撫順市北陽二號橋建設工程防洪影響

崔舒穎

(遼寧省撫順水文局,遼寧 撫順 113015)

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撫順市北陽二號橋建設工程防洪影響

崔舒穎

(遼寧省撫順水文局,遼寧 撫順 113015)

北陽二號橋是撫順市保障性住房基礎設施建設項目的區域性配套工程，是省、市關注的重點工程項目。本文對工程所在流域的設計洪水以及相應的河道水位等參數進行了復核計算，同時對工程建設給所在流域或區域帶來的防洪影響進行了簡要分析，提出了相應的施工建議和要求，為工程的順利實施提供了必要的技術支持。

橋梁;建設;防洪;影響

1　概述

1.1工程概況

北陽二號橋原名北陽二街北人工河公路橋，位于撫順市新撫區北陽二街北端處，1966年設計，橫跨于日偽時期挖掘的楊柏人工河。橋型為雙曲拱，全長50 m，拱圈凈跨36 m，全寬4.7 m，凈寬4.5 m，兩側護欄間距1.67～1.70 m，每側共27根柱，柱高0.96 m。拱肋混凝土標號為C25混凝土。1997年進行二次加寬，設計增設鋼管混凝土結構，全寬增加至10.5 m。

該行政區內共有4條道路，分別為北陽四街、北陽二街、盤南路和北陽三路。北陽四街南起盤南路，北至北陽河河堤，道路全長1278 m，屬于城市次干路。北陽二街南起盤南路，北至北陽河河堤，道路全長1110 m，屬于城市次干路。盤南路西起沈環線，東至南花園街，道路全長4168 m，屬于城市主干路。北陽三路西起北陽四街，東至盤南路，道路全長530 m，屬于城市次干路。

北陽二號橋屬于北陽二街，南北走向。橋北與沿河的人工河路相接，橋南與北陽一路相接。北陽二街分別與北陽一路、北陽二路、北陽三路相接，南端與盤南路相接。北陽二號橋橋北為工廠區，橋南為居民住宅區。

原橋年久失修，已超過正常使用年限。拱腳處基巖風化嚴重，橋面有破損，加寬部卷制鋼管防腐層已銹蝕，欄桿混凝土局部剝落，部分非受力構件鋼筋出露、銹跡斑斑。受撫順市市政園林管理中心的委托，遼寧公路試驗檢測中心對北陽二號橋原橋進行了檢測。依據《城市橋梁養護技術規范》(CJJ 99-2003)、《公路橋涵養護規范》(JTGH 11-2004)、《公路橋梁技術狀況評定標準》(JTG/TH 21-2011)，經綜合評定，初定該橋為四類橋，但由于該橋靜載試驗校驗系數不滿足規范要求，最終評定該橋為五類橋，處于危險工作狀態，應及時關閉交通，并進行橋梁改建或重建。

1.2流域概況

工程所在楊柏河原為渾河一級支流，后人工改為現河道匯入古城河。

古城河主流發源于撫順縣大頂子山，流經八家子、英守村、石文鎮、塔峪鎮、五老屯，在古城子南窯地進入市區，沿西露天礦坑西側過新生橋、望花橋匯入渾河，河長35.5 km，望花橋以上集水面積325.15 km2，河道平均比降4.26 ‰。支流楊柏河在南窯地汪良電鐵橋以上匯入古城河，古城河在汪良電鐵橋以上集水面積315.45 km2，其中楊柏河支流河長5.2 km，集水面積為53.2 km2。花園湖位于撫順市區南部，有兩條支流匯入，即主流千金河和支流路家河。河水匯入花園湖后經楊柏河流出，匯入古城河。

