清漳河河道漫水橋項(xiàng)目特點(diǎn)及防洪評(píng)價(jià)分析

翟鳳君

摘 要：涉左公路通往南坡村的橋梁在清漳河夏季河水豐沛期時(shí)處于漫水的狀態(tài)，在影響當(dāng)?shù)鼐用癯鲂械耐瑫r(shí)也對(duì)河道的防洪安全造成了極大的影響，為此當(dāng)?shù)卣陆ㄉ婵h鄉(xiāng)道（涉左線—西溝）污犢橋跨清漳河工程。本文在分析新建橋梁特點(diǎn)的基礎(chǔ)上對(duì)其防洪安全進(jìn)行評(píng)價(jià)分析。

關(guān)鍵詞：漫水橋；河道；防洪評(píng)價(jià)

中圖分類號(hào)：TV91 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

涉縣鄉(xiāng)道（涉左線—西溝）污犢橋新建工程跨清漳河，該工程是漫水橋和過水路面，位于河道主槽內(nèi)。為確保工程項(xiàng)目的防洪安全性需要對(duì)該項(xiàng)目做好防洪評(píng)價(jià)，確保工程項(xiàng)目的可行性。

1.漫水橋建設(shè)項(xiàng)目位置、布置分析

涉縣鄉(xiāng)道（涉左線—西溝）污犢橋新建工程跨清漳河，主槽兩側(cè)護(hù)地壩內(nèi)段全長(zhǎng)175m，外與階地相連。該工程線路與河道主流方向夾角78°，主流位置建1座漫水橋，橋梁中心樁號(hào)為K0+070，橋長(zhǎng)100m，跨徑為10×10m，橋墩順?biāo)鞣较虿荚O(shè)，橋面寬8m，凈寬7.5m，上部結(jié)構(gòu)為現(xiàn)澆鋼筋混凝土連續(xù)板，下部結(jié)構(gòu)為鋼筋混凝土墩臺(tái)；橋兩側(cè)設(shè)過水路面，全長(zhǎng)75m，其中南坡村方向長(zhǎng)20m，賈莊方向長(zhǎng)55m。路基與主槽兩側(cè)堤壩相交后，再與外側(cè)階地相連。

跨河位置處河道寬約300m，主槽寬約170m，河底高程約581.07m，縱坡約6.45‰，左側(cè)護(hù)地壩頂高程586.12m，右側(cè)護(hù)地壩頂高程584.67m。該工程平面布置關(guān)系，該工程與河道主流方向夾角78°，符合報(bào)告編制技術(shù)大綱中的有關(guān)跨河角度的要求，橋墩順?biāo)鞣较虿荚O(shè)，其漫水橋橋位布置基本合理。

1.1 過流能力復(fù)核

該工程是漫水橋和過水路面，位于河道主槽內(nèi)，考慮到泄洪及鄉(xiāng)鎮(zhèn)村要求，擬建橋面高程低于右壩頂高程1m，橋兩側(cè)路面高程低于橋面高程30cm～40cm計(jì)；根據(jù)有關(guān)的橋梁工程圖可知橋板厚0.70m，則擬建橋梁橋面高程為583.67m，梁底高程為582.97m，橋兩側(cè)路面高程為583.37m～583.27m，橋下凈高1.9m。橋位處的橋下及路面過水能力采用寬頂堰堰流計(jì)算公式計(jì)算。

經(jīng)計(jì)算，當(dāng)洪水未越過橋兩側(cè)路面，設(shè)計(jì)漫水橋橋下水深1.9m時(shí)，橋下最大過流為460m3/s，不滿足5年一遇河道過流要求；當(dāng)洪水位與橋兩側(cè)路面高程齊平，即水位583.32m時(shí)，工程斷面最大過流能力為600m3/s。

若是將橋下凈高由設(shè)計(jì)的1.9m提高至2.1m，即梁底高程由設(shè)計(jì)的582.97m提高至583.17m時(shí)，橋下可通過5年一遇546m3/s的洪水。由于評(píng)價(jià)河段屬山區(qū)河道，當(dāng)遇大洪水，橋孔全部被來自上游洪水中攜帶的雜物堵住時(shí)，工程所在斷面主槽兩側(cè)護(hù)地壩之間的最大過流為270m3/s。

1.2 洪水位及壅水計(jì)算

根據(jù)河道實(shí)測(cè)地形圖和橫斷面資料，結(jié)合河道特點(diǎn)，工程交叉斷面建橋前的洪水位采用天然河道水面線推算，建橋后的水位由建橋前水位加壅水高度確定。

經(jīng)計(jì)算，建橋前橋位處5年一遇和10年一遇洪水位為583.30m和583.71m；建橋后，當(dāng)遇5年一遇和10年一遇洪水時(shí)該橋上游壅水高度分別為0.13m和0.30m，相應(yīng)的水位分別為583.43m和584.01m。

由計(jì)算結(jié)果可知，工程建成后，橋梁兩側(cè)的過水路面擠占了河道的現(xiàn)有過流斷面，遇10年一遇洪水時(shí)，較建成前水位壅高0.30m，洪水位584.01m，壅水影響范圍為工程上游93m。

1.3 洪水的沖刷分析

為研究該漫水橋所在河道沖刷及其防護(hù)問題，本次計(jì)算了交叉斷面處河床的一般沖刷及墩臺(tái)的局部沖刷，它包括了河槽在天然演變中深泓線擺動(dòng)形成的集中沖刷。本次評(píng)價(jià)依據(jù)《公路工程水文勘測(cè)設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG C30-2015）推薦的非粘性土河床的相關(guān)公式計(jì)算。

