建橋對河道防洪及通航影響的數值模擬研究

於孟元 趙忠偉

摘要：利用二維水動力模型分析了新安江特大橋建設后過水斷面的變化，以及對通航條件和防洪安全的影響。結果表明，新安江特大橋建設后100年、20年和10年一遇洪峰經過時，橋墩阻水面積分別減少5 43%、5.2g%和5.28%。10年一遇洪峰經過時，橋位處流速約為0.6-0. 8m/s，主航道附近橫向流速不大于0.15m/s，滿足內河通航標準要求。橋位處于新安江河道彎曲河段，洪峰經過時，左岸（凹岸）迎水側壅水范圍相對較大，而右岸（凸岸）水深流急，墩前沖高相對較大。橋位附近流速變化主要受墩前壅水、繞流和尾流影響，但受富春江庫區回水作用，橋位附近壅水和流速變化不大。

關鍵詞：新安江特大橋;水動力;數值模擬;防洪;通航

中圖分類號：TV651.3

文獻標識碼：A

文章編號：1006-7973（ 2020） 06-0115-03

在河流上建橋，橋墩減小了河流的過水斷面，會使得橋址上游產生壅水，下游水位會有所降低，從而導致橋墩附近的流場發生變化，橋墩附近河床發生局部沖刷，對河流的通航和河道防洪產生不利影響[1-4]。如何確定建橋前后橋址附近河流的水動力變化的影響，是河道管理部門和橋梁建設部門關心的問題[5]。對橋址河段進行數值模擬，是解決此類問題的主要方法之一[6，7]。

1 工程概況

新建金華至建德鐵路工程跨新安江特大橋位于新安江下游河段、三江口（新安江、蘭江和富春江）上游3.5km處。大橋采用混凝土斜拉橋方案，主跨216m，橋址處江面寬約530m，其下游560m為已建的嚴州大橋（圖1）。

橋址河段處于富春江庫區，受到富春江水庫和新安江水庫防洪調度影響，基本喪失天然河道的洪水特征。……