集双高速公路桥梁水文分析方法综述.pdf

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1、桥梁工程器BridgeEngineering集双高速公路桥梁水文分析方法综述张静1，李剑2刘化涤2(1．中国公路T程咨询集团有限公司北京中咨T程设计研究院有限公司，北京1000292．中交路桥技术有限公司．北京100011)摘要：以吉林省集双高速公路通化一东丰段工程项目为依托，介绍了项目途经区域的水文现状，论述了水文分析流程及其在桥梁设计中的作用，阐明了桥梁水文计算中对结果影响较大的敏感性参数。关键词：桥涵设计：水文：参数中图分类号：U442．3文献标志码：B文章编号：1009—7767(2014)02—0063—

2、04ReviewonHydrologicalAnalysisMethodofJishuangFreewayBridge桥梁及其引道、导流堤、防护工程等附属设施与相连的河流、山涧峡谷等自然环境形成了相互影响、相互制约的整体。桥涵水文分析正是根据河流水文环境各项因素进行桥位环境设计，从考虑桥梁与周围河流及山区等自然环境的相互影响出发，为桥位、桥长及桥高选定，桥跨布设及基础埋深方案的确定提供依据。笔者将依托吉林省集双高速公路通化一东丰工程项目，论述项目途经区域的水文现状、水文分析流程及其在桥梁设计中的作用，阐明桥梁水文计

3、算中对结果影响较大的敏感性参数。1项目途经区域的水文状况调查1．1水系分布及流域概况集双高速公路通化一东丰段白吉林省通化县．经柳河县、梅河口市至辽源东丰县，公路区域内地形以中低山、丘陵区为主。项目所经区域主要跨越的河流有辉发河、三统河、一统河及它们的支流，均属辉发河流域。辉发河：第二松花江左岸一级支流，发源于辽宁省清原县龙岗山脉北侧，自源头向北流，进入吉林省梅河口市境内，转向东北，流经吉林省的辉南、磐石、桦甸等(市)县境，于桦甸县福安屯附近注入丰满水库，流域集水面积为14896km2，其中吉林省境内集水面积1437

4、6km2，河道长234km，河流平均比降为0．5％。。三统河：属辉发河流域．是辉发河右岸一级支流，发源于吉林省柳河县和平乡红旗镇，于辉南县高集岗乡马家岭西附近注入辉发河。其流域面积2434km2，河道长137km。河道平均坡度1．1％。。一统河：属辉发河流域，是辉发河右岸一级支流．发源于柳河县金厂岭，流经柳河县、梅河口市、辉南县，于辉南县朝阳镇刘船口村汇入辉发河。其流域面积1547km2，河道长140．4km，河道平均坡度0．9‰。1．2气象水文基础资料调查1．2．1气象观测资料项目所处区域属于北温带大陆性季风气候

5、区。受大气环流的影响，在冷暖气团交替控制下，四季气候变化明显。其特点是：春季干燥多大风，夏季炎热多雨，秋季天高气爽昼夜温差大，冬季严寒而漫长。一年中寒暑温差大，春秋两季短促。日平均气温低于0℃时间一般从11月上旬到翌年的3月下旬，长达4个月之久。沿线气象指标如表1所示。表l沿线气象主要指标表1．2．2历史洪水调查资料该流域大洪水主要是暴雨所致．大暴雨出现的时间一般为7月下旬至8月下旬，雨量集中，1d雨量占Z0144t第2期(3一)第32卷．事荭技术63器桥梁工程BridgeEngineering3d雨量的70％～8

6、0％，并且1d雨量主要集中在12h以内，极易造成该流域的大暴雨。该流域属于丘陵区河流，洪水陡涨陡落，一场洪水一般涨水历时为1d左右，过程为3～5d，洪峰持续时间较短，多为单峰型。1995年7月末，辉发河水系干、支流都发生了超历史记录的特大洪水，从各测站洪峰流量看，辉发河流域历史洪水调查的最早年份是1888年，而流域内大部分测站1995年洪峰流量为历史调查洪水的首位。因此，首位洪水的重现期定位120年。辉发河流域水文站基本情况及历史洪水调查成果分别如表2、3所示。表2辉发河流域水文站基本情况一览表注：1．引自1995

7、年吉林省水资源公报及吉林省辉发河水位站的洪水调查资料。2．辉发城、海龙水文站在“95．7”洪水中测验设施冲毁后撤站，分别迁至朝阳镇和梅河口；柳河水文站1993年改为水位站。表3辉发河流域历史洪峰流量调查成果表调查点流域面积，km2调查成果注：引自1995年吉林省水资源公报及吉林省辉发河水位站的洪水调查资料。1．3河道糙率选择糙率系数综合反映各种因素对水流阻力的影响，这些因素包括床面粗糙情况(粒径大小和级配)、床面形态(沙纹、沙垄、沙波及床面地形)、断面形状、底坡的变化、植被及障碍物的存在等。糙率系数是计算流速的最敏

8、感参数，参数的选取最好选用当地水文站实测值。64席荭技求2014No．2(Mar．)V01．322桥梁水文分析2．1水系图及水文分析内容水系图勾绘及水文分析为大中桥设计服务。水系图展示了项目全线的水系分布状况，便于大中桥的布设，并以此勾绘桥位处的汇水面积。辉发河流域水系如图1所示。图l辉发河流域水系图水文分析内容包括计算频率(P)的设计流量，设计流速及设计水