工程施工便桥对河道防洪影响研究

张宇琪 刘红岩

摘要：针对铁山河施工便桥，从壅水影响、流速影响、排涝影响、与现有规划的关系和影响以及对第三方合法水事权益的影响等多方面进行评价。得出拟建施工便桥对铁山河的壅水、排涝、对第三方合法水事权益的影响等方面影响较小的结论，提出工程实施后，由于工程后桥址近岸流速较大，需对桥址上下游堤岸采取防护与补救措施。

关键词：施工便桥；防洪影响；壅水；流速

根据主体工程施工需要，拟新建一座施工便桥跨越铁山河，桥梁主要用于施工期间满足施工车辆及设备和人通行的要求。铁山河施工便桥为临时工程，达到使用周期后将拆除桥梁。

1、项目概况

1.1拟建施工便桥

拟建铁山河施工便桥桥长48m，桥面宽34m，双向八车道（含两侧人行道）。便桥采用15+18+15m=48m贝雷梁桥，下部结构采用钢管桩基础，上部结构采用贝雷和型钢的组合结构。行车限速为20km/h，桥梁设计荷载等级为城-A级。抗震设防烈度为6度，桥梁设计安全等级为二级。

1.2铁山河概况

铁山河属新街河水系，新街河又称横潭水，发源于梯面羊石顶，流经花山镇，于莲塘村与铁山河相汇，在五和汇入白坭河，是花都区与白云区的界河，干流位于花都区境内南部，河长36.1km，流域面积428.68 km2，平均坡降1.430‰，主要支流有天马河、铁山河、铜鼓坑、田美河等，其中铁山河、铜鼓坑两支流在莲塘新村的旧龙潭墟汇合，田美河大塘边处汇入，天马河在罗溪汇入新街河。

铁山河发源于花山镇北部与梯面镇交界的高百丈山脉，其上游由梯面镇正迳引水渠、朱高布水库排洪河、福源水库排洪河、磨刀坑水库排洪河汇合而成，干流自北向南流经源和、红群、平西、新和等村，至新华镇的莲塘新村与右边的铜鼓坑汇合后进入新街河。铁山河河口处集雨面积59.7km2，干流总长23.75km，河流平均坡降4.7‰，河道平均宽度约28m。上游建有2个水库，分别为福源水库和磨刀坑水库。铁山河现状左岸堤顶高程介于5.85m～38.27m之间，右岸堤顶高程介于5.22m～38.3m之间。

2、防洪影响评价

2.1 壅水影响

壅水分析主要研究拟建桥梁在设计水文条件下对工程附近河道的壅水影响。为了便于问题分析，在工程附近布置一些具有代表性的采样点。本研究在工程上下游河道共布置了9个水位采样点。工程建成后，设计洪水条件下采样点水位变化成果见表2-1。

由表1可以看出，由于桥梁工程的阻水作用，在桥梁上游及桥址处会产生一定的壅水。在20年一遇的水文条件下，拟建桥梁附近水位最大壅高值为0.032m，壅水大于0.001m的范围至桥址上游约170m处。由上述分析可见，运行期内拟建桥梁的建设引起洪水位变化及水位影响范围均较小。

2.2 流速影响

拟建工程建设后，由于桥墩的阻水、束流作用，桥墩附近局部产生绕流，流向偏转较大，流场有所变化，流向变化范围在-5°～5.4°之间，其它水域的流向偏转一般在3°以内。桥墩位置流场变化较大外，工程附近流场变化较小，铁山河整体流态依然平顺，工程对河道整体流态及流势的影响较小。

在P=5%水文条件下，流速减小最大值为1.25m/s，流速增加最大值为0.87m/s，流速最大变化幅度为-1.25m/s～0.87m/s。在P=5%频率下，流速变化0.1m/s的最大范围为桥址上游40m～下游145m范围内。工程后流速一般变化规律为“桥墩附近及其上下游流速有所减小，桥墩中间即河道主槽流速有所增加，桥墩与河岸之间流速略微增加”。

