商洛市南秦河中橋工程防洪影響評價分析

楊永平

（陜西省商洛水文水資源勘測局 陜西 商洛 726000）

1 工程概況及地形地貌

南秦河中橋工程位于商洛市城區南部，南秦河河段全長75.1m，寬度32m，坡長142.935m，設計汽車荷載等級是公路-Ⅰ級，南秦河中橋設計洪水頻率為1/50，校核洪水頻率為1/100。根據《防洪標準》（GB50201－94）南秦河中橋應按100年一遇洪水設防。南秦河發源于商洛市西部東岳廟鄉雞冠嶺，流向由西向東，流程48km，于劉灣辦事處附近匯入丹江。流域面積581km2，河道平均比降16.6‰。主要支流有林岔河、石道峪、赤水峪、石龍灣河、金陵寺河、大流峪河。南秦河谷除南秦水庫壩址段較狹窄外，其余均較寬闊平坦，村舍農田分布于兩岸。流域內多為石山區和黃土川塬，樹木、雜草稀少。多年平均降雨量709mm，多年平均相對濕度65%，多年平均日照時數1976h，多年平均風速2.4m/s，最大風速23m/s，風向為WNW，多年平均蒸發量1700mm。暴雨多集中在7月、8月、9月三個月，10月進入陰雨季節，常發生連陰雨。

2 設計洪水計算

根據水文計算技術，設計洪水流量通常采用匯水面積相關法、綜合參數法、水文比擬法三種方法進行推求和驗證。

2.1 匯水面積相關法

依據《商洛地區實用水文手冊》提供的匯水面積相關法進行計算，洪峰流量計算成果見表1。

2.2 綜合參數法

依據《商洛地區實用水文手冊》提供的綜合參數法進行計算，其降雨量頻率為2%，分析計算成果為：109.3mm、96.4mm。

2.3 水文比擬法

應用現有水文站的資料，求得設計斷面的設計洪水。以板橋水文站為參證站比擬南秦河50年一遇設計洪峰流量為854m3/s，100年一遇設計洪峰流量為1056m3/s。

3 設計洪水成果分析及確定

對三種方法的計算成果進行分析，其中匯水面積法與綜合參數法計算成果較為接近，水文比擬法計算結果較前兩種方法差異較大。其主要原因是南秦河與板橋河雖然流域面積接近，但流域形狀有明顯差異，流域平均比降相差較大，因此其產匯流過程也相應的存在差異。經綜合分析考慮，取綜合參數法計算的結果：南秦河中橋20年一遇設計洪峰流量884 m3/s、50年一遇設計洪峰流量 1304m3/s、100年一遇洪峰流量1608m3/s。將推算結果與南秦河中橋橋面設計標高相比較，可以看出，遭遇100年一遇洪水時，水漲不到橋面，南秦河中橋設計單位采用的橋面設計標高基本是安全的。

4 防洪綜合評價

4.1 工程項目建設對河道行洪的影響分析

由于橋墩占用了部分河道，使河道的過水斷面面積收縮，過水能力降低。同時橋墩的阻水作用，使水流改變了方向，順流的水流增加了側向擠壓力，水位抬升。通過計算，橋墩處斷面出現50年一遇洪水時，水位將抬升0.30m，壅水長度為133m；出現100年一遇洪水時，水位將抬升0.33m，壅水長度為147m。水位抬高最大處比河堤堤頂高程低2.41m，故工程項目建設對河道行洪影響不大。

4.2 工程項目建設對河勢穩定的影響分析

經對南秦河中橋建設項目所跨河段河道演變分析認為，該項目的建設雖橫跨河道，占用河道，但對河勢穩定影響甚微。

4.3 工程項目建設對現有堤防、護岸及其水利工程和設施的影響分析

工程所在區域的主要水利工程是南秦水庫和河堤，南秦水庫是一座以防洪為主，兼顧灌溉、發電、養殖、供水等綜合利用的小型水利樞紐工程。因其建在工程所在區域上游，故對其無影響。