楊柏河出花園湖經南花園、北陽、二龍山、五老屯等區段匯入古城河。此段河道為人工開鑿河道，多數河段河寬約在40～70 m左右，自花園湖出口至二龍山西山腳段河道多為窄深型，進入五老屯地區后漸變寬變緩。河道路徑順地勢而行，相對順直。建國后，經多次整治，河道、河堤相對規整，洪水期未出現嚴重的河堤潰決等災害。此段河道總長約5.2 km，北陽二號橋位于楊柏河入古城河口以上約3740 m處。在工程所在位置的河道內設置了上、中、下3個水道檢測斷面，中斷面位于北陽二號橋位置，距上下斷面各60 m左右。從實測的斷面圖上看(見圖1)，河道形狀變化不大，由上至下略變寬，河底高程漸次降低，上下斷面間平均比降為5.25 ‰，中斷面河道寬深比約為3.5∶1。

圖1　工程所在位置河道斷面示意圖

圖2　橋梁設計方案立面簡圖

1.3采用的技術路線

根據現場查勘，并通過查閱相關資料，經分析確定該工程的防洪影響范圍主要為橋梁施工涉及的兩岸河堤以及橋梁上下游區域。根據該區域河道以及該地區所處的地理位置，進行相關的水文、水力計算，并對計算結果進行合理性分析，對工程建成后給河流態勢及河道、河堤防洪工程帶來的影響進行綜合性評價，得出影響結論并提出合理化解決措施。

2　工程設計方案

新建橋梁的設計方案為斜腿鋼構橋。橋梁全長50 m，寬20 m，橫斷面布置為2 m人行道+16 m機動車道+2 m人行道。上部結構跨度布置為12.5 m+25 m+12.5 m。梁底距離河床底15 m，基礎為擴大基礎。橋臺為柱式橋臺擴大基礎。橋梁建筑面積1000 m2。斜腿基礎為鋼筋混凝土明挖基礎，如圖2所示。

方案特點：主要是造型優美，結構輕巧，具有力學和美學上的諸多優勢。和連續梁橋相比，兩個斜腿相當于給中跨施加了一個預應力。和拱橋相比，節省了拱上建筑，同時具備連續梁橋和拱橋的優點。可以充分利用花崗片麻巖的地質條件，基礎施工簡單。施工時可采用貝雷梁上加工字鋼方木上置碗扣架施工，共需貝雷片320片。不受場地條件限制。缺點為需在河床安裝約15 m高橋板支架，支架稍高。本方案工程造價較高。由于主梁采用滿堂支架現澆施工，橋梁施工周期較長。

此設計方案消耗主材：鋼筋約300 t，混凝土約2000 m3。

3　水利分析計算

3.1防洪標準

根據遼寧省建設廳《關于對〈撫順市城市防洪規劃〉的批復》(遼建發〔1999〕100號)，楊柏河城市段防洪標準為50 a一遇洪水。

因楊柏河河口以上1749.99 m段右岸地面高程較低，如洪水漫溢將直接威脅西露天礦安全，考慮其防護對象的重要性及防洪工程的封閉性，為安全起見本次洪水分析計算按照百年一遇洪水進行。

3.2楊柏河設計洪水分析

楊柏河所在古城河流域為無水文資料地區，設計洪水分析計算根據《遼寧省中小河流(無資料地區)設計暴雨洪水計算方法》(以下簡稱《方法》)進行[1]。

3.2.1參數選定

楊柏河流域面積為53.23 km2,河長為14.2 km，河道平均比降綜合上游兩條支流分布情況確定為7.37 ‰，河流所在區域為Ⅲ5分區。

3.2.2計算成果

按照《方法》提供的設計暴雨洪水分析計算方法[2]，分別取10 min、1 h、6 h、24 h、3 d設計點平均暴雨量作為計算初值，設定Cs/Cv = 3.5，通過查表、計算，先后得到同頻率的面暴雨均值、t歷時設計面雨量及面暴雨強度等，然后根據雨洪同頻原則，查表、計算得出相應的設計洪峰流量及洪量等計算成果(計算過程略)[3]，見表1。

表1　楊柏河設計洪峰流量、洪量計算成果表

3.2.3合理性分析

2007年，受撫順市有關部門委托，中水東北勘測設計研究有限責任公司完成了《撫順渾河及其支流防汛安全綜合整治工程應急初步設計報告》(該報告通過了相關部門的審核)，其中《撫順西露天礦周邊河流防護工程洪水設計》成果中(見表2)，楊柏河百年一遇洪水的洪峰流量為519 m3/s，本次計算結果與之基本吻合，因此，在后續防洪影響評價分析中采用該計算成果。

