S316線虬龍溝橋防洪影響評價(jià)

【摘要】文章依據(jù)有關(guān)政策、法規(guī)及規(guī)范要求，根據(jù)建設(shè)項(xiàng)目的基本情況、所在河段的防洪任務(wù)與防洪要求、防洪工程與河道整治工程布局及其它設(shè)施的分布情況等，結(jié)合河道演變分析成果、防洪評價(jià)計(jì)算結(jié)果，對建設(shè)項(xiàng)目的防洪影響進(jìn)行綜合評價(jià)。

【關(guān)鍵詞】虬龍溝橋；防洪；評價(jià)

0、前言

隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，河道管理范圍內(nèi)的建設(shè)項(xiàng)目越來越多，跨河橋梁是交通工程建設(shè)的重要渡河建筑物，如果設(shè)計(jì)或建設(shè)不符合防洪要求，將會(huì)帶來汛期水位壅高、束水、挑流、沖刷等一系列問題，對河勢穩(wěn)定、防汛搶險(xiǎn)和水利管理等帶來很大的影響。為保障河道行洪安全和橋梁安全運(yùn)行，對跨河橋梁開展防洪影響評價(jià)，是保證河道行洪和堤防安全以及橋梁安全運(yùn)行的關(guān)鍵。

1、項(xiàng)目概況

擬升S316線永夏交界至夏邑縣城段改建工程項(xiàng)目位于商丘市所轄的夏邑縣境內(nèi)，是S316的升級改造工程。項(xiàng)目沿線跨越干溝以上規(guī)模河流7條，其中僅虬龍溝有防洪任務(wù)。虬龍溝大橋需加寬2.26m，橋梁中心路線樁號K26+460，河道樁號K16+300。加寬部分設(shè)計(jì)車輛荷載標(biāo)準(zhǔn)為公路-Ⅰ級，上部結(jié)構(gòu)采用跨徑20m預(yù)應(yīng)力混凝土簡支空心板，下部結(jié)構(gòu)為柱式墩，樁柱式橋臺、鉆孔灌注樁基礎(chǔ)，橋梁全長158.16m，設(shè)計(jì)洪水頻率1/100。根據(jù)相關(guān)文件要求，需對虬龍溝橋進(jìn)行防洪影響評價(jià)。

2、河道基本情況

虬龍溝系沱河左岸的一條較大支流，發(fā)源于虞城縣賈寨鎮(zhèn)許老家村，流經(jīng)虞城、夏邑和永城三個(gè)縣市，于永城市蔣口鎮(zhèn)宋劉莊入沱河。全長78km，總流域面積710 km2，橋址處以上流域面積566 km2。流域?yàn)辄S泛沖積平原，地勢由西北向東南傾斜，自然比降約1/7000，本干流及其支流均屬雨源型季節(jié)性河流。在橋址處河道邊界條件為設(shè)計(jì)底寬51.0m，設(shè)計(jì)邊坡1：3.5，設(shè)計(jì)水深3.3m，設(shè)計(jì)比降1/5900，堤腳距120m，堤頂寬度6.0m，堤頂高程40.07m，堤防設(shè)計(jì)邊坡1：3。虬龍溝為5年一遇除澇、 20年一遇防洪標(biāo)準(zhǔn)。

3、河道演變

虬龍溝最后一次治理于1983年，治理標(biāo)準(zhǔn)為3年一遇除澇，20年一遇防洪。根據(jù)現(xiàn)有河道資料來看，除上游河槽淤積、局部堤防被破壞外，整個(gè)河勢比較穩(wěn)定，河線基本一致，無較大變化。從不同年代測量的橫斷面圖分析，大水年主槽淤積，灘地沖刷；一般洪水年主槽沖刷，灘地淤積，但變化不大。加上其為平原河道，河道比降較緩，流速較小，匯流時(shí)間較長，不會(huì)引起河道大幅度沖涮和淤積。另外，河道深泓線變化較小，岸線較穩(wěn)定。

4、防洪評價(jià)計(jì)算

4.1 水文分析計(jì)算

4.1.1 成果采用及計(jì)算公式

本次水文分析采用“1970年北京對口成果”。計(jì)算公式如下：

4.1.2 河道設(shè)計(jì)流量和水位確定

虬龍溝在樁號16+300以上流域面積為566km2，5年一遇，20年一遇設(shè)計(jì)流量分別為204m3/s、360m3/s，100年一遇設(shè)計(jì)流量按照流域面積關(guān)系曲線查取值乘0.7，為490m3/s。

