大工15《桥涵水文》离线作业及答案.doc

网络教育学院桥涵水文离线作业 学习中心： 层 次： 专升本 专 业： 土木工程(道桥方向) 年 级： 学 号： 学 生： 辅导教师： 完成日期： 大工15春桥涵水文大作业及要求题目一：计算题对某水文站22年不连续的年最大流量进行插补和延长后，获得n=32年的连续年最大流量系列（如表1所示）。采用耿贝尔曲线作为理论频率曲线，试计算和。表1 年最大流量表序号年份流量（m3/s）序号年份流量（m3/s）1195176717196734082195217811819682088319531284191969600419541507201970153051955200021197121706195623802219721650719572100231973840819582600241974285491959295025197513001019603145261976185011196125002719779001219621000281978377013196311002919791900141964136030198010801519651480311981101016196622503219821700解：（1）计算平均流量（2）计算均方差样本的均方差式中资料见表1，n=32，=1839（m³/s），得=795（m³/s）（3）查表3-6-5，得系数：P=1%,=3.631P=2%,=3.007(4)(5)以上计算结果较采用皮尔逊型曲线作为理论频率曲线，应用适线法的结果稍小，小2.4%，小1.9%。题目五：请分析潮汐、潮流是怎样形成的？简述我国海域潮汐和风暴潮情况如何？（建议必要处附图片说明。）答：（1）潮汐的形成原因：先说月球的作用。把地球和月球看做质点，说月球绕地球做圆周运动，实际上是月球和地球都绕二者的共同质心圆做周运动，只是地球的圆周轨道小得多。（双星的两个质量相近的星球的圆周轨道近似相等）以地心为非惯性参照物，地球质点受到月球质点的万有引力正是地球质点绕共同质心做圆周运动的向心力，而此向心力对应的惯性力与此向心力大小相等方向相反。所以地球质点受月球质点的万有引力与这个惯性力相互抵消。 既然地球被看做质点，就可以把地球上物体的运动轨迹和动力学规律看做与地球质点完全一样。这样物体受的月球的万有引力和与之对应的惯性力相互抵消。 实际上地球的体积很大，在离月球最近的地面上的物体，绕地、月共同质心做圆周运动的轨道半径明显小于地球质点的轨道半径，物体所受月球的万有引力就会大于所受对应的惯性力，这两个力不能再抵消，其合力与物体受地球的万有引力方向相反，使物体的重力明显变小。如果所说的“物体”是这里的海水，那么这里就会有涨潮发生。用同样的方法研究离月球最远的地面上的物体，月球对此处物体的万有引力小于与之对应的惯性力，它们的合力又是与地球对此处物体的万有引力方向相反，也是使物体的重力明显变小。所以在离月球最远的那部分海水同时也会有涨潮发生。这就使本应是球形的海平面微微呈现出纺锤体形状。 研究太阳对潮汐的作用，与研究月亮作用的方法相同。如果认为地球绕太阳的中心做圆周运动，问题就简单了。这里不做详细论述。 地潮、海潮和气潮的发生都是上述原因引起的，三者之间互有影响。因月球距地球比太阳近，月球与太阳引潮力之比为11：5，对海洋而言，月亮潮比太阳潮显著。大洋底部地壳的弹性和塑性导致潮汐形变，会引起相应的海潮，即对海潮来说，存在着地潮效应的影响；而海潮引起的海水质量的迁移，改变着地壳所承受的负载，使地壳发生可复的变曲。气潮在海潮之上，它作用于海面上引起其附加的振动，使海潮的变化更趋复杂。也就是说潮汐是海面周期性的升降运动。而潮流即海水周期性的垂直运动的同时，产生的海水周期性的水平方向的流动。（2）我国潮汐和风暴潮：太平洋潮波引起的强迫振动是我国海域潮汐的主要成分。东海海域开阔，超波属于行进波的性质。福建沿岸半日潮潮差5m，温州8m。黄海受海岸轮廓影响，进行波被反射，变成驻波，在地球自转的影响下，形成旋转的潮汐系统；又因海底摩擦影响，使东海岸潮差较西海岸大得多。我国黄海沿岸大都为34m。朝鲜西海岸可达8m；渤海的潮震动是由黄海的潮波传入引起的，前进波受到海岸反射，形成驻波。渤海潮差一般34m。太平洋潮波由巴士海峡进入南中国海后，分为两支：其主要一支南下，构成南海的潮波系统，另一支北上向台湾海峡方向推进，形成台湾海峡以南邻近海域的潮波系统。风暴潮：是因为台风、寒潮等天气系统带来的大风或气压剧变而起的海水位异常上升现象。海啸：由地震、地壳剧变、海中核爆炸引起的异常海水位上升和波动，称为海啸。