4.4 南秦河中橋安全評價

南秦河中橋項目跨河修建，設防標準為100年一遇洪水，依據計算可知，發生百年一遇洪水時的水面線在南秦河中橋設防的水面線以下。由沖刷計算得知，總沖刷深度為2.36m，南秦河中橋項目橋梁基礎為灌注樁基礎，基礎埋深遠遠大于沖刷深度。故當發生設計洪水時，南秦河中橋是安全的。

5 工程影響的防治與補救措施

5.1 對河堤安全影響的防治措施

南秦河中橋項目的建設占用河道，橋墩的阻水作用使水流側向擠壓增加，局部流速加大了水流對河床、河堤的沖刷作用，100年一遇洪水最大沖刷深度達到2.36m，而河堤的基礎埋深是2.5m，由于近年南秦河下切，齒墻已外露1.4m，實際埋深只剩1.1m。經分析認為，工程項目建成后由于沖刷作用，可能造成河堤基礎裸露，影響河堤的安全，故應采取措施予以防治。防治方案：在大橋下游約10m處修建一處混凝土重力攔砂壩，攔砂壩的設計、施工應委托有相應資質的單位完成，設計、施工方案報請水務主管部門審批后再實施。考慮到橋墩建設穿過河堤，施工中對拆掉的河堤應按50年一遇洪水標準進行修復加固。

表1 洪峰流量計算成果表

5.2 對防汛搶險影響的防治措施

南秦河中橋建設將隔斷堤上路面。從施工圖可以看出，北岸橋面高程與堤頂高程相等，不影響上堤道路；而南岸橋面高程明顯高于堤頂高程，要隔斷堤上路面，建議建設引線，使道路與堤上道路自然銜接，確保防汛搶險人員、物資能夠順利到達堤面道路。

6 結論與建議

6.1 結論

通過對南秦河中橋所臨河段水流泥沙特性、河床演變規律以及南秦河中橋建設對所在河段防洪影響情況的分析，根據南秦河中橋設計橋面高程、防洪標準，以及工程建設對河道洪水位、對河勢演變影響的論證分析，可得出以下主要結論：

（1）南秦河中橋的設計按照《城市道路設計規范》（GJJ37-90）設計；符合有關規范要求，但發生局部淤積的可能性存在，業主或設計單位應充分考慮，適當提高橋梁梁底高程，橋梁北岸應提高0.30m～0.40m以上。

（2）南秦河中橋采用100年一遇洪水設計，其設防標準符合國家《防洪標準》（GB50201-1994）的規定。

（3）南秦河中橋項目建設后，對河勢的穩定影響甚微。

（4）經評價復核認為，在發生設計標準以下的洪水時，該工程項目基本安全。

6.2 建議

通過對南秦河中橋工程所在河段的防洪綜合評價，提出以下建議：

（1）分析認為工程項目建成后，由于沖刷的作用，將使河堤基礎裸露速度加快，影響河堤的安全。建議：在大橋下游約10m處修建一處攔砂壩，攔砂壩的設計、施工應委托有相應資質的單位完成，設計、施工方案須報請水務主管部門審批后再實施。

（2）南秦河中橋項目建設，應從沙石場購運沙石或使用商品混凝土，禁止在河道內就地采砂取石，避免河道沖刷加劇，確保河道行洪安全。

（3）在穿堤橋墩的施工中，不可避免的要拆掉河堤，對河堤的安全造成影響，建議對毀掉的河堤，按50年一遇洪水標準進行修復加固，恢復原有功能。南秦河中橋建設將隔斷堤上路面，建議建設引線，使防汛搶險人員、物資能夠順利到達堤面道路。對岸邊開挖、橋梁修建等過程中毀壞的河道內河堤建筑物、地表植被，應及時按原狀進行修復，并對周圍環境進行綠化和美化。

（4）項目施工期間，應編制防汛搶險預案，充分考慮項目橫跨南秦河的現實，考慮發生設防洪水和超標洪水時的綜合影響（如發生垮壩、壅水和大量漂浮物等），制定切實可行的防搶撤預案，并報請當地防汛部門審批后嚴格執行，以確保順利施工和安全度汛；應采取一定的防治措施，減小對防洪和周圍環境的不利影響。投入運行后，管理單位應該落實專人監測河道淤積或沖刷變化，如淤積或沖刷影響行洪安全，應提前做好相應的措施，確保行洪安全。陜西水利