S316線虬龍溝橋防洪影響評價

【摘要】文章依據有關政策、法規及規范要求，根據建設項目的基本情況、所在河段的防洪任務與防洪要求、防洪工程與河道整治工程布局及其它設施的分布情況等，結合河道演變分析成果、防洪評價計算結果，對建設項目的防洪影響進行綜合評價。

【關鍵詞】虬龍溝橋；防洪；評價

0、前言

隨著我國經濟的快速發展，河道管理范圍內的建設項目越來越多，跨河橋梁是交通工程建設的重要渡河建筑物，如果設計或建設不符合防洪要求，將會帶來汛期水位壅高、束水、挑流、沖刷等一系列問題，對河勢穩定、防汛搶險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行，對跨河橋梁開展防洪影響評價，是保證河道行洪和堤防安全以及橋梁安全運行的關鍵。

1、項目概況

擬升S316線永夏交界至夏邑縣城段改建工程項目位于商丘市所轄的夏邑縣境內，是S316的升級改造工程。項目沿線跨越干溝以上規模河流7條，其中僅虬龍溝有防洪任務。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。加寬部分設計車輛荷載標準為公路-Ⅰ級，上部結構采用跨徑20m預應力混凝土簡支空心板，下部結構為柱式墩，樁柱式橋臺、鉆孔灌注樁基礎，橋梁全長158.16m，設計洪水頻率1/100。根據相關文件要求，需對虬龍溝橋進行防洪影響評價。

2、河道基本情況

虬龍溝系沱河左岸的一條較大支流，發源于虞城縣賈寨鎮許老家村，流經虞城、夏邑和永城三個縣市，于永城市蔣口鎮宋劉莊入沱河。全長78km，總流域面積710 km2，橋址處以上流域面積566 km2。流域為黃泛沖積平原，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性河流。在橋址處河道邊界條件為設計底寬51.0m，設計邊坡1：3.5，設計水深3.3m，設計比降1/5900，堤腳距120m，堤頂寬度6.0m，堤頂高程40.07m，堤防設計邊坡1：3。虬龍溝為5年一遇除澇、 20年一遇防洪標準。

3、河道演變

虬龍溝最后一次治理于1983年，治理標準為3年一遇除澇，20年一遇防洪。根據現有河道資料來看，除上游河槽淤積、局部堤防被破壞外，整個河勢比較穩定，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，匯流時間較長，不會引起河道大幅度沖涮和淤積。另外，河道深泓線變化較小，岸線較穩定。

4、防洪評價計算

4.1 水文分析計算

4.1.1 成果采用及計算公式

本次水文分析采用“1970年北京對口成果”。計算公式如下：

4.1.2 河道設計流量和水位確定

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

采用原設計成果，100年一遇的洪水位根據河道特性，河道水面線以除澇斷面為基礎，采用如下明渠恒定非均勻漸變流能量方程進行計算：

經分析計算，河道在橋址設計段設計水位成果見表1。

4.2 壅水分析計算

4.2.1 基本資料

根據橋梁所處河道的位置，采用河道的設計成果，推算橋址處各種頻率下的流量和設計水位見表2。

4.2.2 壅水高度計算

橋前最大壅水高度計算采用《公路橋位勘測設計規范》中的有關公式計算，橋下壅水高度為橋前最大壅水高度的一半。計算公式如下：

計算結果見表3。

4.2.2 壅水影響范圍計算

根據《公路橋位勘察設計規范》（JTJ062-2002），壅水影響范圍即壅水曲線全長采用下式計算：

經計算，壅水影響范圍的計算結果見表4。

4.3 沖淤分析計算

4.3.1 沖刷計算

4.3.1.1 主槽一般沖刷計算

主槽一般沖刷計算采用《公路工程水文勘測設計規范》（JTGC30-2002）中7.3.1-4式。

4.3.1.2 灘地一般沖刷計算

灘地一般沖刷計算采用《公路工程水文勘測設計規范》（JTGC30-2002）中7.3.1-5式。

4.3.1.3 橋墩局部沖刷計算

按下列公式計算：

當

當

經計算，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，橋前會造成一定范圍內的淤積，但淤積較小，對河道整體影響不大。

4.3河勢影響分析計算

根據河道斷面和橋型布置方案，按照設計橋梁建設前后各種頻率下的流速見表6。

5、防洪綜合評價

5.1 與現有水利規劃的關系及影響分析

本項目虬龍溝大橋平面布置與《淮河流域防洪規劃》及《河南省商丘市重點地區中小河流治理總體規劃》的總體要求和整治目標相一致，符合有關法律規定。

5.2 與現有防洪標準、有關技術要求和管理要求的適應性分析

虬龍溝大橋設計洪水頻率為1/100，符合《公路橋涵設計通用規范》的規定，滿足現有防洪標準。橋梁的結構型式及工程布置符合河道的防洪除澇規劃，符合《中華人民共和國河道管理條理》的有關規定。

5.3 對行洪安全、河勢穩定的影響分析

工程實施后，對河道過流能力有一定程度影響，但對過水斷面的影響較小，局部挑流影響范圍有限。河床、灘地及橋墩周圍產生一般沖刷和局部沖刷，影響河坡的穩定，從而影響堤防的防洪安全。

5.4 其他影響分析

根據《公路橋涵設計通用規范》（JTGD60-2015）規定，本工程不影響河道防洪。但對河槽的沖刷將會對河坡的穩定產生不利影響，對堤防的穩定基本不產生影響，對上下游已建水利工程和防洪搶險及第三人合法水事權益不產生影響。

參考文獻：

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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。