黄河游荡性河段浮桥建设对河势变化和防洪影响探讨

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1、黄河游荡性河段浮桥建设对河势变化和防洪影响探讨李永强刘筠张靖（河南黄河勘测设计研究院河南郑州，邮编450003）摘要：随着经济发展和黄河下游两岸交通的需要，浮桥建设已逐步由黄河下游弯曲型河段发展到游荡性河段。本文以封开黄河浮桥为例，分析了浮桥建设可能带来的壅水、水流流速变化以及河段水流挟沙能力的变化，探讨了浮桥建设对河势演变、滩区及河道防洪的影响，为今后在游荡性河段修建浮桥在选址和工程布置设计提出了较为科学的理论依据。关键词：黄河游荡性河段浮桥河势防洪1黄河下游游荡性河段浮桥建设的开展近年来，随着黄河下游两岸经济发展，仅靠国

2、道及省道的连接已不能满足两岸群众对加强两岸经济、生产和生活联系的要求。修建浮桥，连接两岸县甚至乡干道成为现有交通工程的重要补充措施，目前，仅黄河下游山东段，已陆续修建浮桥达51座之多。这些浮桥的建设，有力地缓解了两岸交通的需要，同时，浮桥建设管理者也取得了较好的经济效益。面对同样的交通需要，2000年以后，浮桥建设逐渐发展到黄河下游上段游荡性河段。这几年来，在郑州、开封和濮阳段均开始了浮桥建设。然而，由于游荡性河段河道演变规律的特殊性，以及近年来黄河下游部分浮桥附近河段畸形河势的不断发展，人们开始更加关注浮桥建设的开展以及其

3、建设对河段河势和防洪的影响。因此，研究浮桥建设后河段水流变化情况、河势变化以及可能对防洪施加的影响，对今后浮桥建设的开展以及游荡性河段的河道整治，都能提供积极、科学的理论依据。这里，以封开黄河浮桥为例，来研究浮桥建设对防洪以及河势变化可能带来的影响。2封开黄河浮桥简介封开黄河浮桥修建于2003年2月，通车于2004年3月。该桥从南岸黄河大堤K87+980起，经800m高滩，1250m低滩，90m嫩滩至主河槽。北岸自K168+800处进入黄河滩区，经2000m防汛路至大宫控导工程，后经大宫控导工程14～15坝坝裆向南，经100

4、0m高滩、300m低滩和107m嫩滩至主槽（图1）。浮桥所处河段河槽宽度690m，主流平均深4m。浮桥长度总长880m，架设在嫩滩和主河槽之上，每节长度20m，共44节。浮桥所用承压舟舟体长21.38m，单舟长4.3m，设计吃水深1m。浮桥处南岸滩地平均高程80.80m，设计路面超出滩面高程0.5m，即81.30m。北岸滩地平均高程80.90m，设计路面超出滩面高程0.5m，即81.40m。引道宽15m，泥结石路面。图1封开黄河浮桥位置示意图3黄河下游游荡性河段河道整治措施介绍黄河下游河道整治采用的微弯型整治方案。图2是顺河

5、街至古城河段规划治导线图。从图2可以看出，微弯型整治方案采用一岸控制，仅在凹岸弯道修建工程。黄河下游河道整治设计神堤以下游荡性游荡性河段河道整治河宽为1000m，排洪河槽宽度为2.0～2.5km。根据《黄河近期重点治理开发规划》（概要）和《黄河下游游荡性河道河势演变机理及整治方案研究总报告总报告》研究成果，黄河下游河道整治一个很重要的目的就是稳定流路。这里，稳定流路就是通过完善河道整治布置，使主流在工程的作用下，利用水流自身的能量，塑造出一条合理的流路。这样的流路应与规划治导线基本一致。图2顺河街～古城河段规划治导线图4浮桥

6、建设对水流条件影响分析4.1河段概化为分析浮桥建设对桥位河段水流条件的影响，将桥位河段的断面尺寸概化为矩形断面进行分析。封开黄河浮桥共44节，每节长度20m，浮桥总长880m。因此，这里将河槽宽度概化为880m。在封开桥位的上下游河段，布设有黑岗口、聂庄、荆隆宫、高朱庄、柳园口、丁庄、樊庄、王庵八个测验断面。根据2006年汛前这些断面的河槽平均河底高程绘制的河床比降，该河段河槽河床平均比降约为0.00016。在确定桥位河段的平均比降后，根据桥位河段测验大断面的断面数据资料、测验时的水位以及测验时夹河滩水文站的流量，计算了各测

7、验断面的主河槽糙率。桥位河段的主河槽糙率在0.011～0.036间变化，大多数断面的主河槽糙率为0.013，河段的平均主河槽糙率为0.018。为安全考虑，主河槽糙率选用0.018。4.2壅水计算根据黄河下游河道来水特点及浮桥运用方式，以下对浮桥在四个不同流量级（500m3/s、1000m3/s、2000m3/s、4000m3/s）下的水流条件变化情况进行分析。A未修建浮桥时水流条件根据对桥位河段断面的概化结果以及河床比降、河槽糙率的分析，采用曼宁公式，计算了桥位处未修建浮桥时不同流量下的水深和流速，见表1。表1桥位处建桥前平

8、均水深和流速流量（m3/s）河宽B（m）河床比降J河槽糙率n(s/m1/3)平均水深H（m）平均流速V（m/s）5008800.000160.0180.880.6510008800.000160.0181.330.8520008800.000160.0182.021.1240008800.