桥梁行洪论证的计算与注意要点

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1、桥梁行洪论证的计算与注意要点四川省达州水文水资源勘测局近年来，随着社会经济建设加快发展，涉河工程越来越多，如修建河堤，临河建筑物等，此类项目的行洪论证，只需要分析项目是否满足防洪标准及对上下游的行洪影响，而跨河桥梁的行洪考虑的因素较多，不仅分析项目建成后的行洪影响还要分析桥梁建成后自身是否安全。木文重点分析桥梁建成后产生的壅水、桥梁冲刷深度、桥面中心最低高程等特性，并分析桥梁行洪论证过程中需要注意的要点。关键词：桥梁行洪；壅水高度引言桥梁构筑物目前是人类克服自然水体阻隔、扩大人类活动范围的最经济、最有效的方法。建桥后，桥孔对水流压缩,从桥位

2、上游相当远处水面就幵始壅高，在桥前某一断面达到最大壅水高度，壅水河段水位升高，流速降低，河床发生淤积；接近桥孔时，水流急剧收缩而呈“漏斗”状，形成收缩段，收缩段的水流流速变大，对河床产生严重的冲刷；由于水流的分离现象，在桥位上下游两侧又形成回水IX，所以建桥后使得桥位河段的水沙运动及河床演变变得非常复杂。为了建桥后不对两岸河堤、农田、村镇造成威胁，建设大、中型桥梁时，有必要进行拟建对桥梁行洪论证进行分析，以便水利部门采取有效措施对河道堤防保护和管理。1.壅水计算1.1壅水计算方法涉河桥梁修建后，断面形状、糙率系数及河道底坡沿程都有变化，其水

3、力因素十分复杂。壅水计算思路为先通过水文分析计算出桥梁下游控制断面的各频率设计洪水位，再以该断面为起算位置，分別推算项目建设前后评价河段各断面的水面线，从而求得该工程建设后对各断面行洪影响的奎水高度。水面线计算采用天然河道水位沿程变化的怕努利能量方程式：式中：等式左边两项为上断面的势能和动能；zl、z2分别代表下、上断面水位；a为流速分布系数；g为重力加速度；hf沿程水头损失；hj局部水头损失；v断面平均流速；对于沿程损失项，目前一般采用下述公式求解：式中：R上上断面水力半径，R下下断面水力半径，A上上断面面积，A下下断面面积，Q河道流量，

4、L上下断面间距，n上下断面间河道平均糙率，为局部水头损失系数。1.2冋水长度计算为了分析壅水对上游两岸产生的影响范围必须进行冋水计算，根据《桥涵水力水文》一书推荐的奎水曲线长度的近似公式为：L=2ΔZ/l式中：L壅水曲线长度；ΔZ奎水高度；I河床比降1.3桥面中心最低高程分析从大桥自身安全角度考虑，应计算大桥中心最低高程是否满足设计洪水频率和其它综合因素要求的安全高度。桥孔压缩水流后的桥下壅水、浪高、河湾超高、河床淤积等引起的桥下水位增高，还要考虑设计最高通航水位及通航净空高度。根据人民交通出版社《桥涵水力水文》（第

5、三版）中对于通航河流桥面中心最低高程计算，通航河流桥面中心最低高程除应满足不通航河流的要求外，冋时还应满足下式要求：式中：桥面中心最低高程（m）;设计最高通航水位（m）;通航净空高度（m）;桥梁上部结构建筑高度（m）,设计最高通航水位。1.桥梁行洪论证的注意要点2.1野外工作（1）测量行洪论证测量工作的内容包括:桥址断面、桥址断面上下游局部地形、桥址以上受建桥影响产生冋水范围内布设的断面、桥址以下受建桥影响产生冲刷范围内布设的断面。一般说来，测量工作断面为:桥址断面1个、桥址以上断面至少3个、桥址以下断面至少1个，另外测量桥下局部地形及水边

6、线。其中，需要注意的是评价河段范围:横河距离为建设项B对应的防洪标准水面宽度以外各10m；顺河距离为建设项S及其对上下游河道产生影响以外各300my(2)桥址文字描述报告编制人员应该现场查勘每座桥梁，记录尽量详细，以便形成直观印象，在报告编制吋做到心中有数。现场查勘需要记录的内容有:桥址处及其上下游的地形、地貌、地质情况、土壤组成、农田种类(旱地或水田)、农作物种类、山区植被状况；涉河建筑物，如桥梁、港口、水电站、堤防工程的断面形状、形式、种类、建设吋间及防洪标准；河道形态、河床组成、河势状况、历史洪水调査；周围城市及村庄、学校、工厂、矿山

7、状况等。2.2报告编制(1)河流概述包括流域自然地理概况，流域与河道特性，桥梁上、下游水利和水土保持措施等。(2)桥梁情况描述内容有桥梁名称、桥址经纬度、桥址所在地的市县乡村详细地址；桥梁的长度、防洪标准(校核洪水、设计洪水标准及相应洪峰流量、水位，施工期防洪标准与相应洪峰流量、水位)；(3)桥梁的设计方案、施工方案、弃碴及碴场情况，是否影响行洪等。(4)桥梁所在评价河段的河道基本特征主要是水文、泥沙特性，现有防洪标准及相应的洪峰流量和水位。(5)防洪堤不论已建成的防洪堤的防洪标准是多少，只要桥梁修建后降低了他的防洪标准，就应该采取措施补救

8、。(1)各级洪水的冲刷计算一般情况下，河流的冲刷以2年一遇洪水(50%)的冲刷最大。(2)在报告编写时注意“河宽”的概念不同季度、不同情况都可能有不同的河宽，使用河宽吋，要注意加