人行景觀橋跨越東沙河防洪評價

張爽

【摘要】本文采用《公路工程水文勘測設計規范》中推薦的橋梁墩臺沖刷公式計算沖刷深度，復核人行景觀橋橋梁墩臺埋置深度；采用《公路橋位勘測設計規范》推薦的計算公式計算橋前最大壅水高度，根據計算與分析成果，提出結論與建議。

【關鍵詞】東沙河；橋梁；防洪評價

一、工程概況

1、項目基本情況

擬建橋梁為5跨鋼梁橋，呈曲線布置，橋長85m，上部結構為鋼箱梁橋，梁高0.8m，箱梁為一箱三室形式，橋面為鋼橋面。

橋墩采用斜腿鋼構形式，鋼管直徑50cm，常水位以下部分外包混凝土，各斜腿頂部與上部鋼梁連接成為一體。

2、河道概況

東沙河在擬建橋址處河道橫斷面為梯形，兩側為塊石護坡，河底高程為56.5m，左岸高程61.0m，右岸高程62.0m，河底寬為60m，邊坡系數為1：1.5，河底寬度為60m，縱坡為0.003，河道順直。

二、防洪評價分析計算

1、評價標準的確定

根據《東沙河（十三陵水庫溢洪道至京密引水渠）規劃》（以下簡稱《規劃》），該段東沙河規劃治理標準為二十年一遇洪水設計，五十年一遇洪水校核。人行景觀橋橋長85.6m，屬中橋，防洪標準為五十年一遇。

2、水文分析計算

（1）設計洪峰流量

設計洪水采用《規劃》中的水文計算成果，五十年一遇設計洪峰流量為358m3/s。

（2）設計水位

東沙河在擬建人行景觀橋處的河道順直，斷面形式統一，橋位處水深均采用明渠均勻流方法計算，計算公式如下：

（2-1）

經計算，五十年一遇標準下，東沙河擬建橋位處流速為2.86 m/s，水位為58.60m，水深為2.86m。

3、壅水分析計算

（1）阻水面積分析

為提高橋梁景觀效果，橋梁設計為曲線型，每組橋墩采用四個斜腿鋼構+地下承臺形式，全橋共布設4組橋墩。

需考慮洪水來臨時水流過大使得橋墩中迎水面的兩個斜腿鋼結構形式的間隙因水流或漂流物阻塞形成阻水平面，因此，考慮最不利情況，將阻水面積擴大為兩斜腿鋼結構之間的截面積，將各組橋墩的阻水面積投影至同一平面，取最大截面積作為阻水面積。

（2）壅水分析計算

橋前最大壅水高度采用《公路橋位勘測設計規范》（JTJ062-2002）推薦的公式（8.4.1-2）計算：

經計算，五十年一遇標準下，建橋后橋位處流速為3.23 m/s，水位為58.82m，壅水高度為0.22m，壅水長度為220m。

4、橋底板高程復核

壅水后橋下水位為58.82m，橋梁梁底設計高程為60.20m，高于河道五十年一遇洪水位1.38m。

5、沖刷分析計算

橋址處河段土質為黏性土，河槽部分一般沖刷按照下式計算

經計算，五十年一遇標準下，建橋后橋位處一般沖刷為1.65m，局部沖刷為1.24m，總沖刷為2.89m。

三、防洪綜合評價

1、與現有水利規劃的關系與影響評價

人行景觀橋建設后未縮窄河道上口寬，橋梁底高程高于河道五十年一遇洪水位1.60m，壅水后橋梁底高程高于河道50年一遇洪水位1.38m。橋梁設計滿足《規劃》中“橋梁梁底高程須高于東沙河的五十年一遇規劃洪水位1.0m以上”的規劃要求。

2、與現有防洪防凌標準、技術要求和管理的適應性分析

參考《北京市市屬河道管理和保護范圍內建設項目管理規定》（2014務辦14附件[涉河工程管理規定]）中“橋梁樁基承臺（或系梁）頂高程應分別在河道主槽和灘地最大沖刷線0.5m以下。”的規定，擬建人行景觀橋橋承臺埋深應為河底以下3.39m，同時應在橋梁上下游一定范圍內對河道進行硬化護砌。

3、對河道行洪安全的影響評價

根據洪水分析計算及壅水分析，綜合考慮最不利狀況，橋前最大壅水高度為0.22m，壅水后洪水位低于兩岸高程，對河道行洪的影響很小。

4、對河勢穩定的影響分析

橋梁建設后，壅水高度、壅水影響長度均較小，對河道水流流態、水位及流速的影響較小。橋梁建設不會對河勢穩定產生較大影響。

5、對防汛搶險的影響分析

人行景觀橋擬在非汛期施工，不會阻礙巡河路的通行，對防汛搶險沒有影響。

四、結論

本文以人行景觀橋為研究對象進行防洪評價，主要對設計水位、壅水及沖刷三個方面進行了計算，根據計算結果對工程布置、行洪影響、河勢影響、防汛搶險影響及建筑物自身安全等情況進行了綜合分析。得出以下結論。

1、人行景觀橋建設符合東沙河河道規劃現有規劃的要求。

2、人行景觀橋防洪標準為五十年一遇。滿足防洪標準的要求。

3、人行景觀橋建成后梁底高程高于五十年一遇規劃洪水位1.60m，壅水后梁底高程高于五十年一遇規劃洪水位1.38m。橋梁承臺埋深應為河底以下3.39m，為滿足沖刷要求，需加大承臺埋深或在橋梁上下游一定范圍內對河底進行硬化護砌。

4、人行景觀橋的建設不會影響河道行洪能力，且滿足現行規范要求。

5、人行景觀橋建成后不會對河勢產生較大的影響。

6、人行景觀橋的建設不會阻礙巡河路的通行，對防汛搶險沒有影響。

7、人行景觀橋的建設不會影響第三人合法水事權益。

參考文獻：

[1]《東沙河（十三陵水庫溢洪道至京密引水渠）規劃》；北京市城市規劃設計研究院；2006年。

[2]河道管理范圍內建設項目防洪評價報告編制導則（試行）；水利部辦建管[2004]109號；中華人民共和國水利部

[3]北京市市屬河道管理和保護范圍內建設項目管理規定； 京水務辦[2014]14號；北京市水務局

[4] GB50201-2014；防洪標準；中華人民共和國住房和城鄉建設部 中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫局。