清漳河河道漫水橋項目特點及防洪評價分析

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處于漫水的狀態，在影響當地居民出行的同時也對河道的防洪安全造成了極大的影響，為此當地政府新建涉縣鄉道（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的基礎上對其防洪安全進行評價分析。

關鍵詞：漫水橋；河道；防洪評價

中圖分類號：TV91 文獻標識碼：A

涉縣鄉道（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。為確保工程項目的防洪安全性需要對該項目做好防洪評價，確保工程項目的可行性。

1.漫水橋建設項目位置、布置分析

涉縣鄉道（涉左線—西溝）污犢橋新建工程跨清漳河，主槽兩側護地壩內段全長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，橋梁中心樁號為K0+070，橋長100m，跨徑為10×10m，橋墩順水流方向布設，橋面寬8m，凈寬7.5m，上部結構為現澆鋼筋混凝土連續板，下部結構為鋼筋混凝土墩臺；橋兩側設過水路面，全長75m，其中南坡村方向長20m，賈莊方向長55m。路基與主槽兩側堤壩相交后，再與外側階地相連。

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‰，左側護地壩頂高程586.12m，右側護地壩頂高程584.67m。該工程平面布置關系，該工程與河道主流方向夾角78°，符合報告編制技術大綱中的有關跨河角度的要求，橋墩順水流方向布設，其漫水橋橋位布置基本合理。

1.1 過流能力復核

該工程是漫水橋和過水路面，位于河道主槽內，考慮到泄洪及鄉鎮村要求，擬建橋面高程低于右壩頂高程1m，橋兩側路面高程低于橋面高程30cm～40cm計；根據有關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算公式計算。

經計算，當洪水未越過橋兩側路面，設計漫水橋橋下水深1.9m時，橋下最大過流為460m3/s，不滿足5年一遇河道過流要求；當洪水位與橋兩側路面高程齊平，即水位583.32m時，工程斷面最大過流能力為600m3/s。

若是將橋下凈高由設計的1.9m提高至2.1m，即梁底高程由設計的582.97m提高至583.17m時，橋下可通過5年一遇546m3/s的洪水。由于評價河段屬山區河道，當遇大洪水，橋孔全部被來自上游洪水中攜帶的雜物堵住時，工程所在斷面主槽兩側護地壩之間的最大過流為270m3/s。

1.2 洪水位及壅水計算

根據河道實測地形圖和橫斷面資料，結合河道特點，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。

經計算，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，當遇5年一遇和10年一遇洪水時該橋上游壅水高度分別為0.13m和0.30m，相應的水位分別為583.43m和584.01m。

由計算結果可知，工程建成后，橋梁兩側的過水路面擠占了河道的現有過流斷面，遇10年一遇洪水時，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問題，本次計算了交叉斷面處河床的一般沖刷及墩臺的局部沖刷，它包括了河槽在天然演變中深泓線擺動形成的集中沖刷。本次評價依據《公路工程水文勘測設計規范》（JTG C30-2015）推薦的非粘性土河床的相關公式計算。

由于建設項目處尚無詳細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計中的地質分析，河床卵石含量約60%～80%，卵石間充填礫石、中細砂、粉土等，卵石成分以灰巖、砂巖等為主，卵石粒徑主要為3cm～15cm較多，河道內可見漂石。平均粒徑d50取50mm，經計算，遇10年一遇洪水時，橋下總沖刷深度4.10m。

1.4 建橋前后工程斷面主槽兩側護地壩壩頂高程復核

本次新建工程為漫水橋和漫水路，擠占了河道過水斷面，為研究工程建成后對河道渲泄10年一遇洪水的影響，本次評價工作復核了建橋前后護地壩壩頂高程是否滿足通過10年一遇洪水的超高要求。

堤壩頂高程由設計洪水位加堤頂超高后確定。

根據《堤防工程設計規范》（GB 50286-2013），堤頂超高包括設計風浪爬高、風壅水面高度、安全加高值等。經計算，設計風浪爬高0.285m、設計風壅增水高度0.0019m。

根據現場查看，評價河段河道主槽兩側的護灘堤壩近為直墻。由于評價河段主河槽兩側的灘地仍參與河道行洪，護灘堤壩主要是保護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級堤防考慮，安全超高取0.3m。

通過計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，均低于主槽兩側護地壩的最低者，即均低于右側堤壩頂高程584.67m，10年一遇洪水不漫主槽兩側的護地壩，滿足河道行洪過流要求。因此，本工程建成后對河道渲泄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，當遇10年一遇洪水時，評價河段不漫溢主槽兩側的護地壩。工程建成后，新建橋梁及兩側的過水路面壓縮了河道過水斷面，該工程的修建勢必會對河流流勢、流態以及流速均產生影響。經計算，橋下最大過流能力為460m3/s；當遇5年一遇洪水時，橋面及兩側路面過水；當遇10年一遇洪水時，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，洪水不漫主槽兩側的護地壩，橋位處河道主槽兩側的護地壩壩頂高程仍滿足行洪要求。綜上所述，該工程的修建對河道渲泄河道防洪標準的洪水的行洪形勢影響較小。

2.漫水橋建設項目防洪安全分析

本次評價對象為涉縣鄉道（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際情況，本次評價工作根據專家組評審意見，橋下過流能力按5年一遇，主槽兩側的護地壩之間過流能力按10年一遇標準進行評價，符合有關技術要求。

由計算結果可知，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，均低于主槽兩側護地壩的最低者，即均低于右側堤壩頂高程584.67m，10年一遇洪水時不漫主槽兩側的護地壩，對河道渲泄10年一遇洪水影響較小，滿足河道渲泄河道標準洪水的要求；橋下總沖刷深度為4.10m，由于新建橋梁工程的主體設計中未明確橋墩基礎埋深，因此建議在下一步工作中在地質詳勘的基礎上復核沖刷深度，使漫水橋墩柱滿足抗沖要求，并對漫水路基進行適當的防護。

結語

涉縣鄉道（涉左線—西溝）污犢橋新建工程是當地為提高防洪能力所新建的，做好對于新建橋梁的防洪評價分析對于確保橋梁的建設質量有著極為重要的意義。

參考文獻

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