邢台市开元路南延跨七里河桥防洪分析与研究

□张丽宁 杨丰源

开元路七里河桥为新建桥，桥面宽度为44.0m，双向八车道，建成后将大大加强南北两岸的通行能力，项目的实施能够增强南北两岸之间的经济贸易联系，对于加快构建集生态旅游、休闲娱乐、中高端消费、政务商务招待于一体的综合性区域具有重要的作用。

1.研究背景

邢台市中心城区定位为行政商务文化中心，以高新技术、总部经济、现代服务为主的核心城区，历史文化名城，以行政办公、地区金融、文化创意、餐饮娱乐等生活服务业为主要发展方向，以高新技术、文化创意产业置换原有的工业和重工业职能。

七里河从邢台市区南部由西北向东南穿过邢台市，京广铁路以东称为顺水河，规划为邢台的生态发展蓝丝带。随着自身的发展要求，人们对滨水空间的诉求，城市功能转型的规划，结合“山、河、湖、堤、岛城”的城市空间意象，把七里河沿岸打造成邢台的公共活动带，带动城市价值的提升，成为真正的城市黄金河岸，实现邢台由工矿生产型城市向生态宜居型城市转变。

2.基本情况

2.1 线路走向、主要控制点

本研究区为开元路南延，南起祥和大街，北至百泉大道辅道边线，为城市主干道，红线宽度60m。项目路线总长度约2.047km，其中包含道路1.807km，桥梁0.24km。

拟建开元路南延跨七里河桥位于柴家庄村西。桥长240m，桥宽44m；桥梁上部结构为单跨40m预应力箱梁，下部结构为钢筋混凝土桩柱式桥墩、钻孔灌注桩。开元路南延七里河桥位置见图1。

2.2 线路主要技术指标

根据规划：开元主干道的设计车速为60km/h，规划的红线宽度为60m。其主要技术指标见表1。

2.3 流域特征

2.3.1 流域概况

七里河属子牙河水系滏阳河的1条主要支流，其行洪能力较弱。流域地势西高东低，自西向东可分为山地、丘陵和平原3部分。本流域属浅山丘岭地带，地表岩石风化破碎，多残丘、冲沟地形。海拔在80～500m之间。沿河两岸分布有带状和裙状一、二级阶地，属于冲洪积扇组成，地面纵坡约为1/400～1/800，地形较平坦。沿途经邢台县、南和县，在任县进入大陆泽蓄滞洪区，全长70km，流域总面积593km2,其中山区面积294km2。

图1 开元路南延七里河桥位置图

图2 河流水系图

表1 开元路南延主要技术指标表

2.3.2 断面以上流域特征

开元路南延与七里河交叉断面位于邢台市桥东区东郭村乡柴家庄村西，东经 114°30′32″，北纬 37°01′37″。断面以上汇水面积357.7km（2加上小黄河上游导入面积54.3km2），河长37.5km，河道纵坡5.87‰，流域宽度8.9km。河流水系见图2。

2.4 地质概况

位置属平原与太行山山前倾斜平原过度地带，位于七里河冲洪积扇上，河道宽240m，钻探揭露的地层岩性主要为第四系全新统冲洪积壤土和中砂。

3.研究内容和技术路线

3.1 技术路线和分析方法

此次防洪分析研究采用的技术路线：搜集包括降水、径流、洪水位、地形、河道形态、河床质等已有的资料；按照河流特性和防洪影响程度，分别选择评价、计算方法；评价分析建设项目与防洪、行洪的相互影响，主要是通过对比分析工程附近河段公路修建前后的洪水情势，确定工程桥梁与河道行洪相互影响及程度，并提出减轻洪水影响的补救措施。评价工作的技术流程：首先选择此次评价涉及的洪水标准并确定相应的设计洪水，根据需要列出洪峰、洪量、洪水过程线以及洪水组成等要素，考虑地形、河道和水库工程对洪水的演进和调节作用。现场实测行洪河道的断面和地形，分析确定行洪时的糙率等参数，并进行水面线推算，确定洪水流势、流态，得到河道壅水、冲刷等成果；提出对工程设计方案的调整意见及减轻洪水造成不利影响的对策和措施，分析对上游倒虹吸、桥梁等第三方的影响。

设计洪水采用暴雨图集推荐的瞬时单位线法计算；河道水力计算采用恒定非均匀流法。

3.2 采用资料及评价内容

3.2.1 采用资料

防洪评价水文分析主要采用最新编制完成并经审查的流域防洪规划、河道工程设计及南水北调中线工程设计成果；河道测量资料采用近几年水利部门实测的河道地形图、纵横断面图及我单位加补实测的纵、横断面图；地质资料采用工程附近有关地质勘察成果等。

图3 开元路七里河桥桥位平面图

3.2.2 研究内容

项目研究根据跨越七里河河道的具体情况以及修建桥梁会产生的防洪问题，分析计算了桥址设计洪水和河道冲刷的深度，在满足河道防洪除涝需要的基础上，对桥梁走向、桥墩布设、行洪河道规模等进行了分析，并提出了减少影响的相应措施，同时对桥梁本身的防洪安全进行了分析研究。

