劉吉敏 張濤
【摘要】根據國家法律條例,在河道管理范圍內建設跨河涉河建筑物,應當符合國家規定的防洪標準和其他有關技術要求,工程建設方案應當依據防洪法的有關規定報有關水行政主管部門審查同意。隨著經濟社會的快速發展,開發建設項目日益興起,涉河跨河建筑物亦隨之增加,為了合理評價跨河涉河建筑物對河道行洪的影響,本文以貴州大龍循環經濟工業基地2號主干道工程第2標段舞陽河大橋工程為例,簡要分析建設項目防洪評價工作中,應根據涉河建筑物的總體設計方案,分析不同頻率下占據河道的行洪面積,從而得出不同頻率下的涉河建筑物的壅水阻水影響。
【關鍵詞】建設項目;涉河建筑物;防洪評價
1、工程概況
貴州大龍循環經濟工業基地2號主干道工程第2標段舞陽河大橋工程位于貴州大龍經濟開發區(原玉屏縣大龍鎮)北側舞陽河斜灘-分洲河段,工程所在河流為長江流域沅江水系舞陽河下游河段。大龍經濟開發區2號主干道工程是大龍工業園區內南北向的一條重要干道,也是園區內對外交通的重要道路。貴州大龍經濟開發區2號主干道工程項目起于大龍老客車站,與老路相接,向北途經大龍小學、大龍中學、油庫、跨越大壩河(大壩河大橋),穿越老院子村寨,路線繼續向北途經田家,到斜灘處跨越舞陽河(舞陽河大橋)到分洲,沿北到后所溝,和1號主干道平交,終點在蔡其藤與規劃環城道路銜接。整條路線位于大龍經濟開發區中部,南北貫通大龍經濟開發區。項目全長6.226km。項目建成后將改善大龍工業園區道路交通條件、極大地提高工業園區的交通狀況,對加快大龍工業園區的發展具有積極的意義。
舞陽河大橋橋梁分為左、右兩幅橋,道路中心線處設置4cm縱向斷縫。主跨為兩孔連續鋼筋混凝土箱型拱橋,拱軸線線型為懸鏈線,單孔凈跨徑L0=91.0m,凈矢高f0=13.0m,矢跨比1/7;主拱圈為單箱三室截面,拱圈寬13.6m,拱圈高度1.85m;橋梁全長204m。舞陽河大橋總體結構為2跨3墩,其中0#、2#橋墩分居舞陽河左右兩岸,1#橋墩位于河道內,位于現狀河道中間的河心洲處,常年水位時不占據河道行洪斷面;另外兩個橋墩分別居于河道左右岸,距離測時水位河岸10-18m,不占行洪河道。
2、工程規模、等別及標準
根據國家《防洪標準》(GB50201—2014)及《公路工程技術標準》(JTG B01—2014)的規定,舞陽河大橋是大龍經濟開發區交通樞紐的重要組成部分,其公路等級屬于城市主干道Ⅲ級,工程環境類別為Ⅰ類,設計荷載為城-A,通航等級為內河航道單向通航Ⅶ級,跨河橋為多孔,總跨徑介于100~1000m之間,橋涵分類為大橋,設計洪水標準取為100年一遇。
3、河道基本情況
工程所在的舞陽河全流域集水面積11030km2,本工程舞陽河大橋橋位斷面以上流域集水面積5349km2,其上游約5.7km處為崇灘水文站,測流斷面控制集水面積5243 km2,橋位下游約7.9km處為羅家寨(魚市)電站,其壩址斷面集水面積6480km2。由于本工程位于羅家寨(魚市)電站的100年一遇回水范圍內,故壅水影響分析時考慮以該電站壩址斷面為控制斷面進行水面線推算。
4、設計洪水計算
舞陽河大橋工程與下游的羅家寨(魚市)電站所在的舞陽河與崇灘水文站屬同一流域,且上下游相隔較近,舞陽河大橋橋位斷面以及羅家寨(魚市)電站壩址斷面設計洪水采用水文比擬法比擬上游崇灘水文站洪水成果,詳見表1。
5、壅水分析計算
根據主體設計方案,舞陽河大橋與舞陽河為垂直相交。本次計算采用天然河道一維恒定非均勻流方法,按照忽略水頭損失的伯努利方程式,將計算河道劃分若干河段,自評價河段末端逐個斷面向上游推算。計算成果詳見表2。
6、橋梁阻水比例計算
工程建成后,某一洪水位下工程占據的有效過水面積與工程前相應水位的有效過水面積之比稱為工程對過水面積的占據率。占據率是體現跨河及臨河工程影響河道行洪能力的主要參數,在工程區段水流條件相同的情況下,過水面積占據率越大,對河道行洪的影響就越大。
本次分析對大橋各級水位情況下的過水面積變化進行了計算,成果見表3。
由上表可以看出,舞陽河大橋建成后,造成局部河段水位壅高,大橋斷面100年一遇天然洪水位338.57m,建橋后洪水位338.77m,50年一遇天然洪水位337.59m,建橋后洪水位337.73m,20年一遇天然洪水位336.19m,建橋后洪水位336.3m,10年一遇天然洪水位335.01m,建橋后洪水位335.10m,5年一遇天然洪水位333.67m,建橋后洪水位333.73m。即在發生5年一遇至100年一遇(P=20%~1%)洪水時,壅高水位0.06~0.20m之間,工程阻水面積在16.07~664.49m2之間,阻水率為0.83%~22%之間。
7、結語
綜上可看出,盡管對于涉河建筑物或區域防洪標準而言,其一般只涉及一個洪水頻率,但對于建設項目涉河建筑物,由于河道橫斷面規整度差異,當發生不同頻率的洪水時,其占據河道行洪斷面的面積不一,產生的壅水高度不一,從而工程產生的阻水面積和阻水率也隨之變化。因此,為了全面合理分析涉河工程建設的行洪影響,應對涉河建筑物采用不同頻率洪水進行壅水阻水分析。
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