由于建設(shè)項(xiàng)目處尚無詳細(xì)的河床顆粒分析資料，參考河北省中小河流域治理涉縣清漳河河道治理工程初步設(shè)計(jì)中的地質(zhì)分析，河床卵石含量約60%～80%，卵石間充填礫石、中細(xì)砂、粉土等，卵石成分以灰?guī)r、砂巖等為主，卵石粒徑主要為3cm～15cm較多，河道內(nèi)可見漂石。平均粒徑d50取50mm，經(jīng)計(jì)算，遇10年一遇洪水時(shí)，橋下總沖刷深度4.10m。

1.4 建橋前后工程斷面主槽兩側(cè)護(hù)地壩壩頂高程復(fù)核

本次新建工程為漫水橋和漫水路，擠占了河道過水?dāng)嗝?，為研究工程建成后?duì)河道渲泄10年一遇洪水的影響，本次評(píng)價(jià)工作復(fù)核了建橋前后護(hù)地壩壩頂高程是否滿足通過10年一遇洪水的超高要求。

堤壩頂高程由設(shè)計(jì)洪水位加堤頂超高后確定。

根據(jù)《堤防工程設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50286-2013），堤頂超高包括設(shè)計(jì)風(fēng)浪爬高、風(fēng)壅水面高度、安全加高值等。經(jīng)計(jì)算，設(shè)計(jì)風(fēng)浪爬高0.285m、設(shè)計(jì)風(fēng)壅增水高度0.0019m。

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)查看，評(píng)價(jià)河段河道主槽兩側(cè)的護(hù)灘堤壩近為直墻。由于評(píng)價(jià)河段主河槽兩側(cè)的灘地仍參與河道行洪，護(hù)灘堤壩主要是保護(hù)河灘耕地不被洪水淘刷，因此，堤防安全加高值按允許越浪的5級(jí)堤防考慮，安全超高取0.3m。

通過計(jì)算可得建橋前后洪水位加堤防安全加高后分別為584.30m和584.60m，均低于主槽兩側(cè)護(hù)地壩的最低者，即均低于右側(cè)堤壩頂高程584.67m，10年一遇洪水不漫主槽兩側(cè)的護(hù)地壩，滿足河道行洪過流要求。因此，本工程建成后對(duì)河道渲泄10年一遇洪水影響較小，其工程布置基本滿足要求。

工程建成前，當(dāng)遇10年一遇洪水時(shí)，評(píng)價(jià)河段不漫溢主槽兩側(cè)的護(hù)地壩。工程建成后，新建橋梁及兩側(cè)的過水路面壓縮了河道過水?dāng)嗝?，該工程的修建?shì)必會(huì)對(duì)河流流勢(shì)、流態(tài)以及流速均產(chǎn)生影響。經(jīng)計(jì)算，橋下最大過流能力為460m3/s；當(dāng)遇5年一遇洪水時(shí)，橋面及兩側(cè)路面過水；當(dāng)遇10年一遇洪水時(shí)，建橋后水位壅高0.30m，橋位處河道斷面平均流速由建橋前的5.52m/s增加至6.59m/s，洪水不漫主槽兩側(cè)的護(hù)地壩，橋位處河道主槽兩側(cè)的護(hù)地壩壩頂高程仍滿足行洪要求。綜上所述，該工程的修建對(duì)河道渲泄河道防洪標(biāo)準(zhǔn)的洪水的行洪形勢(shì)影響較小。

2.漫水橋建設(shè)項(xiàng)目防洪安全分析

本次評(píng)價(jià)對(duì)象為涉縣鄉(xiāng)道（涉左線—西溝）污犢橋新建工程，考慮該次新建工程為漫水橋和過水路面的實(shí)際情況，本次評(píng)價(jià)工作根據(jù)專家組評(píng)審意見，橋下過流能力按5年一遇，主槽兩側(cè)的護(hù)地壩之間過流能力按10年一遇標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)價(jià)，符合有關(guān)技術(shù)要求。

由計(jì)算結(jié)果可知，建橋前后，10年一遇河道工程斷面洪水位分別為583.71m和584.01m，加堤防安全加高后分別為584.30m和584.60m，均低于主槽兩側(cè)護(hù)地壩的最低者，即均低于右側(cè)堤壩頂高程584.67m，10年一遇洪水時(shí)不漫主槽兩側(cè)的護(hù)地壩，對(duì)河道渲泄10年一遇洪水影響較小，滿足河道渲泄河道標(biāo)準(zhǔn)洪水的要求；橋下總沖刷深度為4.10m，由于新建橋梁工程的主體設(shè)計(jì)中未明確橋墩基礎(chǔ)埋深，因此建議在下一步工作中在地質(zhì)詳勘的基礎(chǔ)上復(fù)核沖刷深度，使漫水橋墩柱滿足抗沖要求，并對(duì)漫水路基進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)。

結(jié)語

涉縣鄉(xiāng)道（涉左線—西溝）污犢橋新建工程是當(dāng)?shù)貫樘岣叻篮槟芰λ陆ǖ?，做好?duì)于新建橋梁的防洪評(píng)價(jià)分析對(duì)于確保橋梁的建設(shè)質(zhì)量有著極為重要的意義。

參考文獻(xiàn)

[1]劉姝瑾，穆慶華.錦凌水庫三期底孔導(dǎo)流施工道路及漫水橋施工方案[J].黑龍江水利科技，2013，41（11）：90-92.

[2]楊揚(yáng)，韓鳳霞，劉軍梅，等.山區(qū)河道水面線和管涵漫水橋壅水計(jì)算探討[J].水利規(guī)劃與設(shè)計(jì)，2013，35（1）：123-125.