淺談公路沿線土地開發對橋涵的影響

■林樹盛 ■漳州市公路局，福建 漳州 363000

我國城鎮化建設發展迅速，促進了土地綜合開發利用率，尤其公路沿線兩側土地的開發，更是帶動了地方經濟的發展，但在公路沿線土地開發也對公路橋涵帶來了一定的影響，在一定范圍內改變了橋涵的技術參數，使得水土流失嚴重，并且導致河溝淤積，不能有效的排洪、泄洪，為自然災害的到來埋下了隱患，因此，我們有必要進一步深入的研究公路沿線土地開發對橋涵的影響，進而采取有效的措施，進而避免災害的發生。

1 影響橋涵技術參數的主要因素

通常，公路橋涵的建設需要以滿足排泄小流域洪峰流量的要求為原則進行。由于小流域洪峰流量與大江大河中大流域洪峰流量的形成不同，前者更注重強調反映各項單因素的影響。一般來講，可以通過研究小流域洪峰流量的形成來進行公路橋涵洪峰流量的技術計算，其影響因素主要體現在以下幾個方面:(1)暴雨的影響。暴雨對公路橋涵洪峰流量技術計算的影響可以分為暴雨強度和暴雨的損失兩個方面:暴雨強度受到公路橋涵所在地地理氣候環境條件的影響，不同緯度、不同地區的氣候差異往往較大，如我國南方受海洋、河流等的影響，氣候條件濕熱多雨，而北方則屬高原氣候，干燥少雨。即使同緯度，不同地區的氣候差異也會相對較大。在公路橋涵設計時就需要根據這些不同的條件，設計不同的洪流量的技術參數，以確保橋涵的安全。暴雨的損失是指在暴雨形成之后雨水流經橋涵所減少的量。洪峰的形成不僅受到暴雨的影響，在洪流流經土中，會受到植被、農田、地表滲水等蓄水攔截，進而造成暴雨損失。因此，暴雨的損失與地質、地理環境等有關，當暴雨降在滲水好的地方發生洪流的概率遠低于降在滲水差的地方;(2)流域匯流的影響。流域匯流主要是指公路橋涵所處的地理環境對洪峰形成的影響。除了上文提到過的地質、植被等因素，還有人們對自然的改造，如人工渠等措施都是限制洪峰流量的因素。若假定暴雨特征為特定值時(在實際中可以根據該地區氣象記錄來設定)，地面的地理環境條件就成為洪峰流量形成的主要影響因素。影響匯流形成的因素也眾多，主要有坡度、糙率等有關。此外流域面積和流域的幾何特征等也對洪峰流量具有一定程度的影響。

2 橋涵小流域洪峰流量技術參數的計算

通常，我們把影響洪峰形成的因素分別稱為產流條件和匯流條件，暴雨損失與洪峰流量呈反相關，而產流量越大，匯流流量也會越大。因此，我們可以通過以下因素來對小流域洪流量的技術參數進行計算:(1)徑流的厚度與洪流量的頻度。厚度與頻度兩者相互關聯，洪流量的頻度主要是指在同一流域的出口處，達到發生洪水的頻率，而徑流厚度即水流的深度，與流域的地理位置、土壤地質、匯流的時間和洪水的頻度有直接的關系;(2)流域面積。流域面積主要是指流域分水線和涵位所包圍的面積，或稱為集水面積，主要與流域的開合類型相關。分水線是指分隔水流的高低、丘陵等的山脊線，當地面與地下的分水線相互重合后，形成閉合流域，反之為非閉合流域;(3)地貌。地貌的計算主要包括地貌系數和地表植被或洼地對水流的攔截。地貌系數主要與地形、坡度和流域面積等相關，而地表蓄水攔截則與地面特征如植被、排水渠等相關;(4)洪峰流量折減系數。洪峰流量的折減系數主要包括三方面:一是受洪水傳播影響的折減，二是流域內的不均勻降水而影響的折減系數，三是湖塘堰壩等的調節作用而影響的折減。

