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1、第2期(总第140期)山西交通科技No.22001年4月SHANXISCIENCE&TECHNOLOGYOFCOMMUNICATIONSApr.桥隧工程军渡黄河公路二桥防洪影响评价122王光罗,剌建东,赵卫党(1.山西省公路局第三工程公司,山西忻州034000;2.山西省交通规划勘察设计院,山西太原030012)摘要:拟建国道主干线青岛—银川公路跨黄河公路大桥,位于军渡黄河大桥下游和吴堡水文站之间,建桥后墩台压缩行洪断面,桥位断面上下游同流量水位抬高,将会对建桥段的防洪产生一定影响,本文对由此造成的影响进行了影响分析评价。关键词:黄河;洪水;桥梁;影响评价中图分
2、类号:U442.58文献标识码:A文章编号:1006-3528(2001)02-0026-021建桥河段及公路桥基本概况1.2公路桥概况1.1建桥河段河道概况拟建的军渡黄河公路二桥为双向4车道,长拟建的国道主干线青岛—银川公路黄河公路大桥698m,全宽24.5m。大桥的设计洪水频率为1/300,(简称军渡黄河公路二桥,下同)位于黄河中游吴堡水结构型式为连续刚构,跨径布置为70m+5×110m+文站附近,建桥河段情况见图1。桥位断面基本上为U70m,桥墩为2.2m×6m的薄壁空心墩。大桥桥型布型。桥位上、下游约4km左右河段较为顺直,河段上置图见图2。段较窄,下段
3、较宽,平均河宽300m—400m,河床纵比降约0.81‰,河床质由卵石和细砂组成,床沙平均中2设计洪水数粒径为0.5mm左右,建桥河段没有支流汇入。2.1暴雨洪水特性2.1.1暴雨特性黄河上游地区暴雨具有强度小、面积大、历时长等特点,以及受宁蒙河段过洪能力的限制,因此黄河上游形成的洪峰流量不大;中游地区暴雨强度大、历时短,是造成黄河中下游洪峰和短历时洪量的主要来源,故对中下游黄河干流工程防洪来说,应以中游地区暴雨形成的洪水为主要研究对象。2.1.2洪水特性吴堡断面的洪水,是黄河上游和中游两个地区洪水的组合。黄河上游地区的洪水,由于降雨强度小、历时长、面积广,加以
4、流域草地、沼泽、湖泊的调蓄,故形成低胖型、长历时洪水过程。一次洪水历时平均30d左右,年较大洪水集中发生在7月和9月、10月两个时期,形成马鞍型分布。中游地区的洪水,由于暴雨强度大、历时短、面积小,加上有利的汇流条件,形成陡峻而高瘦的峰型。一次洪水历时一般约1d—2d,但洪水图1建桥河段河道横断面示意图收稿日期:2001-02-01作者简介:王光罗(1962-),男,山西晋城人,工程师,1998年毕业于北京交通管理干部学院;剌建东(1962-),男,山西介休人,高级工程师,1987年毕业于西安公路学院;赵卫党(1964-),男,山西蒲县人,工程师,1990年毕业
5、于西安公路学院。2001年第2期王光罗,等:军渡黄河公路二桥防洪影响评价·27·常连续发生。较大洪水集中发生在7、8月份,尤以8月建桥河段有吴堡水文站,其设计洪水直接采用吴为多。堡站资料分析计算。2.2设计洪水图2军渡黄河二桥桥型布置图吴堡水文站有1935年—1937年和1952年至今QpvM=Kp。的水文观测资料,按不同的选样方法统计洪水的洪峰、kj3.2.1.2计算结果洪量,并加上历史调查洪水资料进行分析。洪水经验频率根据以上计算方法,求得两个桥位设计及校核洪采用数学期望公式进行计算,峰、量统计参数均值及变差水时桥前最大壅水高度,计算得不同桥位、不同频率洪系
6、数CV采用矩法公式计算,偏差系数CS按经验取CV的水桥前最大壅水高度距桥梁中心线的距离约50m。倍比通过适线确定,频率曲线采用P-Ⅲ型曲线。3.2.2建桥后设计水面线由于建桥后洪水壅水高度不大,桥前最高壅水断3桥位河段水面线计算面以上河段的水力因子变化较小,因此建桥后洪水水3.1天然水面线面线计算所采用的河段糙率可采用天然水面线成果。水面线的计算采用能量守恒方程,其公式为:22222根据能量守恒方程及确定的水面线计算参数,推算出T1v1T2v2Q·ΔLv2-v1Z1+=Z2++2+a(),建桥后的洪水水面线成果。2g2gK2g式中:Z——断面水位,m;根据《规范
7、》规定,回水水面线与天然水面线的水v——断面平均流速,m/s;位差在0.1m—0.3m时,即可确定为回水末端。T1、T2——系数(取T1=T2=1.0);24建桥后对防洪的影响分析g——重力加速度,m/s;34.1建桥后对吴堡县和军渡镇的影响Q——河段平均流量,m/s;ΔL——断面间距,m;4.1.1影响范围内财产调查及估算K——河段上、下游断面流量模数平均值,即根据推算的建桥前后的水面线计算成果可知,建桥后,由于同流量水位的壅高,对建桥河段的陕西省吴K=C·R·A堡县和山西省柳林县军渡镇将产生不同程度的淹没影2A——上、下游断面面积平均值,m;响(对军渡镇产生
8、的淹没影响较小),对两个