河南省南陽市高速連線白河特大橋河段防洪影響分析

劉立　萬貴生

【摘要】白河特大橋工程是南陽市雙鋪站至臥龍站高速連線跨白河關(guān)鍵性工程，洪水關(guān)系著工程的安危。本文系統(tǒng)分析了白河洪量、洪水位等對該工程的影響，為工程設(shè)計(jì)建設(shè)提出了建議。

【關(guān)鍵詞】白河；特大橋；防洪影響；分析

河南省南陽市雙鋪站至臥龍站高速連線白河特大橋位于城市規(guī)劃區(qū)內(nèi)，橋梁全長1155.5m，橋梁軸線與河道主流夾角約90°，設(shè)計(jì)洪水頻率1/300，大橋梁底板設(shè)計(jì)高程118.42m-123.78m，可研報(bào)告設(shè)計(jì)洪水位116.57m，設(shè)計(jì)流量6600m3/s，流速約2.79m/s。橋位處河道順直，主河槽寬約500米，呈U型，兩岸有二級階地。根據(jù)河道管理有關(guān)規(guī)定，需對建橋后可能引起的白河河勢變化和對上下游白河水利工程的影響進(jìn)行防洪評價(jià)分析。

1、白河河道及水利工程概況

白河發(fā)源于嵩縣境內(nèi)伏牛山玉皇頂南麓黃石埡，自西向東流經(jīng)南召縣白土崗，到鴨河口水庫后，折向南流經(jīng)皇路店入南陽市區(qū)，折向東南流經(jīng)達(dá)士營入南陽市中心城區(qū)，下游過新野縣。白河干流長329.3km。大橋上游40km處有鴨河口水庫，總庫容13.39億m3，控制流域面積3030km2。鴨河口水庫以上中型水庫有廖莊和辛莊，鴨河口水庫下游支流泗水河?xùn)|西支流上各一座。

2、水文分析計(jì)算

2.1基本資料

本次防洪影響分析主要依據(jù)南陽水文站和鴨河口水庫的洪水資料進(jìn)行分析計(jì)算，采用資料系列為1951-2012年，并對缺測的流量資料進(jìn)行了插補(bǔ)計(jì)算。

2.2設(shè)計(jì)洪水計(jì)算

現(xiàn)狀條件下白河干流控制斷面的設(shè)計(jì)洪水要考慮鴨河口水庫的調(diào)蓄影響。本次采用鴨河口水庫控制下泄量與鴨河口水庫大壩以下區(qū)間洪水疊加的辦法推算橋址處設(shè)計(jì)洪水。

鴨河口水庫調(diào)度規(guī)程為：遇100年一遇洪水時控制下泄流量為2600m3/s，100年一遇以上至千年一遇洪水時控制下泄流量為5500m3/s。區(qū)間洪水采用84圖集淮上法進(jìn)行計(jì)算，300年一遇洪水區(qū)間洪峰流量為4900m3/s，組合南陽市城區(qū)段橋址處白河300年一遇洪峰流量為10400m3/s。該數(shù)值與南陽市城區(qū)段雪峰大橋、寧西鐵路白河大橋等項(xiàng)目已通過審查的報(bào)告成果基本一致，因此橋址處流量采用10400m3/s是合理的。

2.3設(shè)計(jì)水位推算

2.5橋位處沖刷計(jì)算

根據(jù)橋址處地質(zhì)剖面圖采用非粘性土公式對表層土進(jìn)行沖刷計(jì)算。300年一遇洪水時，河槽段一般沖刷深度為2.42m，局部沖刷深度為2.32m；河灘段一般沖刷深度為2.21m，局部沖刷深度為1.15m。河槽段一般沖刷線高程103.22m，局部沖刷線高程100.90m；灘地一般沖刷線高程106.32m，局部沖刷線高程105.17m。

3、河勢影響分析

3.1橋位處河段的防洪標(biāo)準(zhǔn)

現(xiàn)狀橋位處河段左右岸均無堤防，河道未經(jīng)整治，左岸地面高程115.17m，右岸地面高程114.43m，防洪標(biāo)準(zhǔn)不足20年一遇。依據(jù)批復(fù)的白河河道規(guī)劃，兩岸規(guī)劃人工堤防（標(biāo)準(zhǔn)1/100），設(shè)計(jì)100年一遇洪水位116.57m，橋址處規(guī)劃理論堤頂高程118.19m左右，間距約1080m。

