桥梁建设对临近水文站的影响分析2

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1、平原河道桥梁建设对附近水文站的影响分析陈静（上海勘测设计研究，上海200434）摘要：平原河道坡降小，水流较缓，如果在其上建桥，桥墩又必须设在河道内，由于桥墩的阻水作用，桥上游侧可能会产生壅水，下游侧则可能产生跌水，引起桥周围一定范围内水位、流速、流量及整个流场的改变。如果桥上、下游附近有水文站，则可能改变水文站测量数据系列的一致性及已建立的水位、流量关系，降低测量数据的精度，甚至影响水文站正常测验工作的实施。因此，必须分析建桥对水文站的影响程度，判断在该河道位置建桥的可行性。关键词：平原河道；桥梁建设；阻水；水文站；测验数据；测验实施1前言长三角地区是平原河网地区，河

2、道纵横，河网密布。随着近几十年来经济的腾飞，本地区交通发展迅速，铁路、公路建设以惊人的速度展开，沪宁、沪杭城际铁路、京沪高铁、沪宁高速公路等如雨后春笋般走入了我们的差旅生活。在这个水网地区，这些公路、铁路所经之处，无法避免有桥墩位于河道之中，对河道产生阻水作用。如果河道上游或下游建有水文站，便有可能对水文站测验工作的实施及测验数据精度带来影响。水文站测验数据是水利建设的基础资料，关系到防汛抗旱等决策的正确与否，与国家和人民的生命财产息息相关。所以，必须对桥梁建设对水文站的影响进行分析，以确定桥梁建设是否会对水文站的测验工作及测验数据带来明显影响，为桥梁位置的正确选择提供

3、依据。2研究内容和方法大桥桥墩布置于河道中，由于桥墩的阻水作用，桥上下游一定范围内流场会发生改变，可能会影响位附近水文站的测验数据，也可能影响测验实施等。为此，需分析研究桥墩建设对水文站测验断面和测验仪器布置的影响，计算各种水文条件下桥墩建设前、后水文站所在河道断面水位、流速、流量、流向等的变化，判断是否造成测验断面的冲刷，出现旋涡，形成变动回水等，弄清桥墩建设对水文站施测工作开展和测验数据的影响程度。水位、流速、流量、流向等计算可利用水流的连续性方程和运动方程，采用一维、二维和三维的水流数学模型形式进行求解。一维非恒定流模型可计算桥墩建设对水文站测验断面流量的影响；二

4、维水流模型可计算对水文站测验断面水位、流速、流向及对河床冲刷的影响；三维模型可以计算水文站测验断面是否会形成紊流、旋涡，影响测验实施等。63苏震桃公路太浦河特大桥建设对太浦闸水文站的影响分析实例3.1苏震桃公路太浦河特大桥及水文站基本情况苏震桃公路为江苏省新一轮省道网调整中纳入的省道，是太湖东岸地区与浙江湖州之间重要的省际交通干线。其跨越太浦河的特大桥总长792.2m，3跨过河，在河道内设置2组桥墩，采用实体近椭圆形型式，桥墩宽×长为4.0m×10.0m。桥墩的纵轴与太浦河水流成4.5°相交。桥位距上游太浦闸水文站约170m。图3.1-1太浦闸水文站走航式ADCP测流实

5、况太浦闸水文站成立于1960年，属国家基本水文站，国家报汛站，位于太湖流域骨干河流太浦河河口，在太浦闸下游约1km。水文站现有监测项目有：水位、流量、雨量、蒸发、水质等。其中，水位和流量必须在太浦河河道上测量，一般每天测4次。设测船码头一座，测船一条，钢结构的水文缆道一套。采用水位计测水位；测流量首先采用走航式ADCP法（见图3.1-1），其次采用固定式ADCP法，每月用流速仪法测3~4次，对走航式ADCP法的测流结果进行校核。在其它测流方法都无法实施的特殊情况下，及时采用浮标法测流。水文站测验基本断面位于水文站处河道断面上。浮标法的上、下断面分别布置在基本断面的上、下

6、游各700m处。太浦河特大桥位置和太浦闸水文站测验布置见图3.1-2。根据《中华人民共和国水文条例》，在国家基本水文测站上、下游建设影响水文监测的工程，建设单位应当采取相应措施，在征得对该站有管理权限的水行政主管部门同意后方可建设。根据《江苏省水文管理办法》，测验河段的保护范围为：水文测验断面的上、下游各1000m为界。在水文施测河段保护范围内，禁止设置影响施测的建筑物。拟建的苏震桃公路太浦河特大桥位于太浦闸水文站下游170m处，处于《江苏省水文管理办法》划定的太浦闸水文站测验河段的保护范围以内。图3.1-2太浦河特大桥和太浦闸水文站测验布置图3.2特大桥建设对水文站的

7、影响分析特大桥建设对水文站的影响主要包括两个方面：一是是否影响水文站测验工作的正常开展，二是是否影响水文测验数据的可用性。需要弄清楚特大桥建设引起水文站河道断面水位、流量、流速、流向等方面的变化，从水文站测验工作实施、水文测验资料精度、水文资料的一致性问题及水位流量关系等方面，按照水文管理条例以及相关水文测验规范、规定等分析论证特大桥建设对太浦闸水文站的影响。3.2.1对水文测验实施的影响正常情况下，水位计测水位、ADCP法和流速仪法测流量，均在太浦闸水文站基本断面进行。测验基本断面布置在太浦河特大桥上游170m6，特大桥位于水文站的水位