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6_桥涵水文第六章 桥墩和桥台冲刷(上)共51页


第一节 泥沙运动
一 泥沙主要特性
1 几何特性
2)粒径级配曲线(粒配曲线) 河流泥沙是由大小 不同的颗粒组成的群体,各种颖粒的粒径在群体 中所占的比例,用级配曲线来表示。粒径级配曲 线通常画在半对数坐标纸上,横坐标表示粒径大 小,纵坐标表示小于某粒径的泥沙在整个沙样中 所占的重量百分比。
第一节 泥沙运动
3.水力特性
泥沙沉速:泥沙颗粒在静止的清水中均匀下沉的 速度来表示,称为沉速,符号用ω表示,单位为 cm/s。
沉速是反映泥沙运动和河床冲淤可能性的要素. 静水中的泥沙颗粒,在重力作用下开始以加速度 下沉,下沉过程中颗粒受到水流的阻力,阻力随 沉速加快而增大,当水阻力增大到与颗粒所受重 力相等时,颗粒将以等速下沉,此时的下沉速度 即为泥沙的沉速。
第一节 泥沙运动
对河床演变起主要作用的因素: 桥梁上游,水流急剧变化--推移质和床沙。 长河段--悬移质
第一节 泥沙运动
一 泥沙主要特性
1 几何特性
一般用直径(粒径)、粒径级配曲线(粒配曲 线)、平均粒径( d )、中值粒径( d 50)来表示。
第一节 泥沙运动
一 泥沙主要特性
1 几何特性
上章回顾
1 桥位河段水流图示和桥孔布置原则 2 桥孔长度 3 桥面标高 4 计算示例
第六章 桥墩和桥台冲刷
桥下河床冲刷计算是确定墩台基础最小埋置 深度的重要依据。
计算桥下冲刷线时,应考虑桥孔压缩后的桥 下一般冲刷、墩台阻水引起的局部冲刷、河 床自然演变冲刷以及调治构造物和桥位等其 他因素影响引起的冲刷.
床沙:比推移质颖粒更大的泥沙,则下沉到河床上静止不动, 称为床沙。
悬移质,推移质和床沙之间颗粒大小的分界是相对的, 随水流的流速大小而变化,并且三者之间还有在着相互交换 的现象。
第一节 泥沙运动
河槽泥沙分类:根据颗粒粗细及其来源的不同,又 分为床沙质和冲泻质两类。
床沙质:某一河段来自上游的泥沙中,一部分颗粒 较粗,在床沙的组成中大量存在,可以认为它们直 接来自上游的河床,并与本河段床沙有交换现象, 这一部分泥沙就称为床沙质。
不同的研究者,根据上述条件和实验资料,导出 了一些沉速计算公式,并给出了设计手册表。
第一节 泥沙运动
二 泥沙的起动
泥沙的起动:河床上的泥沙在水流作用下.由静止状态 转变为运动状态,这种现象称为泥沙的起动。
冲泻质:另一部分颗粒较细的泥沙,在床沙的组成 中只有少量存在或根本不存在,可以认为它们来自 流域的表而冲蚀,随水流冲泻而下,沿程与床沙无 交换现象,并且也很少沉积,则称为冲泻质。
床沙质与冲泻质的颗粒粗细也是相对的,随着水流 条件及河流形态的改变,也将互相转化。
影响河床演变、出现冲刷淤积变形的主要是床沙质。
第六章 桥墩和桥台冲刷
桥梁墩台冲刷一般包括三部分:河床自然(演 变)冲刷、桥下河床全断面内发生的一般冲 刷、桥墩周围水流结构发生急剧变化而引起 的河床局部冲刷。
桥梁墩台冲刷是一个综合复杂的冲刷过程, 为此,分解为上述独立的三个部分,分别进 行计算,然后叠加,并取其不利组合作为墩 台的最大冲刷深度,据以确定墩台基础最小 埋置深度。
一 泥沙主要特性 1 几何特性 2)粒径级配曲线(粒配曲线)
比较a、b曲线能看出什么?
第一节 泥沙运动
一 泥沙主要特性
1 几何特性
2)粒径级配曲线(粒配曲线)
粒径级配曲线能清楚地表明沙样粒径的大小和 均匀程度,图中,沙样a的粒径较粗而大小级配均 匀,沙样要特性 1 几何特性 3)平均粒径和中值粒径
沙样的代表粒径常用平均粒径和中值粒径来表示。
第一节 泥沙运动
3)平均粒径和中值粒径
第一节 泥沙运动
3)平均粒径和中值粒径
一般用脚标表示泥沙粒径的频率。如d50、d5 、d95 等,表示小于该粒径的泥沙在沙样总重量中各占 50%、5%、95%。
基础知识
1、三相交流电: 由三个频率相同、电势振幅相等、 相位差互差 120 °角的交流电路组成的电力系统, 叫三相交流电。
2、一次设备: 直接与生产电能和输配电有关的设 备称为一次设备。包括各种高压断路器、隔离开关、 母线、电力电缆、电压互感器、电流互感器、电抗 器、避雷器、消弧线圈、并联电容器及高压熔断器 等。
其中心d50称为中值粒径,是一个十分重要的特征 粒径,它表示大干和小于这种粒径的泥沙各占沙 样总重量的一半,粒配曲线纵坐标50%所对应的 横坐标,就是中值粒径d50的数值。
第一节 泥沙运动
一 泥沙主要特性 2 重力特性
泥沙重力特性采用颗粒实体的单位体积的重力表示, 称为容重(或干容重表示)。
第一节 泥沙运动
第一节 泥沙运动
泥沙分类:按河槽内运动形式和性质不同,分为悬移质和推 移质两类。
悬移质:在一定的水流条件下,泥沙处于运动状态、颗粒较 细的泥沙被水流中的漩涡带起,悬浮于水中向下游运动,沿 水流方向前进的速度与水流的流速基本相同,这种泥沙称为 悬移质。
推移质:颗粒稍大的泥沙.则在河床表面上滚动、滑动或跳跃 着向下游移动,前进的速度远远小于水流的流速,往往以沙 波形式向前运动,这种泥沙称为推移质。
1) 粒径(d) 泥沙颗拉的形状极不规则,通常 采用与泥沙颗粒同体积的球体直径,来表示泥沙 预粒的大小,称为等容粒径,简称为粒径,一般 用m或mm计。
粒径的数值常和量测方法有关。粒径大于 0.05mm左右的泥沙,一般采用筛析法量测,以标 准筛的孔径来确定粒径的大小,粒径小于0.05mm 左右的泥沙,则采用水析法,根据泥沙在静水中 的沉降速度与粒径的关系来确定粒径的大小。对 于大颗粒的卵(砾)石,可以直接量测。
基础知识
3、二次设备: 对一次设备进行监视、测量、操 纵控制和保护作用的辅助设备。如各种继电器、信 号装置、测量仪表、录波记录装置以及遥测、遥信 装置和各种控制电缆、小母线等。
4、负荷开关: 负荷开关的构造与隔离开关相似, 只是加装了简单的灭弧装置。它也是有一个明显的 断开点,有一定的断流能力,可以带负荷操作,但 不能直接断开短路电流,如果需要,要依靠与它串 接的高压熔断器来实现。
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