表2　西露天礦防護工程楊柏河設計洪峰流量成果表

3.3工程所在位置河道斷面設計洪水位的推求

楊柏河的防洪標準為50 a一遇，考慮到河道所在位置的防洪安全對西露天礦的重要性，擬按照百年一遇洪水標準對該工程的防洪影響進行分析評價。

《撫順西露天礦周邊河流防護工程洪水設計》成果中百年一遇洪水的洪峰流量為519 m3/s。其水面線計算成果見表3。

表3　楊柏河水面線計算成果匯總表　m

北陽二號橋距楊柏河入古城河口約3740 m處，經推算其百年一遇洪水的洪水位為92.33 m，如圖3所示。

圖3　北陽二號橋河段上中下斷面水面線與河底高程示意圖

4　結論與建議

根據上述的分析計算結果，百年一遇洪水位為92.33 m。從該工程設計方案的設計圖紙上可以看出，坐落于河堤兩岸上的橋梁斜腿的最低支點高程為96.202 m(右岸護坡以下)，與上述百年一遇洪水92.33 m相比，高差達3.87 m，亦即在百年一遇洪水下，橋梁的任何部位均不會產生阻水現象，因此，從工程項目對河道泄洪方面來看，防洪標準內該工程對泄洪并無不利影響。

項目的施工期確定為2015年5—10月，恰逢汛期。由于工程施工需要開挖河堤、河槽及堤上公路，因此，對汛期防汛搶險會產生不利影響。主要是表現在兩方面：一是工程施工占用河堤、堤上公路，造成交通阻塞，不利于防汛搶險物資的運輸、避險人員撤離等；二是開挖河堤造成河堤原有結構破壞，堤防不穩定，施工過程中遇大洪水可能造成施工部位及附近堤段出現潰塌等險情，給防汛安全帶來較大隱患。

因此，為安全順利完成該橋梁施工建設，提出以下幾點建議：

(1)完善汛期施工防御洪水設計及相關預防措施預案或應急方案，并報相關防汛管理機關審核后實施，與駐地防汛管理部門加強聯系和協調，確保汛期施工安全。

(2)工程施工涉及改變河道堤防等防汛設施時，應報請相關水利機關審核批準，并由相關管理機關派人現場監督實施，并于工程部件施工完畢后按照不低于原標準恢復所涉及河道堤防等防汛設施原貌和功能。

(3)工程施工要嚴格按照經批準的工程設計方案執行，竣工后的工程不得侵占、損毀計劃外的防汛搶險設施、或對相關河段防汛搶險造成不利影響。

(4)汛期施工時，要密切注意天氣、水情變化，遇緊急汛情應服從防汛管理機關調度、指揮，全力應對汛情、險情，確保該區域安全度汛。

[1]麻榮永,黃海燕,廖新添.土壩漫壩模糊風險分析[J].安全與環境學報，2004,10(5):15-18.

[2]高冬光,田偉平,張義青,等.橋臺的沖刷機理和沖刷深度[J].中國公路學報，1998,11(1)：54-62.

[3]潘峰,付強,梁川.基于層次分析法的模糊綜合評價在水環境質量評價中的應用[J].東北水利水電，2003，21(8):22-25.

Study of impacts on flood discharge by the Beiyang No.2 bridge built on River

CUI Shuying

(HydrographicOfficeofLiaoning，Fushun113015，China)

Beiyang No.2 bridge is the supporting project of infrastructure for affordable housing in Funshun，and it is the major project which in province.This paper calculated the river water level and design flood in river basin of the project,and carried on the brief analysisi of the flood control effcet for the basin. This article proposed the construction suggestions and requirements,the results provide technical support for the smooth implementation of project.

Beiyang No.2 bridge;design flood level;water level;flood discharge

崔舒穎(1980-)，女，工程師，主要從事水文水資源論證方面的工作。

TV87

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2096-0506(2016)03-0051-04