G308青石線穿徒駭河防洪影響評價

李同超，秦 冰，李 珂

（山東省水利勘測設計院，山東 濟南 250014）

G308青石線穿徒駭河防洪影響評價

李同超，秦 冰，李 珂

（山東省水利勘測設計院，山東 濟南 250014）

對G308青石線于高唐縣境內穿徒駭河進行了防洪影響評價，結果表明：在徒駭河上擬建跨河橋梁對河道的過流斷面、行洪、河勢穩定、堤防安全沒有大的影響，方案可行。

G308青石線；徒駭河；橋梁；防洪影響評價

徒駭河位于山東省海河流域南部，流經山東省的莘縣、陽谷、東昌府、茌平、高唐、禹城、齊河、臨邑、濟陽、商河、惠民、濱州、沾化13個縣（市、區），于沾化縣入渤海，河道全長436.35 km，流域面積13 902 km2，其中山東省境內河道干流長度406 km，流域面積13 296 km2。G308青石線高唐縣境內，跨越的主要河流有2條，分別為徒駭河、馬頰河,其余均為徒駭河支流。擬建大橋與河道交叉角為90°。橋梁中心樁號為K2+360.0，全長350.12 m。汽車荷載等級為公路Ⅰ級，橋梁主橋下部采用薄壁墩，承臺接群樁基礎；引橋下部結構采用柱式墩、肋式臺、樁基礎。橋臺樁基直徑1.5 m共16根，橋墩樁基直徑1.5 m共72根；主橋采用盆式支座，引橋采用板式橡膠支座；橋面采用10 cmC50整體化現澆混凝土及10 cm瀝青混凝土橋面鋪裝。橋面橫坡為單向2.0%，通過墩臺柱頂高差形成橫坡。

1 防洪評價計算

1.1 水文水力計算

徒駭河防洪標準為50年一遇，G308青石線跨徒駭河公路橋橋梁等級為大橋，其防洪標準為100年一遇。橋址處不同頻率下設計洪水流量與水位見表1。

表1 徒駭河大橋處設計流量及洪水位成果

1.2 壅水計算

上游橋前壅水高度和長度由下式進行計算：

式中：ΔZm為橋前最大壅水高度，m；Ly為壅水曲線全長，m；η為阻水系數，查表為0.25；為橋下平均流速，m/s；為斷面平均流速，m/s；I0為水面比降，取0.000 12。

經計算，各工況下的壅水計算成果見表2。

表2 徒駭河大橋各工況下的壅水計算成果表

1.3 沖刷分析計算

1）一般沖刷計算。河槽部分根據跨越徒駭河處橋梁總布置圖以及主槽處土工試驗資料，徒駭河主河槽范圍內河道土質為黏土，土壤的液性指數為0.60。通過計算得5年一遇河槽一般沖刷深為0.51 m，50年一遇河槽一般沖刷深為1.14 m，100年一遇河槽一般沖刷深為1.74 m。河灘部分根據跨越處橋梁立面圖及左邊灘部分土工試驗資料，橋位處徒駭河邊灘范圍內河道土質為粉土，土壤的液性指數為0.53。通過計算得橋下河灘部分一般沖刷深5年一遇為0.15 m，50年一遇為0.71 m，100年一遇為1.28 m。

2）局部沖刷計算。局部沖刷主要為主槽橋墩局部沖刷和灘地橋墩局部沖刷。通過計算得，主槽橋墩局部沖刷深5年一遇為0.43 m，50年一遇為0.66 m，100年一遇為0.69 m。灘地橋墩局部沖刷深5年一遇為0.15 m，50年一遇為0.27 m，100年一遇為0.36 m。

2 防洪影響評價

2.1 與現有水利規劃的關系與影響分析

依據 《防洪規劃》，橋位處徒駭河規劃按照“64雨型”除澇標準擴挖現狀河道主槽，按照“61雨型”防洪標準加高培厚河道堤防，并規劃2020水平年在維持“61雨型”防洪水位基本不變的情況下拓寬河槽，使河道防洪標準提高到50年一遇。設計河底寬106.0 m，設計堤頂中心距280 m。根據橋梁設計部門提供資料，徒駭河大橋全長350.12 m，大于規劃河寬，其橋梁長度滿足河道規劃寬度的要求。

