跨河橋梁防洪影響淺析

摘要：橋梁工程是我們重要的交通線之一，也是我們進行河道管理的重要工具，能夠在一定程度上對當(dāng)?shù)厮颦h(huán)境以及生態(tài)現(xiàn)狀造成影響。因此，橋梁工程修建工作應(yīng)該考慮全面性因素，以免對于正常的河道運動產(chǎn)生不利影響。本文主要針對于橋梁防洪影響，簡要的對跨河橋梁防洪影響建設(shè)要點進行了計算和分析，盡可能的減少洪水對橋梁的影響作用。

關(guān)鍵詞：跨河橋梁；防洪影響；計算評價方法

引言：

近幾年，為了加快我國落后地域的經(jīng)濟建設(shè)，加深與其他地域的聯(lián)系交流，也為了能夠在復(fù)雜的地域環(huán)境下將公路、鐵路等交通線連接起來，完善我國的交通網(wǎng)絡(luò)，國家進行了大量的建設(shè)工作。而其中，河水的不正常的流動會對河道以及橋梁產(chǎn)生不利的影響，對橋梁的穩(wěn)定性、安全性造成損害，我們在建設(shè)的過程中需要考慮到這些問題。

1、防洪影響的幾個因素

從目前河道以及橋梁工程的發(fā)展情況來看，影響跨河橋梁對防洪作用的主要因素集中在兩個方面，這也是跨河橋梁在進行防洪影響分析工作時的主要內(nèi)容。

首先，是橋梁工程在建設(shè)的過程中，于河道中放置橋墩，導(dǎo)致河水在運動的過程中產(chǎn)生不自然的隆起，造成水流經(jīng)過時，其高度高于河道正常的水面高度，形成壅水[1]。這種情況下，在防洪工作會造成不利影響，一方面橋墩的設(shè)計會使洪水發(fā)生時，進一步的降低了河流上的流速，增加了河水對于河岸的影響，長此以往，會使河道走勢發(fā)生變化，不利于橋梁工程的長期使用[2]。另一方面對于這種情況而言，在防洪計算的過程中，具有較大的變動性，需要采取多次計算確保橋梁設(shè)計準(zhǔn)確性。

其次，壅水對其周圍河道影響較大，主要是對于其河道具有較強的沖刷作用，具有可變性。因此，在明確了壅水的相關(guān)數(shù)據(jù)后，需要進一步根據(jù)其數(shù)據(jù)判斷其沖刷的范圍、方向、程度，以便對于橋梁工程的提供建設(shè)性建議[3]。

2、橋梁工程的建設(shè)要點

2.1洪水洪水位的計算

對于洪水的計算主要包含兩方面的內(nèi)容，洪水發(fā)生的頻率和洪水位。

其一，洪水頻率計算需要按照水利水電工程設(shè)計洪水規(guī)范進行，對于當(dāng)?shù)氐乃沫h(huán)境、氣候環(huán)境進行了解，對當(dāng)前流域的暴雨量進行統(tǒng)計分析，運用矩陣形式，明確暴雨的頻率、雨量、走向以及與洪峰之間的相互聯(lián)系，作出具體參數(shù)。可以參考以下暴雨遞減公式，如：

[n1P=1-1.285gαH1pαH110p]

其中[n1P]表示在1時段發(fā)生的暴雨遞減指數(shù)；[H1p]、[H110p]表示在1小時、10分鐘出現(xiàn)的點雨量；[α]表示暴雨點面折減系數(shù)。通過明確暴雨指數(shù)，計算洪峰流量，并將其與之相聯(lián)系。注意在計算的過程中，需要將不同的時間段計算結(jié)果相結(jié)合，進行對比，綜合分析該流域在較長的年段中出現(xiàn)洪水的頻率。

其二，對于洪水位的計算需要對于該流域上下游截取一定范圍，對比上下游的水位變化，并采用明渠均勻流公式：

[Q=ACRJ]

其中，Q表示為洪峰的流量，A表示為過水?dāng)嗝婷娣e，J和C是固定值，其中J是水力比降，一般采用0.00555，C是謝才系數(shù)，而其他的河道糙率、水力半徑分別用n、R表示。需要注意的是計算的過程中需要綜合考慮該流域地質(zhì)情況。