总体上看，工程建设对河道流速的影响主要在工程附近局部区域，影响范围较小，影响程度也较小。

2.3 排涝影响

铁山河两岸为农田，并分布有居民生活区。工程所在区域属于已建成区，在较长时间内产汇流条件不会有明显的变化。

本工程建设没有改变流域原有排涝体系，对原规划的排水区域布局也没有影响。在河道遭遇20年一遇设计暴雨流量水文条件下，工程建设后河道水位比现状水位有所抬高，但工程后橋梁工程所在位置河道过流断面能满足20年一遇排涝要求。

2.4 与现有规划的关系和影响

（1）对防洪规划的影响

根据《花都区城区及周边农村防洪排涝规划》，本项目所跨越铁山河的规划防洪标准为20年一遇。根据规划要求，河道整治以城市防洪为主，结合截污治污、城市发展、环境美化、旅游景观以及生态保护等多种功能，以达到防洪达标、排水畅通、改善水质、优化环境目的，建成一条能促进国民经济发展、人居环境优良、自然气息浓郁的生态河涌。目前，桥梁所在河段已按规划要求完成整治达标。

从拟建工程整体布局来看，桥址处河岸均有堤围固定，河道断面形态基本稳定。由于拟建桥梁在河道堤防范围内布置有桥墩结构，需采取适当的防护与补救措施，才能减轻桥梁工程对堤防维护管理产生的不利影响。

（2）对排涝规划的影响

根据《花都区城区及周边农村防洪排涝规划》可知，花都区的中心城区，城镇化进度日益加快，采用20年一遇24小时设计暴雨不致灾的标准。根据前文计算结果及分析可知，工程建设后，桥梁所在河道过流能力满足规划的行洪排涝要求，且本工程桥梁位置附近没有布置规划水闸及泵站，工程建设不会改变规划水利工程的规模和运行方式，也不会改变规划排涝建设布局。因此，工程的建设基本不影响工程所在河道两岸排涝规划的实施。

2.5 对第三方合法水事权益的影响

工程建设期的施工机械和施工垃圾对河道的水质可能会产生一定的影响，应采取必要措施避免，减少对河道水质的污染。

本工程所跨越河道无通航要求，工程附近没有取水口、码头等涉及第三人合法水事权益的设施，因此工程不会对上述第三人合法的水事权益造成影响。

3.结论与建议

3.1 结论

通过上述分析，拟建施工便桥对铁山河的排涝、对第三方合法水事权益的影响等方面影响较小。主要影响为；在20年一遇频率洪水条件下，桥址上游水位最大壅高值为0.032m，小于桥址处堤防超高0.8m的5%（即0.04m），满足技术规程相关要求，且水位壅高局限于工程附近范围内，距工程越远水位壅高越小，铁山河施工便桥为临时工程，达到使用年限后，桥梁将被拆除，故工程对河道演变的影响也是暂时。

3.2 建议

工程实施后，由于工程后桥址近岸流速较大，需对桥址上下游堤岸采取防护与补救措施；对于靠近河岸的桥墩，施工时避免采用冲击钻，尽可能减少机械振动造成对堤防的破坏；应做好施工组织设计，尽量避免在堤身上布置大型施工机械设备；施工过程中尽量减少机械震动、重型机械设备搬运等对堤防的扰动和破坏，如有破坏，应立即修复。

参考文献：

[1]马进荣，李宗骏.铁路跨河桥梁工程防洪评价常见问题探讨[J].水利水运工程学报，2015，06，76-81.

[2]夏丽丽，吴敦银.防洪评价中跨河桥梁壅水和冲刷计算探讨[J].江西水利科技，2010：04-0251-05.

[3]李广阔，任玲.河道管理范围内建设项目防洪评价审查要点分析[J].人民珠江，2007（6）：83-84，111.