4.开元路南延跨七里河桥防洪分析

七里河是子牙河水系滏阳河的一条支流，七里河市区段——西外环西西先贤村南至京珠高速公路东大贤桥段进行了综合治理总长度共计17.7km。宽度范围为河道上开口至河道管理范围内，其中包含新建沉沙池1座（含1座橡胶坝），新建跨河建筑物橡胶坝9座，跌水8处。市区段已建桥梁7座，本次评价的七里河开元路桥属于市区段新建第8座桥梁。

4.1 建筑物概况

开元路南延跨七里河桥为新建桥梁，拟建桥长240m，是一座大型桥梁，下部结构为钢筋混凝土墩柱、桩柱式桥台、钻孔灌注桩，6孔，单孔跨径40m，与水流向交角72°。位于七里河桩号K31+210处。桥梁风格采用古亭式景观。

4.2 河道特征

开元路南延与七里河交叉断面处在邢台市桥东区东郭村镇柴家庄村西。两侧河堤已经建成了沿河观光带路，堤宽6.0m，该河段主槽宽180m，河左侧滩地宽28m，右侧滩地宽32m，过水断面宽240m，加上两侧河堤共计252m。桥梁平面布置见图3。河道主槽进行了防渗和硬化处理，糙率较小，两侧滩地有绿化带，糙率较大。根据现场测量结果，该交叉断面处河底高程为58.31m，左岸河堤高程为67.36m（设计高程67.68m），右岸河堤高程为66.79m（设计高程67.27m）。实测河道比降1.3‰左右。

4.3 设计洪水校核

七里河流域内无实测洪水资料，设计洪水采用暴雨洪水推求，不考虑上游小水库的消峰作用。根据七里河流域面积及特点，采用《河北省短历时设计暴雨洪水图集》（以下简称《图集》）中瞬时单位线法推求设计洪水。

5.防洪综合分析

公路跨越河流需要修建桥梁，为了不影响河道行洪，并确保公路桥梁安全，需对公路修建桥梁的规模如桥梁长度、桥梁底板高程等设计指标进行分析论证，确定跨河桥梁的最低设计指标，为公路设计部门提供基本依据。

因此此次研究从以下几方面进行评述：桥梁总体布置评价；桥梁是否除桥墩外挤占河道行洪断面，对河道行洪影响；设计的桥梁底板高程是否满足河道行洪要求及桥梁防洪安全要求。

5.1 桥梁布置分析

开元路南延跨七里河桥未布置在河道弯道处，桥位选择合理。桥与两侧河堤道路平交，桥梁修建不影响两侧道路通行。从桥位平面图看，桥墩柱中心线与水流方向平行，墩柱未布置在堤防上，墩柱布置满足河道行洪的要求。桥梁总体布置合理。

5.2 桥梁对河道行洪影响分析

桥梁长度与现状河道宽度比较情况，此河道断面河口宽为240m，桥梁设计长度为240m，桥梁设计长度等于河道宽度，桥长满足河道行洪要求。

桥梁轴向与河流走向夹角为72°，桥墩顺水流布置。夹角满足河道对跨河建筑物的相关规定。

桥梁底板高程设置对河道行洪影响分析。设计的桥梁有2%的坡度，桥中心位置较高，最低梁底板高程为66.40m，比计算允许桥底高程65.99m高0.41m，设计桥梁底板高程满足防洪要求。

5.3 河势影响分析

河道桥长设计与河道宽度相同，桥墩挤占河道面积比为6.7%，对河道的总体流势影响不大，桥主体工程完工恢复原河道断面后，原河道主流线、深槽、洲滩、岸滩断面等没有变化，所以该桥的修建对此段河道的河势影响较小。

5.4 桥梁防洪安全分析

在200年一遇洪水设计标准下，桥梁梁底高程满足壅高、浪高及净空要求，不会对桥梁安全及周围交通造成影响，因此，该跨河桥梁设计安全可行。

设计洪水时，由于桥墩压缩河道断面，将产生河槽一般冲刷和桥墩局部冲刷，由于河底和主槽河堤进行了护砌，减弱了河槽冲刷程度。但是从安全角度考虑，桥墩系梁顶应位于最大冲刷深度以下。为了预防洪水对河道的冲刷，设计中应考虑对桥位处等破坏了护砌河道范围内进行两岸坡及河底等进行混凝土护砌恢复。

5.5 对上下游工程的影响分析

上游1.40km处有新华路大桥，下游2.0km处有长安路桥，新建桥梁防洪标准为200年一遇，防洪标准不低于已经建成的新华路大桥、长安路大桥的防洪标准。新桥梁修建不会对已建工程产生影响。

5.6 工程修建对第三人合法水事权益影响分析

七里河桥修建后，河道标准200年一遇洪水壅水高度仅0.08m，壅水对上游影响长度为62.0m，因此工程修建对上游两岸村庄及景观道路等第三人合法水事权益影响轻微。

6.结语

开元路七里河桥为新建桥，桥面宽度为44.0m，双向8车道，建成后将大大加强南北两岸的通行能力，项目的实施能够增强南北两岸之间的经济贸易联系，对于加快构建集生态旅游、休闲娱乐、中高端消费、政务商务招待于一体的综合性区域具有重要的作用。