吉安贛江特大橋防洪影響評價研究

◎ 劉慶 江西省水利規(guī)劃設(shè)計研究院有限公司

吉安贛江特大橋位于贛江中游段，工程處于河道管理范圍內(nèi)，大橋的建設(shè)可能對所在河段的河勢及防洪產(chǎn)生一定影響，根據(jù)《中華人民共和國防洪法》、原國家計委、水利部《河道范圍內(nèi)建設(shè)項目管理的有關(guān)規(guī)定》、《江西省河道管理條例》以及江西省水利廳《關(guān)于規(guī)范河道管理范圍內(nèi)建設(shè)項目報審工作的通知》等法律、行政法規(guī)和有關(guān)文件規(guī)定，對河道管理范圍內(nèi)的項目，必須對其進(jìn)行防洪影響評價分析研究。

1.工程概況

擬建的吉安贛江特大橋位于吉安市吉州區(qū)樟山鎮(zhèn)和吉水縣文峰鎮(zhèn)境內(nèi)，大橋主要為跨越贛江、國道G105和京九鐵路而設(shè)。吉安贛江特大橋共設(shè)置了76個實(shí)體圓端形墩橋墩，橋墩長6.0～13.90m，寬2.9～3.8m，其中1#～9#橋墩布置在贛江左岸山丘上，10#～60#橋墩布置在贛江河道內(nèi)（10#～33#橋墩布置在贛江主河槽內(nèi)，34#～60#橋墩布置在右岸灘地上），61#～76#橋墩布置在右岸坡地上。布置在贛江河道內(nèi)的51個橋墩中10#～49#橋墩軸線與水流方向基本平行，50#～60#橋墩與水流方向呈不同程度的夾角。

2.防洪影響評價

2.1 設(shè)計洪水

（1）洪水依據(jù)站選取。橋位附近河段無水文站，水文部門在其上游約33km處的贛江干流上設(shè)有吉安水文站、下游約32km處的贛江干流上設(shè)有峽江水文站。根據(jù)水文測站的分布及資料情況，選取吉安站、峽江站作為計算橋位處設(shè)計洪水的依據(jù)站。峽江水文站自1957年至今具有50余年的實(shí)測流量資料，1953～1956年具有實(shí)測水位資料；吉安水文站具有1953～1961年6月和1964年至今50余年的實(shí)測流量資料和1961年7月至1963年的實(shí)測水位資料。

（2）橋位斷面設(shè)計洪水。橋位斷面設(shè)計洪峰流量依據(jù)吉安站和峽江站設(shè)計洪峰流量成果采用水文比擬法計算，各設(shè)計頻率公式中面積比指數(shù)依據(jù)兩水文站相應(yīng)的設(shè)計洪峰流量成果與集水面積分析計算。橋位斷面設(shè)計洪峰流量成果見表1。

（3）橋位斷面設(shè)計水位。橋位斷面設(shè)計水位采用推水面線的方法求得。1994年峽江站實(shí)測最大洪峰流量為17800m3/s，略高于峽江站10年一遇設(shè)計流量17400m3/s，從本次推求的橋位斷面設(shè)計水位看，在調(diào)查洪痕處，設(shè)計水位與洪痕水位基本重合，說明本次推求的橋位斷面設(shè)計水位基本合理。成果見表2。

2.2 雍水分析計算

吉安贛江特大橋工程附近及其以上影響區(qū)域的防洪工程、排澇工程以及其它設(shè)施的現(xiàn)狀與規(guī)劃防洪排澇標(biāo)準(zhǔn)為10～50年一遇，大橋設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)為100年一遇，因此，本次防洪評價對P=1%、P=2%、P=5%和P=10%四種頻率洪水進(jìn)行水面線分析計算。經(jīng)過計算，吉安贛江特大橋建橋后，100年一遇洪水時最大水位壅高值為0.07m，50年一遇、20年一遇和10年一遇洪水時最大水位壅高值分別為0.07m、0.06m、0.06m，影響河段長31.17～29.09km。即：吉安贛江特大橋建橋后，對贛江干流附近約31km河道的洪水位產(chǎn)生了一定的壅高，但壅高值較小，50～20年一遇洪水最大壅高水位為0.07m。

表1 峽江站、吉安站年最大洪峰流量頻率分析計算成果表

表2 吉安贛江特大橋橋位斷面設(shè)計水位成果表

2.3 沖刷分析計算

根據(jù)《公路工程水文勘測設(shè)計規(guī)范》（JTG C30-2015）推薦的經(jīng)驗(yàn)公式和參數(shù)進(jìn)行分析計算。經(jīng)分析計算，當(dāng)贛江遭遇100年、50年、20年一遇洪水時，橋位斷面河槽最大沖深分別為1.53m、1.69m和1.72m，橋位斷面河灘最大沖刷深分別為0.10m、0.35m和0.64m。

3.防洪綜合評價

3.1 對現(xiàn)有水利規(guī)劃的影響

吉安贛江特大橋橋址上游贛江左岸的贛西堤與右岸的梅林堤規(guī)劃對其行延長加固，使贛西堤和梅林堤防洪能力達(dá)到50年一遇。大橋位于贛西堤和梅林堤的下游，防洪標(biāo)準(zhǔn)為100年一遇，與堤防的水利規(guī)劃并不矛盾。但當(dāng)遭遇50年一遇洪水時，大橋上游贛西堤和梅林堤河段的壅水高度為0.06～0.04m，因此這兩條堤防今后的加固設(shè)計應(yīng)考慮大橋壅水的影響。

3.2 對河道行洪安全的影響

依據(jù)大橋孔跨的布置資料，贛江主河槽內(nèi)布置有10#～33#橋墩，右岸灘地上布置的橋墩為34#～60#，由于橋墩橋臺擠占了一定的河道，從而導(dǎo)致水面寬度縮窄、河道行洪斷面面積減小。根據(jù)分析計算，當(dāng)遭遇50年一遇洪水時，橋位斷面水面寬減小了8.4 0%，河道行洪面積減小了10.88%，橋位以上河段最大壅水高度為0.07m，壅水影響范圍為31.17km，大橋的興建將對橋位以上河段的行洪產(chǎn)生一定的影響。

3.3 對河勢穩(wěn)定的影響

吉安贛江特大橋所在河段主要受兩岸低丘和高地的制約，現(xiàn)狀河道平面形態(tài)基本穩(wěn)定。大橋橋墩位于河灘地上，河灘地較開闊且高程較高，灘地分流比很小，相應(yīng)流速較小，根據(jù)初步分析50年一遇洪水的平均流速為0.56m/s，因此灘地上的橋墩對水流導(dǎo)向作用帶來的不利影響較小。另外，由于橋墩擠占了行洪面積，導(dǎo)致斷面平均流速增加。經(jīng)計算，50年一遇洪水的斷面平均流速建橋后為1.29m/s，比建橋前的1.15m/s增加了12.21%，平均流速的增大會加大橋位斷面及其下游河段的沖刷，但工程前、后動力軸線不會有明顯變化，因此對工程所在河段河勢穩(wěn)定影響較小。

4.結(jié)論

通過以上計算分析，吉安贛江特大橋建成后，當(dāng)遭遇100年一遇洪水時，工程上游河段水位的最大壅高值為0.07m，壅水范圍長約31.17km，壅高值及影響范圍相對較小。整個工程建設(shè)對行洪以及河勢的穩(wěn)定影響也較小，項目的實(shí)施與現(xiàn)有的水利規(guī)劃無矛盾，不會影響流域的防洪形勢。