2.2 與現有防洪標準的適應性分析

根據山東省水利廳2008年編制的 《防洪規劃》，橋梁跨越處徒駭河規劃近期恢復“64雨型”排澇、“61雨型”防洪標準，對堤防全面整修，遠期使河道防洪標準提高到50年一遇洪水標準。徒駭河大橋設計洪水標準為100年一遇，橋梁等級為大橋，高于河道規劃防洪標準。

2.3 對河道泄洪的影響分析

根據橋梁設計圖，在徒駭河規劃堤防內共設橋墩11個，橋墩采用圓柱形，墩臺均采用樁基礎。由于橋墩布置于河道斷面內，縮小了大橋斷面處有效行洪面積，橋位處河道的行洪水力條件將會產生一定的變化，減少了橋下斷面過水面積，橋前發生壅水，不利于河道行洪安全。

2.4 對河勢穩定的影響分析

建橋后，受橋墩布設的影響，橋位處河道斷面的原有狀況將會發生變化，橋下水流的流態、流勢都會與建橋以前有所變化，水流條件的改變將會使得橋位上下游局部河段的河槽、岸灘的形態也隨之發生一定的變化。

2.5 對堤防的影響分析

橋梁跨越徒駭河大橋橋址處河道斷面為復式河道，現狀內堤距245 m，左堤頂高程29.43 m，右堤頂高程27.5 m，兩岸邊灘種有莊稼與樹木。根據省水利廳編制的《防洪規劃》，橋位處徒駭河河道規劃2020年按照50年一遇防洪標準對河道堤防加高培厚，設計堤頂寬度為6 m，堤頂超高為2.0 m，設計堤頂高程26.75 m，設計堤頂中心距286 m。橋位處左岸堤頂高程28.82 m，右岸堤頂高程27.20 m，高于規劃的設計堤頂高程，滿足規劃的要求。

2.6 對防汛搶險的影響分析

現狀堤頂條件下，右堤處梁底高程為31.22 m，現狀堤頂高程為27.20 m，凈空4.02 m。橋下凈空不滿足《堤防工程設計規范》（GB50286-2013）的規定，因此，大橋的建設對徒駭河防汛搶險有一定的影響，右堤堤頂高程與橋梁設計頂高程相差不大，施工過程中緩坡相交，對防汛搶險不會產生影響。

2.7 防御洪澇的設防標準與措施的適當性分析

G308青石線跨越徒駭河處橋梁設計洪水標準為100年一遇，高于河道50年一遇規劃防洪標準，橋梁設防標準滿足要求。依據《公路工程水文勘測設計規范》，橋梁底高程應高于設計洪水頻率的水位，以及考慮壅水、浪高、局部股流涌高、河床淤積等影響的高度，橋下還需預留最小0.5 m的凈空高度。經計算，橋址斷面處100年一遇洪水位為25.35 m，跨越河道的橋梁梁底高程為29.0～31.80 m，高于100年一遇洪水位，橋梁梁底高程的設防標準是適當的。

2.8 對第三人合法水事權益的影響分析

根據山東省交通運輸廳2012年4月完成的《山東省內河航道與港口布局規劃》，橋位處航道規劃等級為Ⅲ級航道。Ⅲ級航道要求通航凈寬不小于60 m，凈空不小于7.0 m，徒駭河大橋橋梁凈空高度最小值為7.05 m，凈寬尺度為65 m均滿足通航要求。

[1] 海河流域防洪規劃—徒駭、馬頰河系防洪規劃報告[R].山東濟南：山東省水利廳，2008.

[2]JTG C30-2002，公路工程水文勘測設計規范[S].

[3]GB50286-2013，堤防工程設計規范[S].

（責任編輯 崔春梅）

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1009-6159（2017）-06-0005-02

2017-03-05

李同超（1982—），男，工程師