2.2河道壅水分析計算

河道一般呈現(xiàn)天然的河流流經(jīng)速度、方向等，在橋梁工程建設(shè)中，需要加入橋墩的設(shè)計，在此基礎(chǔ)上產(chǎn)生了壅水情況，因此，需要對此進行計算，具體包含壅水的高度和長度兩方面，具體可以參照以下公式：

[?Z=1+ηV222g-V122g]

其中，[η]代表橋墩相關(guān)系數(shù)，數(shù)值是固定的，如果是矩形的橋墩，數(shù)值為0.35，圓形橋墩為0.18；而[V1、V2、]一般用來表示橋梁斷面地方的河流流速以及河道斷面的水流流速，單位用m/s表示，通過這個公式可以算出[?Z]，也就是壅水的高度。

壅水長度用公式可以表示為：

[L=2I?Z]

其中，I為水面比降，帶入已經(jīng)計算好的壅水高度，得出壅水長度。設(shè)計師根據(jù)其計算橋墩的高度和形狀。

2.3河水運動沖刷計算

河流的沖刷作用，一般會對該水域周圍的地理環(huán)境造成影響，根據(jù)其流速的不同，和河面的寬度等因素，裹挾一定的泥沙對周圍的造成整體沖刷，沖刷比較平均，造成整體水面高度發(fā)生變化；還有一種是對于河道中的某一段發(fā)生沖刷，造成局部水面高度發(fā)生變化[4]。因此，我們需要結(jié)合情況對此進行計算，可以參照以下公式。

整體沖刷：

[hp=AdQ2μBcjhcmhcq53÷0.33×1IL58]

[Q2=QCQC+QtlQP]

其中，[hp]為橋下的一般水深，單位為m，[Ad]為固定值1.1，用Q表示的是流量，單位為m3/s，[QP、Q2、QC、Qtl]，分別表示為設(shè)計流量和天然狀態(tài)下總流量以及部分流量。[μBcj]表示河槽的實際過水凈寬，[IL]為河床泥沙的粘性指數(shù)，一般為0.17，其他則為水深。

局部沖刷：

[hb=0.83KB10.6IL1.25V]

[hb=0.55KB10.6hp0.1IL10V]

當(dāng)其中的hp/B1≥2.5時，適用第一個公式，當(dāng)hp/B1<2.5時，正好相反，使用第二個公式。而公式中所運用到的有B1，其為橋墩寬，[hb]為一般沖刷過的水深，V指流速。通過這兩個公式，可以計算出具體的河流對于河道的沖刷所造成的水位的下降程度。所以一般在選擇橋梁基樁的過程中，需要具體考慮到這一方面，為橋梁防洪做好準(zhǔn)備。

3、防洪影響綜合分析

在通過對洪水頻率、洪水造成的河面高度影響、對于壅水造成的橋墩設(shè)計、泥水混合沖刷造成河岸、河道影響等內(nèi)容的分析，我們知道這些對于橋梁工程的整體設(shè)計至關(guān)重要，通過研究和計算我們可以明確橋梁設(shè)計的要點，以此增強其防洪功能。

綜合評價需要在參考這些數(shù)據(jù)之后，結(jié)合其他合法權(quán)益進行調(diào)整，并進行分析評價。

【結(jié)束語】

橋梁設(shè)計工程較為復(fù)雜，需要考慮各方面的內(nèi)容，以便達到理想效果。對于橋梁的防洪設(shè)計需要大量的科學(xué)數(shù)據(jù)進行輔助，達到以下的要求，減少該水域正常的生態(tài)環(huán)境不受破壞；保證有效減少汛期對下游影響；保證洪災(zāi)來臨時救援部隊不受影響等，以此加強橋梁工程技術(shù)更進一步。

參考文獻：

[1]李倫，張庭榮，鄭國棟，等.跨河橋梁工程防洪影響評價技術(shù)審查要點淺析[J].廣東水利水電，2015（7）：36-37.

[2]張云梅.淺析跨河橋梁防洪評價[J].山西建筑，2011，37（34）：210-211.

[3]郭選英，安航永，王凱.跨河橋梁防洪影響淺析[J].黑龍江水利，2015，1（11）：33-35.

[4]查道滿.安徽省淮河干流跨河橋梁防洪影響分析及對策[J].治淮，2011（11）：60-61.