防洪评价中跨河桥梁壅水和冲刷计算探讨_夏丽丽

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1、第36卷第4期江西水利科技Vol.36No.42010年12月JIANGXIHYDRAULICSCIENCE&TECHNOLOGYDec.2010DOI：10.3969/j.issn．1004－4701．2010．04．07防洪评价中跨河桥梁壅水和冲刷计算探讨11，2夏丽丽，吴敦银（1.江西师范大学地理与环境学院，江西南昌330022；2.江西师范大学鄱阳湖湿地与流域研究教育部重点实验室，江西南昌330022）摘要：在对跨河桥梁进行防洪评价及审查的实际工作中，发现以下问题：利用水面曲线法推求桥墩壅高值时，桥位断面与上游断面的间距对壅高结果有很大影响；在利用经验公式法计算桥位冲刷深度时，河

2、槽和河滩的流量分配对结果有很大影响，如果分配不合理，甚至会出现河滩冲刷深度大于河槽冲刷深度的情况.文章以许渡大桥为例，分析以上问题出现的原因，并探讨解决方法，力求计算结果的准确合理，供防洪评价及其审查人员参考.关键词：防洪评价；跨河桥梁；水面曲线法；壅水高度；一般冲刷中图分类号：U442.3+3文献标识码：A文章编号：1004-4701（2010）04-0251-05于河槽冲刷深度的情况。1问题的提出为使大桥防洪评价计算成果更加准确合理，我们在编制跨越抚河干流的许渡大桥、青泥大桥防洪评价随着我国经济社会的发展，全国的铁路、公路交通报告时，对大桥的壅水计算和河道冲刷计算进行了一网络快速发展

3、，铁路、公路在通过河道时基本以架桥方些探讨，本文以许渡大桥为例进行介绍，供防洪评价的式跨越河道。因此，铁路、公路桥梁的建设对河道行洪有关人员参考。及河势将会产生一定影响，依据有关法律法规，应对其进行防洪评价。2防洪评价中壅水分析计算壅水计算和冲刷计算是跨河大桥防洪评价计算的重要内容。结合多座跨河大桥防洪评价报告书的审查在河道内兴建桥梁，由于桥墩的存在，将使河道桥工作，发现以下几个问题：位横断面缩窄，减少行洪断面，在桥梁上游河段产生壅（1）利用水面曲线法推求桥墩壅水高度时，桥位断水，防洪评价报告编制导则规定：对占用河道断面，影[1]面与上游断面的间距对壅高计算结果有很大影响，审响洪水下泄的

4、阻水建筑物，应进行壅水计算。据调查，查中发现某些大桥的桥跨和桥墩直径相同，即大桥阻水桥梁设计部门的壅水计算大多采用经验公式法，人们认面积比例基本相同（桥跨30m，桥墩直径1．4～1．6m，阻为，水面曲线法要求有详细的河段断面数据及糙率等资[2]水面积一般在5％左右），有的评价报告计算的最大壅料，计算比较复杂，多用于验算和比较，而采用的多是水高度只有0．05～0．08m，而有些评价报告计算的壅水经验公式计算出的成果；水利部门进行防洪评价时，一高度达0．15～0．20m，使审查者难以判断其计算成果的般采用水面曲线和经验公式（包括公路规范公式和水利合理性；手册公式）两种方法进行壅水计算，对河道

5、两岸有堤防（2）在利用经验公式法计算桥位冲刷深度时，河槽等防洪保护对象的，需要知道桥位上游各控制断面的壅和河滩的流量分配对结果有很大影响，如果分配不合水高度，基本上采用水面曲线法计算成果。本文结合实理（有的评价人员凭经验确定河槽和河滩的流量，有的例对水面曲线法计算壅水高度问题进行探讨，并提出改按面积比例确定河槽和河滩的流量），使得计算的河进措施。槽、河滩冲刷深度不合理，甚至会出现河滩冲刷深度大2.1水面曲线计算方法收稿日期：2010-09-25作者简介：夏丽丽（1985-），硕士研究生.252江西水利科技2010年12月采用大桥兴建前、后的河道断面资料分别推求各频水面线起推断面确定为礁石

6、坝，经李家渡与礁石坝水位率洪水水面线，对洪水水面线的变化进行分析比较，以相关，推求出礁石坝断面2％、5％、10％、20％等4种频此说明大桥兴建后对河道洪水位的抬高值及其影响范率洪水的水位，起推设计流量直接采用李家渡站设计围。流量。河道洪水水面线采用试算法推求，即通过河道纵横经分析大桥壅水影响范围在桥位上游16．9km的断面资料、糙率系数、设计流量，采用求解河道恒定渐狮子山附近，水面线计算河段从下游的礁石坝（CS1）至变流上、下断面的能量方程，由下断面水位推求上断面上游的狮子山（CS19），共计28．3km，19个横断面。大桥水位，从而求得全河道设计洪水水面线。壅水高度为△Z，△Z＝Z后－

7、Z前，其中Z前、Z后分别为某断面天然河道恒定渐变流上、下断面的能量方程为：建桥前后的水位。22许渡大桥位置在CS9与CS10断面之间，距上游Z上+α上Q上=Z下+α下Q下+hf+hj（1）2gA上2gA下CS10断面为1050m，一般情况计算人员会直接采用CS10断面作为桥上游断面，本次为研究桥位断面与上式中：Z—断面水位；游断面之间的间距对壅水高度的影响，在桥位和CS10hf—上、下断面之间的沿程水头损失：断面间增加了“桥位上”断