁在歷年洪水作用下，水?dāng)嗖粚?duì)墩臺(tái)進(jìn)行侵蝕，墩臺(tái)上不可避免的保留有各次洪水的水位記錄（水痕）。自橋梁建成后，橋梁墩臺(tái)就無(wú)意識(shí)的收集了這些資料，并保留在墩臺(tái)上。經(jīng)與實(shí)測(cè)記錄資料對(duì)比，說(shuō)明了橋墩水痕的水位記錄是可靠的。 本文的水位單位線法即是基于時(shí)段單位線法的黑箱特點(diǎn)提出的一種以歷史水位資料推求未來(lái)水位的計(jì)算方法，其歷史水位資料可由橋墩水痕得到，這就避開(kāi)了上文時(shí)段單位線法應(yīng)用于水文檢算時(shí)存在的難題。

3、 為簡(jiǎn)化推導(dǎo)過(guò)程，參照時(shí)段單位線法的兩個(gè)基本假定，仍認(rèn)為水位單位線服從倍比和疊加兩個(gè)基本假定。它首先利用已有的實(shí)測(cè)水位和雨量資料通過(guò)最小二乘法求解，得到計(jì)算水位單位線。計(jì)算單位線經(jīng)過(guò)修正后，結(jié)合未來(lái)的雨量資料就可預(yù)測(cè)未來(lái)橋址處洪水水位，進(jìn)一步對(duì)既有中小橋進(jìn)行水位標(biāo)高和基礎(chǔ)埋置深度檢算。本文的水位單位線法經(jīng)嵐猗河裴家川水文站實(shí)例和京廣線某橋?qū)嵗?jì)算，證明是可行的。 研究結(jié)果表明：水位單位線法與傳統(tǒng)方法預(yù)測(cè)的水位相對(duì)誤差在6