《桥涵水文》课程教学大纲
Bridge and Culvert Hydrology
一、课程基本信息
学 时:24
学 分:1.5
考核方式:考试,平时成绩占30%
中文简介:桥涵水文为土木工程专业的专业选修课,针对桥梁及道路工程,以水文学、水力学及泥沙运动学的基本原理为基础,导出计算方法及公式,以便根据河流和海洋水文环境等各项因素进行桥梁设计。课程以其在桥梁、道路工程中分析应用方法为重点,是桥位环境设计的一个重要组成部分。主要包括桥梁与环境、河川径流、水文统计原理、设计洪水流量、海洋水文、大中桥孔径计算、桥墩和桥台冲刷、调治构造物、小桥和涵洞孔径计算、桥位选择和桥位勘测、桥梁水工模型试验等内容。
二、教学目的与要求
本课程的教学目的在于使学生了解自然界中水的运行变化规律和河川径流的关系,具有分析计算河渠设计流量和确定过水建筑物孔径等设计能力。为今后学习相关专业课程、从事相关专业工作和科学研究工作打下一定的基础。
三、教学方法与手段
教师通过讲授为主,运用多媒体和网络等现代教育手段,参考相关教学图片和教学视频,增加信息量,扩大知识面。辅以课后习题和课堂讨论,加深学生的理论认识。
四、教学内容及目标
教学内容 |
教学目标 |
学时 分配 |
第一章 桥梁与环境 |
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1 |
1.千年古桥的启示 |
了解 |
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2.桥梁环境 |
了解 |
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3.可持续发展、生态公路和桥梁景观 |
了解 |
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重点与难点:桥梁环境的概念 |
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衡量学习是否达到目标的标准:学生能了解人类活动对桥梁环境的影响;了解生态公路、桥梁景观、桥梁美学和桥梁造型 |
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第二章 河川径流 |
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2 |
1.河流和流域 |
理解 |
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2.河川径流的形成 |
掌握 |
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3.水文测验 |
理解 |
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4.水文资料的搜集和整理 |
理解 |
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重点与难点:水文测验;搜集和整理水文资料 |
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衡量学习是否达到目标的标准:学生能理解河川径流的形成;掌握水位观测、流速测验、流量计算、相应水位计算等;学会搜集和整理水文资料 |
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第三章 水文统计原理 |
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4 |
1.水文现象的特性和分析方法 |
掌握 |
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2.几率和频率 |
掌握 |
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3.频率分布 |
掌握 |
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4.经验频率曲线 |
掌握 |
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5.统计参数 |
掌握 |
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6.理论频率曲线 |
掌握 |
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7.相关分析 |
掌握 |
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重点与难点:经验频率的计算及经验频率曲线的绘制;皮尔森Ⅲ型曲线的应用 |
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衡量学习是否达到目标的标准:学生能掌握水文现象的特性、频率分布和分析方法;掌握经验频率的计算及经验频率曲线的绘制;掌握皮尔森Ⅲ型曲线的频率密度函数及皮尔森Ⅲ型曲线的应用 |
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第四章 设计洪水流量 |
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3 |
1.根据流量观测资料推算设计流量 |
掌握 |
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2.应用地区经验公式推算设计流量 |
理解 |
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3.推理公式和经验公式 |
理解 |
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重点与难点:适线法、查询并使用各种参数表格 |
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衡量学习是否达到目标的标准:学生能掌握适线法及资料中特大值的处理;掌握推理公式和经验公式的应用 |
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第五章 海洋水文 |
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2 |
第一节 潮汐和潮流 |
理解 |
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第二节 海岸和河口 |
理解 |
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第三节 风和波浪 |
理解 |
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第四节 波浪对桥梁墩台的作用力 |
掌握 |
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重点与难点:基准面、特征潮位和设计潮位的推算;波浪力 |
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衡量学习是否达到目标的标准:学生能理解潮汐和潮流的概念,了解基准面、特征潮位和设计潮位的推算;了解我国的风况和海浪概况;掌握圆柱及其他形状桩柱的波浪力和直墙式建筑物的波浪力 |
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第六章 大中桥孔径计算 |
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3 |
第一节 桥位河段水流图式和桥孔布设 |
理解 |
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第二节 桥孔长度 |
理解 |
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第三节 桥面高程 |
理解 |
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第四节 计算实例 |
理解 |
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重点与难点:桥位河段水流图式;桥孔长度;桥面最低高程 |
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衡量学习是否达到目标的标准: 学生能掌握桥位河段水流图式和桥孔布设的原则;掌握桥孔长度的计算和桥面最低高程的确定 |
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第七章 桥墩和桥台冲刷 |
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4 |
第一节 泥沙运动 |
理解 |
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第二节 河床演变和河相关系 |
理解 |
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第三节 桥下河床断面的一般冲刷 |
掌握 |
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第四节 桥墩局部冲刷 |
掌握 |
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第五节 桥台冲刷 |
掌握 |
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第六节 墩台基底最小埋置深度和计算实例 |
掌握 |
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重点与难点:泥沙运动;别列柳伯斯假定 |
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衡量学习是否达到目标的标准:学生能理解泥沙运动及河床演变;掌握桥下河床断面的一般冲刷计算、桥墩局部冲刷的机理及计算;掌握墩台基底最小埋置深度的计 |
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第八章 调治构造物 |
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2 |
第一节 导流堤 |
掌握 |
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第二节 丁坝 |
掌握 |
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第三节 计算实例 |
理解 |
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重点与难点:导流堤的布设规定;丁坝冲刷深度的计算 |
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衡量学习是否达到目标的标准:学生能掌握导流堤的布设规定;掌握丁坝的布设 |
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第九章 小桥和涵洞孔径计算 |
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3 |
第一节 小桥和涵洞勘测 |
理解 |
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第二节 小桥孔径计算 |
掌握 |
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第三节 涵洞孔径计算 |
掌握 |
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第四节 小桥和涵洞的进出口处理 |
掌握 |
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第五节 山区小桥和涵洞进出口的水力计算 |
掌握 |
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第六节 计算实例 |
理解 |
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重点与难点:小桥、涵洞水力图式;涵洞孔径计算 |
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衡量学习是否达到目标的标准: 学生能掌握涵洞孔径的计算;掌握小桥和涵洞进出口的处理;掌握跌水和急流槽的水力计算 |
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五、推荐教材和教学参考资源
推荐教材:
高冬光,王亚玲.桥涵水文.北京:人民交通出版社,2008
参考资源:
1.黄新,金菊良.桥涵水文.北京:人民交通出版社,2006
2.张学令,搞冬光等.桥涵水文.北京:人民交通出版社,1985
3.王丽荣.水力学与桥涵水文.北京:人民交通出版社,2007
大纲修订人:陈洁 修订日期:2017-12-15
大纲审定人: 审定日期: