刘吉敏 张涛
【摘要】根据国家法律条例,在河道管理范围内建设跨河涉河建筑物,应当符合国家规定的防洪标准和其他有关技术要求,工程建设方案应当依据防洪法的有关规定报有关水行政主管部门审查同意。随着经济社会的快速发展,开发建设项目日益兴起,涉河跨河建筑物亦随之增加,为了合理评价跨河涉河建筑物对河道行洪的影响,本文以贵州大龙循环经济工业基地2号主干道工程第2标段舞阳河大桥工程为例,简要分析建设项目防洪评价工作中,应根据涉河建筑物的总体设计方案,分析不同频率下占据河道的行洪面积,从而得出不同频率下的涉河建筑物的壅水阻水影响。
【关键词】建设项目;涉河建筑物;防洪评价
1、工程概况
贵州大龙循环经济工业基地2号主干道工程第2标段舞阳河大桥工程位于贵州大龙经济开发区(原玉屏县大龙镇)北侧舞阳河斜滩-分洲河段,工程所在河流为长江流域沅江水系舞阳河下游河段。大龙经济开发区2号主干道工程是大龙工业园区内南北向的一条重要干道,也是园区内对外交通的重要道路。贵州大龙经济开发区2号主干道工程项目起于大龙老客车站,与老路相接,向北途经大龙小学、大龙中学、油库、跨越大坝河(大坝河大桥),穿越老院子村寨,路线继续向北途经田家,到斜滩处跨越舞阳河(舞阳河大桥)到分洲,沿北到后所沟,和1号主干道平交,终点在蔡其藤与规划环城道路衔接。整条路线位于大龙经济开发区中部,南北贯通大龍经济开发区。项目全长6.226km。项目建成后将改善大龙工业园区道路交通条件、极大地提高工业园区的交通状况,对加快大龙工业园区的发展具有积极的意义。
舞阳河大桥桥梁分为左、右两幅桥,道路中心线处设置4cm纵向断缝。主跨为两孔连续钢筋混凝土箱型拱桥,拱轴线线型为悬链线,单孔净跨径L0=91.0m,净矢高f0=13.0m,矢跨比1/7;主拱圈为单箱三室截面,拱圈宽13.6m,拱圈高度1.85m;桥梁全长204m。舞阳河大桥总体结构为2跨3墩,其中0#、2#桥墩分居舞阳河左右两岸,1#桥墩位于河道内,位于现状河道中间的河心洲处,常年水位时不占据河道行洪断面;另外两个桥墩分别居于河道左右岸,距离测时水位河岸10-18m,不占行洪河道。
2、工程规模、等别及标准
根据国家《防洪标准》(GB50201—2014)及《公路工程技术标准》(JTG B01—2014)的规定,舞阳河大桥是大龙经济开发区交通枢纽的重要组成部分,其公路等级属于城市主干道Ⅲ级,工程环境类别为Ⅰ类,设计荷载为城-A,通航等级为内河航道单向通航Ⅶ级,跨河桥为多孔,总跨径介于100~1000m之间,桥涵分类为大桥,设计洪水标准取为100年一遇。
3、河道基本情况
工程所在的舞阳河全流域集水面积11030km2,本工程舞阳河大桥桥位断面以上流域集水面积5349km2,其上游约5.7km处为崇滩水文站,测流断面控制集水面积5243 km2,桥位下游约7.9km处为罗家寨(鱼市)电站,其坝址断面集水面积6480km2。由于本工程位于罗家寨(鱼市)电站的100年一遇回水范围内,故壅水影响分析时考虑以该电站坝址断面为控制断面进行水面线推算。
4、设计洪水计算
舞阳河大桥工程与下游的罗家寨(鱼市)电站所在的舞阳河与崇滩水文站属同一流域,且上下游相隔较近,舞阳河大桥桥位断面以及罗家寨(鱼市)电站坝址断面设计洪水采用水文比拟法比拟上游崇滩水文站洪水成果,详见表1。
5、壅水分析计算
根据主体设计方案,舞阳河大桥与舞阳河为垂直相交。本次计算采用天然河道一维恒定非均匀流方法,按照忽略水头损失的伯努利方程式,将计算河道划分若干河段,自评价河段末端逐个断面向上游推算。计算成果详见表2。
6、桥梁阻水比例计算
工程建成后,某一洪水位下工程占据的有效过水面积与工程前相应水位的有效过水面积之比称为工程对过水面积的占据率。占据率是体现跨河及临河工程影响河道行洪能力的主要参数,在工程区段水流条件相同的情况下,过水面积占据率越大,对河道行洪的影响就越大。
本次分析对大桥各级水位情况下的过水面积变化进行了计算,成果见表3。
由上表可以看出,舞阳河大桥建成后,造成局部河段水位壅高,大桥断面100年一遇天然洪水位338.57m,建桥后洪水位338.77m,50年一遇天然洪水位337.59m,建桥后洪水位337.73m,20年一遇天然洪水位336.19m,建桥后洪水位336.3m,10年一遇天然洪水位335.01m,建桥后洪水位335.10m,5年一遇天然洪水位333.67m,建桥后洪水位333.73m。即在发生5年一遇至100年一遇(P=20%~1%)洪水时,壅高水位0.06~0.20m之间,工程阻水面积在16.07~664.49m2之间,阻水率为0.83%~22%之间。
7、结语
综上可看出,尽管对于涉河建筑物或区域防洪标准而言,其一般只涉及一个洪水频率,但对于建设项目涉河建筑物,由于河道横断面规整度差异,当发生不同频率的洪水时,其占据河道行洪断面的面积不一,产生的壅水高度不一,从而工程产生的阻水面积和阻水率也随之变化。因此,为了全面合理分析涉河工程建设的行洪影响,应对涉河建筑物采用不同频率洪水进行壅水阻水分析。
参考文献:
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