3 公路沿線土地開發對橋涵的影響

公路沿線的土地開發過程，原有的植被遭到破壞，大大降低了洪水的攔截蓄水能力，同時溝壑被填平硬化，滲水性能降低，不同程度的改變了原有橋涵洪峰流量的參數，增加了橋涵的危險性。其影響主要體現在以下及各方面:(1)由于土地開發，改變了原有流域的地貌，使得變遷后的分水線合并為大的或分隔為小的流域面積，增加了洪流量，同時，還改變了原來地貌的坡度，縮短了徑流匯流時間，增大了短時間內洪峰的流量;(2)改變了流域表面的土壤結構。一方面，在土地開發利用后，原有的植被被破壞掉，并且對原來的土壤結構也有所改變，使得滲水、蓄水的功能降低，減少了暴雨的損失量，增大了洪峰匯流的流量;另一方面，由于利用后的土地地表的粗糙程度變小，使得洪流的速率和匯流時間都縮短，在單位橫截面上增加了徑流的厚度，增加了洪峰的流量，嚴重威脅了橋涵的流通量;(3)由于土地的開發改變地貌，進而影響了流域的幾何特征和徑流的產量、下滲等方面，致使改變了洪水傳播的折減系數和洪峰流量的折損系數。

4 公路沿線土地開發對橋涵影響的工程實例

國道324 線漳浦長橋路段，屬于低洼回填區域，在這個區域某開發區建設正如火如荼進行當中，開發區為了趕進度顧不得聽取公路養護部門的反對意見，大量的水土流失流經涵洞，不僅堵住了涵洞，還形成了一個堰塞湖，涵洞喪失了排澇的功能，路基在“湖水”的長期浸泡之下漸漸不堪重負。2013 年8 月，臺風“潭美”帶來的強降雨影響，疲弱的路基終于垮塌，造成路基、路面、涵洞滑塌、下沉，右幅4m 寬行車道塌陷，據統計，共造成公路水毀直接經濟損失167 萬元。災情發生后，公路分局及時進行搶修治理，具體方案如下:先挖除受損路段(K356 +519～K356 +610，計91 米)的路面、路基及舊涵洞，在舊涵洞處新建一道1-φ2.0m 圓管涵，用于連接蘭花大世界場地地下排水系統，然后進行路基回填并夯實，同時在K356 +572 處新建一道1-4mx3m 蓋板涵，用于道路及周邊場地的排水。

5 公路沿線土地開發過程中需要采取的措施

為了保護公路橋涵的安全，在對公路沿線開發時，可采取以下措施進行預防:首先，要對土地開發路段橋涵的狀況進行檢測，并對橋涵周圍的地理環境、地質土壤和氣候環境進行綜合測評，以確定橋涵出口橫斷面的流量和橋涵的泄洪能力;其次，對土地開發可能導致洪峰形成參數的改變進行科學的評定，設計好排水系統，防止土地開發造成的洪峰流量大于橋涵泄洪的能力;再次，在土地開發利用時，要盡可能的利用地理環境條件，充分利用沼澤、濕地的自然條件，在改善生態環境的同時，也提高了蓄洪、調洪的能力;最后，一方面要注意對開發后的土地進行綠化，進行植被覆蓋，另一方面要建立合理的防護設施，緩和洪流形成的過程。

6 結束語

公路沿線的土地開發對橋涵的影響是多方面的，在開發利用的過程中，要充分考慮到各種影響洪流形成的參數，在施工前要進行科學的評定，進而采取合理的防護措施，確保公路橋涵有足夠的泄洪能力。

［1］沈艷紅.論公路沿線土地開發對橋涵的影響［J］.建筑與裝飾，2015(02):137-138.

［2］王秋華.論公路工程橋涵的質量管理［J］.中國建材科技，2014(S2):124.