采用原設(shè)計(jì)成果，100年一遇的洪水位根據(jù)河道特性，河道水面線以除澇斷面為基礎(chǔ)，采用如下明渠恒定非均勻漸變流能量方程進(jìn)行計(jì)算：

經(jīng)分析計(jì)算，河道在橋址設(shè)計(jì)段設(shè)計(jì)水位成果見表1。

4.2 壅水分析計(jì)算

4.2.1 基本資料

根據(jù)橋梁所處河道的位置，采用河道的設(shè)計(jì)成果，推算橋址處各種頻率下的流量和設(shè)計(jì)水位見表2。

4.2.2 壅水高度計(jì)算

橋前最大壅水高度計(jì)算采用《公路橋位勘測設(shè)計(jì)規(guī)范》中的有關(guān)公式計(jì)算，橋下壅水高度為橋前最大壅水高度的一半。計(jì)算公式如下：

計(jì)算結(jié)果見表3。

4.2.2 壅水影響范圍計(jì)算

根據(jù)《公路橋位勘察設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTJ062-2002），壅水影響范圍即壅水曲線全長采用下式計(jì)算：

經(jīng)計(jì)算，壅水影響范圍的計(jì)算結(jié)果見表4。

4.3 沖淤分析計(jì)算

4.3.1 沖刷計(jì)算

4.3.1.1 主槽一般沖刷計(jì)算

主槽一般沖刷計(jì)算采用《公路工程水文勘測設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTGC30-2002）中7.3.1-4式。

4.3.1.2 灘地一般沖刷計(jì)算

灘地一般沖刷計(jì)算采用《公路工程水文勘測設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTGC30-2002）中7.3.1-5式。

4.3.1.3 橋墩局部沖刷計(jì)算

按下列公式計(jì)算：

當(dāng)

當(dāng)

經(jīng)計(jì)算，橋梁橋址處沖刷成果見表5。

4.3.2 河道淤積分析

近30年內(nèi)河道未治理，兩岸地表多為耕作土，抗沖能力較差，致使水土流失，造成局部河段河槽淤積，過水能力不足，已建排水涵損毀嚴(yán)重，且臨河口處不封閉，存在防洪隱患。橋梁建成后，由于橋墩阻水，橋前水位雍高，橋前會(huì)造成一定范圍內(nèi)的淤積，但淤積較小，對河道整體影響不大。

4.3河勢影響分析計(jì)算

根據(jù)河道斷面和橋型布置方案，按照設(shè)計(jì)橋梁建設(shè)前后各種頻率下的流速見表6。

5、防洪綜合評價(jià)

5.1 與現(xiàn)有水利規(guī)劃的關(guān)系及影響分析

本項(xiàng)目虬龍溝大橋平面布置與《淮河流域防洪規(guī)劃》及《河南省商丘市重點(diǎn)地區(qū)中小河流治理總體規(guī)劃》的總體要求和整治目標(biāo)相一致，符合有關(guān)法律規(guī)定。

5.2 與現(xiàn)有防洪標(biāo)準(zhǔn)、有關(guān)技術(shù)要求和管理要求的適應(yīng)性分析

虬龍溝大橋設(shè)計(jì)洪水頻率為1/100，符合《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》的規(guī)定，滿足現(xiàn)有防洪標(biāo)準(zhǔn)。橋梁的結(jié)構(gòu)型式及工程布置符合河道的防洪除澇規(guī)劃，符合《中華人民共和國河道管理?xiàng)l理》的有關(guān)規(guī)定。

5.3 對行洪安全、河勢穩(wěn)定的影響分析

工程實(shí)施后，對河道過流能力有一定程度影響，但對過水?dāng)嗝娴挠绊戄^小，局部挑流影響范圍有限。河床、灘地及橋墩周圍產(chǎn)生一般沖刷和局部沖刷，影響河坡的穩(wěn)定，從而影響堤防的防洪安全。

5.4 其他影響分析

根據(jù)《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》（JTGD60-2015）規(guī)定，本工程不影響河道防洪。但對河槽的沖刷將會(huì)對河坡的穩(wěn)定產(chǎn)生不利影響，對堤防的穩(wěn)定基本不產(chǎn)生影響，對上下游已建水利工程和防洪搶險(xiǎn)及第三人合法水事權(quán)益不產(chǎn)生影響。

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作者簡介：張國海（1982- ），男，工程師，碩士研究生，主要從事水利工程管理和研究。