秦巴山区桥涵设计洪水流量计算方法的研究

发布时间：2020-11-05 07:23

　　 秦巴山区地形地貌较为复杂,降水充沛,灾害频发,随之发生的公路桥涵水毁现象十分严重。为改善秦巴山区高速公路桥涵的水毁状况,探索出适合于该地区桥涵水毁特点的洪水流量计算方法,本文以秦巴山区为研究背景,通过现场调研和理论分析,基于传统洪水流量计算方法,分析主要致灾因子的灵敏度,有针对性地进行参数优化,提出更具秦巴山区特点的优化算法。研究内容如下:(1)从地理环境、降雨影响、水毁机理等方面对秦巴山区进行介绍,选取陕西定汉线坪坎至汉中段作为重点调查区域,探讨影响秦巴山区高速公路桥涵水毁的因素。结合汉中、安康、商洛地区的实际水毁现状,分析并总结不同桥涵水毁类型的占比情况及其致灾机理。(2)引入灵敏度系数这一概念,采用灵敏度系数作为衡量参数灵敏度的标准。选用局部敏感性分析方法,对单参数进行±0.5%、±1%、±2%等不同程度的扰动,分析各参数的灵敏度,以此检验各单因子对公式影响程度的大小。(3)对计算桥梁洪水流量的传统方法:单因素法、面积比拟法、综合参数法进行介绍,选取主要影响因素进行灵敏度分析,结果为:(?),即流域面积对洪水流量的影响最大,其次为点暴雨量,河道比降的影响最小。修正灵敏度较大的参数,提出优化算法,运用于工程实例,以推理公式法的计算结果作为参照。与传统计算方法相比,优化算法可分别缩小误差:7.76%、3.62%、13.97%。(4)对计算涵洞洪水流量的传统方法:径流形成法、推理公式法进行介绍,选取主要影响因素进行灵敏度分析,结果为:(?),即径流厚度对洪水流量的影响最大,其次为地貌系数、降水影响折减系数、洪水传播折减系数等,植物截留径流厚度的影响最小。对于植物截留径流厚度z,本文结合秦巴山区自身特点和全国通用取值表格,细化取值区间,给出针对秦巴山区的植物截留径流厚度推荐取值;对ψ_0、β、δ、γ等参数进行赋值,简化计算过程。最后,提出优化算法,运用于工程实例,以推理公式法的计算结果作为参照。与传统计算方法相比,优化算法可缩小误差4.25%。
【学位单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：U442.35
【部分图文】：

西定汉线坪坎至汉中段公路项目为依托，参考 秦巴山区高速术研究[41]中秦巴山区沿途公路水毁状况资料，对秦巴山区主要洛）的桥涵水毁现状、桥涵水毁类型、发生比例及水毁规律等进桥梁、涵洞洪水流量计算方法的优化提供依据。毁区的自然情况和水毁情况调查是中西部公路交通的枢纽，其中国道 G108 就是穿过秦巴山区、商洛），连接陕西省与西南、东南各省市的一条重要交通要道道路基附近或防护措施不足的地方常发生桥涵水毁现象，下面秦巴山区沿线的部分公路水毁状况，来探讨诱发桥涵水毁的因108 基本概况概况

山脉自北而南伸向汉江谷坝。汉江以南的大巴山，也因河流将丘陵呈树枝状分割，沟谷纵横，呈东北高陡、南部低缓的地势。（3）沿线区域气象、水文条件调查区群山耸立，涧岭相隔，几条主要的河流均源自于汉江。该地区处于北亚热带山地暖温带湿润季风区，冬春长夏秋短。河谷较为狭窄，降雨较多时，河谷间流量增大、流速增快、水位变幅增大（一般为 13～22m，最大可达 28m）。随季节变化，地下水位与水量也变化较大，尤其是坡残积土层中的地下水，当水位升高时，边坡的稳定性会受到很大影响，极有可能引起桥涵锥坡滑塌。3.2.2 沿线桥涵水毁现状调查与分析（1）国道 G1082K1493+700 涵洞水毁坍塌G1082K1493+700 处涵洞上方泥石流造成涵洞淤堵，涵洞结构遭到破坏，附近路基水毁坍塌，见图 3.2。

长安大学硕士学位论文（2）国道 G1082K1514+200 涵洞病害G1082K1514+200 处山体滑坡使得涵洞立墙背处填土流失，洞内淤堵，涵洞整体结构遭到破坏，见图 3.3。
【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 赵欢;尹超;张启龙;;公路小桥涵水毁综合稳定性评价方法[J];公路;2015年09期

2 晁锐;郭建青;冯晓旭;古广林;;推理公式法计算参数的不确定性与灵敏度分析[J];人民珠江;2015年04期

3 周彦红;;中小流域设计洪水计算方法[J];吉林农业;2014年21期

4 盛楠;程存江;;桥涵水文计算方法分析探讨[J];城市道桥与防洪;2014年09期

5 翁尚彬;;基于考虑灵敏度的损伤函数法的模型修正[J];民营科技;2014年08期

6 孙飞飞;许钦;任立良;林长清;童瑞;;水文模型参数敏感性分析概述[J];中国农村水利水电;2014年03期

7 刘冬梅;;关于水文比拟法径流计算中径流系数修正的几点看法[J];水利科技与经济;2014年02期

8 赵岩;;浅谈小桥涵水毁形式分析及防治措施[J];科技资讯;2013年32期

9 张卫东;;小流域设计洪峰流量的计算[J];水利科技与经济;2013年07期

10 苏善庆;;洋县酉水河流域水文特性分析[J];科技创新与应用;2013年13期

相关博士学位论文 前2条

1 赵红;秦巴山区公路桥涵抗水毁计算理论研究[D];长安大学;2013年

2 刘丽萍;黄土沟壑区路基防排水技术研究[D];长安大学;2006年

相关硕士学位论文 前10条

1 吉鸿敏;圆柱桥墩绕流的数值模拟研究[D];西北农林科技大学;2015年

2 晁锐;两种常用小流域洪水计算方法的灵敏度分析[D];长安大学;2014年

3 王绪旺;秦巴山区公路桥梁山洪灾害破坏机理与风险评估[D];长安大学;2014年

4 崔世富;安康地区公路水毁预防性养护措施研究[D];长安大学;2014年

5 覃月璋;泥石流对桥墩的冲击作用研究[D];西南交通大学;2014年

6 赵娟;基于MODIS NDVI的陕西省植被覆盖变化研究[D];西安科技大学;2013年

7 高明永;公路小桥涵水毁防治技术研究[D];长安大学;2013年

8 周兴;辽宁省普通公路桥涵抗水毁能力评价研究[D];沈阳建筑大学;2013年

9 张程;秦巴山区公路水毁调查分析及预防性养护措施研究[D];长安大学;2012年

10 朱晓斌;甘肃夏河民用机场防洪技术研究[D];长安大学;2011年

本文编号：2871313