3.2近期河勢演變情況

本河段自1960年鴨河口水庫建成后，經(jīng)歷過“75.8”、“2000”大水，未引起河勢改變，從近些年的白河實(shí)測縱橫斷面圖分析比較，本河段河勢整體無大的變動，河線基本一致，主河槽基本都位于河道的左岸，主槽橫向變化不大，但沖淤變化和長期取沙影響，該河段近二十多年來河床平均高程降低2m以上。近20年隨著經(jīng)濟(jì)和城市發(fā)展，城區(qū)段河道局部進(jìn)行了裁灣取直，河堤防洪標(biāo)準(zhǔn)有了明顯提高。

3.3河勢演變趨勢分析

新橋建成后，大橋橋墩走向與主河道水流走向基本一致，不會造成河道平面位置、河床發(fā)生大的變化。大橋橋長1155.5m，大于規(guī)劃堤距，不縮窄河道的行洪斷面，泄洪斷面基本不發(fā)生改變，不會對河道的沖淤及河勢產(chǎn)生大的影響。但橋址處河段位于城區(qū)白河下游，該處采砂現(xiàn)象較嚴(yán)重，存在較大的采砂坑，河道演變?yōu)橄虑汹厔?。過度采砂，對工程安全影響較大，建議橋梁設(shè)計(jì)部門考慮適當(dāng)?shù)挠嗔俊Ｄ壳澳详柺泻拥乐鞴懿块T已劃定了河砂禁采區(qū)，城區(qū)段至滬陜高速白河特大橋下游3km均為禁采區(qū)。隨著河道保護(hù)措施的實(shí)施，該處河道下切趨勢會趨緩。

4、防洪影響綜合分析

橋位處白河河段規(guī)劃的防洪標(biāo)準(zhǔn)為100年一遇，規(guī)劃堤距不小于1000m。白河特大橋總長度為1155.5m，滿足河道規(guī)劃堤距要求。橋梁工程防洪標(biāo)準(zhǔn)高于白河河段現(xiàn)狀和規(guī)劃防洪能力，大橋梁底板設(shè)計(jì)高程高于設(shè)計(jì)洪水位0.68-6.04m。因此白河特大橋的修建不影響防洪標(biāo)準(zhǔn)和管理要求。

5、結(jié)語

根據(jù)以上分析，在該處修建白河特大橋的橋位選擇、方案選定、設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)等是可行的，建橋后對該段河勢、水利工程、白河水質(zhì)等不會有明顯的影響。

1、根據(jù)計(jì)算的洪水要素，建議設(shè)計(jì)部門重新復(fù)核調(diào)整大橋設(shè)計(jì)流量和相關(guān)數(shù)據(jù)。2、根據(jù)前面的分析計(jì)算，修建大橋后，橋位上游將產(chǎn)生壅水，但通過疏浚河道等工程措施后仍能滿足河道行洪及保護(hù)堤防的要求。3、根據(jù)分析，橋位河段河勢變化不大，但該處采砂等人類活動影響較嚴(yán)重，建議設(shè)計(jì)單位考慮河勢可能變化的不利因素，從而部分加深橋墩的埋深。4、為預(yù)防建橋后，流速的增加從而加大對堤防的沖刷造成的危險(xiǎn)，建設(shè)單位應(yīng)對兩岸臺地橋位上游各50m、下游左岸200m、右岸100m范圍進(jìn)行格賓護(hù)坡處理。5、特大橋在施工時對白河的水質(zhì)可能會有輕微的影響，但如加強(qiáng)管理和控制，則可減少或避免，提請建設(shè)單位予以重視。

參考文獻(xiàn)

[1]南陽市水利建筑勘測設(shè)計(jì)院.南陽市中心城區(qū)防洪規(guī)劃[R].2008.6

[2]JTGC30-2002，公路工程水文勘測設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

作者簡介

1劉立（1976-），男，河南省南陽水文水資源勘測局工程師，主要從事水文、水資源分析評價(jià)工作。