工程地质与水文第五章第二部分.ppt

重庆交通职业学院 工程地质与水文 主讲： 刘书军 主听：1101-1104 19/39 第五章 河流与水的地质作用 桥涵水文 自流盆地 向斜构造 断块构造 岩性不同 单斜构造 承压区 补给区 排泄区 承压区 补给区 排泄区 20/39 第五章 河流与水的地质作用 桥涵水文 降水 蓄渗 漫流 集流 径流形成过程 21/39 第五章 河流与水的地质作用 桥涵水文 人为 下垫面 蒸发 降水 ΔH Δt i 蒸发强度 植物、土壤、水体 人类工程活动 流域内的自然地理因素 径流形成的影响因素 22/39 第五章 河流与水的地质作用 桥涵水文 水对土木工程的影响 地下水在岩石孔隙中运动 水质点无规律运动 水质点有秩序运动 渗流 渗流场 紊流运动 层流运动 达西定律 层流运动 雷诺数＜10 1.渗沟 2.基坑 23/39 第五章 河流与水的地质作用 桥涵水文 地下水对工程的影响 地基沉降 流砂 潜蚀 地下水浮托 地基土层受压，排水固结，导致沉降 动水压力上顶，地下水向上渗流，土产生流动 动水冲刷，将颗粒带走，形成洞穴——机械潜蚀 水溶解颗粒成可溶性盐，形成洞穴——化学潜蚀 地下水对基地产生静水压力，即浮托力 第五章 河流与水的地质作用 桥涵水文 F B IZ L Ih 汇水区的几何参数 IZ 做纵断面图 等面积切割线 求割线斜率 陡坡转折点标高 桥涵沟底标高 差除水平距离 B 找出汇水区形心 过C垂直主河沟做直线 量出直线在汇水区内长度 Ih 求AD坡度 求DB坡度 坡度平均 24/39 第五章 河流与水的地质作用 桥涵水文 雪源补给地区 雨雪源补给地区 雨源补给地区 25/39 第五章 河流与水的地质作用 桥涵水文 水力特性 重力特性 几何特性 粒径 重度 沉速 泥沙的主要特征 等容粒径 平均粒径 中值粒径 粒径测量方法 1.筛分法（d ＜ 0.05mm） 2.水析法（d ＞0.05mm ） 3.直接测量法 泥沙的重度随岩石成分变化而 变化，但变化不大，取26kN/m3 泥沙颗粒在静止清水中均匀下沉的速度 26/39 第五章 河流与水的地质作用 桥涵水文 泥沙的起动 起动条件 泥沙由静止到起动的临界点时的水流条件 是河床变形的起点 起动速度 停止条件 1.粗颗粒沉积层达到一定厚度时 2.冲刷加深河道，使水流速度降低到一定程度时 27/39 第五章 河流与水的地质作用 桥涵水文 挟沙能力 包含悬移质和推移质 平原地区—最大悬移质含沙量 影响因素—流速 泥沙颗粒大小 单位体积水流挟带泥沙最大量 河床淤积 河床粗化 河床冲刷 输沙率和含沙量 28/39 第五章 河流与水的地质作用 桥涵水文 水文（水位）观测 基准面 假定基准面 冻结基准面 绝对基准面 桥位断面与测流断面基准面的统一 布置水尺 1.测流断面打桩 2.水尺与桩固定 3.设定高程零点 读数记录 1.测读水位 2.记录水位 人工记录 自动记录 水文观测结果 特征水位 平均水位 水位过程线 水面比降 水位 29/39 第五章 河流与水的地质作用 桥涵水文 vm 流速仪法 浮标法 五点法 三点法 二点法 一点法 V0.0 V0.2h V0.6h V0.8h Vh-Δ 水面浮标 深水浮标 1.测流河段投放浮标 2.记录测出浮标通过上下游断面的时间和距离 3.计算水面流速 30/39 第五章 河流与水的地质作用 桥涵水文 1.形态断面的选择 a.与流向垂直 b.河段条件较好 c.上下游各一个 形态断面 洪水调查 河道及既有涉河工程调查 小桥涵形态调查 2.形态断面绘制 a.范围 b.内容 1.调查内容 a.历史洪水位 b.多年平均洪水位 2.调查手段 a.访问调查 b.洪痕调查 c.查阅历史文献 d.水文资料 1.河道调查的主要内容 2.既有涉河工程调查的主要内容 洪水比降的确定 代替比降：1.常水位或低水位比降 2.河底平均坡度i 31/39 第五章 河流与水的地质作用 桥涵水文 判断题 1.一般而言河流的中游河谷多成“V”形断面 2.流域面积越大，径流量也越大，因此，洪水涨落较平缓 3.坡积层属暂时性流水地质作用的结果，一般位于坡脚 4.河道的裁弯取直是受到底部侵蚀作用的结果 5.岩石层分为隔水层与含水层，隔水层即是不含水的层 6.包气带水与潜水的补给形式是一样的 7.若在自流区打井，水会自动溢出地表 8.自流盆地的补给区和排泄区是分开的 9.只要发生渗流，就可以使用达西定律来进行渗流相关计算 10.径流的形成过程始于蓄渗 11.华北与山东半岛地区一样，径流的补给是雨源补给类型 12.粒径级配曲线越缓，说明级配越不均匀 13.沉速是泥沙在清水中下沉的速度 32/39 判断题 14.当使用一点法测流速时，只需要