新疆泽普县提孜那甫河桥洪水影响评价

张瑜瑜

(新疆水利水电勘测设计研究院，新疆 乌鲁木齐 830000)

在蓄滞洪区内建设非防洪建设项目，应编制洪水影响评价报告[1-2]。在洪水影响评价中，项目建设与现有水利规划的关系与影响，以及对河势稳定的影响评价十分重要。本文以《泽普县X495 线(古勒巴格乡—叶城县江格勒斯乡)公路改建工程》项目中提孜那甫河桥跨越提孜那甫河为例，分析提孜那甫河桥对提孜那甫河河势的影响。

1 概 况

泽普县X495 线公路改建工程位于泽普县古勒巴格乡和叶城县江格勒斯乡境内，为农村公路改建项目，全长21.394 km，采用三级公路标准，中间主要拟建构造物为跨越泽普县与叶城县界河的提孜那甫河桥。提孜那甫河桥全长107.0 m，桥宽8.5 m，桥梁跨径5×20 m，基础形式为桩柱式墩台，设计洪水频率为1/50[1]。其主要连接泽普县与叶城县之间，处于提孜那甫河中下游河段。桥位所在河段为平原区次稳定性宽浅河段，河床有明显河漫滩，水流集中归槽，而在较大洪水期水流漫滩，而且河滩宽浅。河床纵坡达到1.65‰，浅层河床质中值粒径dc=0.39 mm。

2 水文分析计算

按照玉孜门勒克站设计洪峰流量向下游演算的方法计算拟建提孜那甫河桥桥位处设计洪峰流量，提孜那甫河桥桥位处位于提孜那甫河总断面上游2 km处，参考江卡渠首至提孜那甫河总断面洪峰相对衰减介于10.0%～72.3%之间，从工程偏安全考虑，洪峰相对衰减统一取用10%，以玉孜门勒克站设计洪峰流量计算出提孜那甫河桥桥位处设计洪峰流量，成果见表1。

表1 提孜那甫河桥桥位处设计洪峰流量成果

依据实测的纵横断面(见图1)，采用水力学公式(曼宁公式)计算跨越断面的水位流量关系曲线(见图2)。

图1 提孜那甫河桥跨越断面实测横断面

图2 提孜那甫河桥断面水位流量关系曲线

3 洪水影响评价

3.1 与现有水利规划的关系与影响

(1)提孜那甫河桥涉及河段左、右岸规划治导控制线间的控制宽度在370 m左右。提孜那甫河桥桥长107 m，未达到370 m治导控制线宽度，因此提孜那甫河桥的建设不符合有关水利规划的总体要求与整治目标。

(2)提孜那甫河桥所在河段防洪标准为P=5%(20 a一遇)。本工程防洪标准大于所涉及河道的防洪标准，因此本工程相关防洪任务无法通过相关防洪规划中的河道防洪措施解决。

3.2 淹没影响评价

设计标准下天然洪水位+设计标准下壅水高度+净空超高+风壅增高及波浪爬高，即为评价桥梁的淹没高程。当路基高程或桥梁底板高程小于淹没高程时，桥梁存在淹没风险。

本次桥梁的淹没高程不计入风壅增高和波浪爬高。一般情况下，不通航亦无筏运的桥孔，其桥下净空高度应高出建桥后设计水位0.5 m[2]。按此规定计算对比桥梁淹没高程、桥底板高程，成果如表2所示。

表2 提孜那甫河桥设计标准下淹没影响分析

在设计标准下(P=2%)桥梁的最低桥底板高程小于淹没高程，需采取相关工程措施进行分洪，降低洪水位，加强防洪自保工程的建设。

3.3 河势稳定影响评价

提孜那甫河河段主流相对稳定，下游段河道纵坡较缓造成河曲发育，作为游荡性中流河段，弯道向下游推移会一直存在，但其移动速度有限，并且弯顶也在滩地范围内。提孜那甫河桥位于提孜那甫河出山口下游冲洪积平原区，地势平坦，两岸为一级阶地，主要为农田和林带，以及少量的居民区，河岸基本稳定。

根据河段造床流量(P=50%)下的水面宽、平均水深、比降等参数，通过计算提孜那甫河桥工程建设前后河道的稳定性指标，分析河段的稳定性变化。稳定性指标K值，表征上游来水、来沙变化时河道局部的、暂时的相对变幅。河床稳定性分析，主要包括纵向稳定指标和横向稳定指标。

根据《河流泥沙工程学》[3]中相关内容，当K横>0.17时，河岸稳定性较好，当K横<0.17时，工程所在河段易变形。当K横参数愈小，河岸相对来说愈不稳定；反之，这个参数愈大，河岸相对来说愈稳定。当K纵>0.17时，河床稳定性较好，当K纵<0.17时，工程所在河段易变形。K纵参数愈大，河床相对来说愈稳定，河床的冲淤变幅也愈小；反之，这个参数愈小，河床相对来说愈不稳定，河床的冲淤变幅也愈大。

通过以下计算结果可知(见表3)，计算桥梁的纵向稳定指标K纵<0.17，横向稳定指标K横>0.17，这说明桥梁所在河段河床不稳定，易冲刷。

表3 提孜那甫河桥所在河段河道稳定性计算成果

3.4 冲刷影响评价

天然河道中水流呈自然流态，河道内大桥的修建，将对河道水流产生一定影响。建桥后，桥下过流断面因桥墩而减小，若通过建桥前同样大小的流量，桥下流速势必增大，就会在桥下产生新的冲刷。非黏性土河床的河槽一般冲刷深度计算公式如式(1)所示。

(1)

根据《公路工程水文勘测设计规范》[4]，大桥局部冲刷计算公式如式(2)、(3)所示。

当v≤v0

(2)

当v>v0

(3)

(4)

提孜那甫河桥跨越断面的总冲刷深度为一般冲刷深度与局部冲刷深度之和，总冲刷深度为7.69 m(见表4)。

表4 提孜那甫河桥计算断面总冲刷深度计算结果

4 结 语

提孜那甫河桥在相应设计50 a一遇洪峰水位下，桥位断面流速增大，对河势的影响主要表现为加大了桥墩附近河床的冲刷，提孜那甫河桥建设时应采取相应保护措施。因提孜那甫河桥的建设束窄了行洪通道使得断面水位雍高，桥梁存在淹没风险，需进一步研究提出降低束窄行洪河道影响的工程措施。