天水市秦州區(qū)羅峪河人行橋工程防洪影響評價

徐淑君

（天水市水利水電勘測設(shè)計院，甘肅 天水 741000）

1 概述

天水市秦州區(qū)羅峪河人行橋位于秦州區(qū)東方紅小區(qū)西側(cè)的羅峪河上，橋位跨越斷面在羅峪河與藉河交匯口處上游50m，連接?xùn)|西現(xiàn)狀親水平臺。

羅峪河是藉河左岸的一級支流，渭河的二級支流，其自藉河左岸匯入藉河。羅峪河流域地處秦州區(qū)北部，位于東經(jīng) 105°30′～105°45′，北緯 34°34′～34°40′之間，發(fā)源于麥積區(qū)新陽鄉(xiāng)鳳凰山南麓五眼泉處，于秦州區(qū)東關(guān)注入藉河，流域面積78.1km2，全長25.3km，主河道平均比降12.0‰。涉及秦州區(qū)的玉泉、中梁及麥積區(qū)的新陽、渭南、花牛等鄉(xiāng)鎮(zhèn)。屬藉河北岸黃土溝壑地貌，處于溫帶半濕潤與半干旱氣候的過渡地帶，年平均氣溫10.7℃。

橋梁橋面布置為0.25m（花槽）+0.25m（欄桿）+5.0m（人行道）+0.25m（欄桿）+0.25m（花槽）=6.00m；主梁設(shè)計為20+20+20m 三跨等截面連續(xù)單箱雙室鋼箱梁，梁高為1.0m，采用直腹板形式。懸挑翼緣長度為1m，采用鋁塑板進行包裹裝飾。裝飾斜拉橋的塔墩采用1.0m 直徑的圓柱墩；橋臺采用樁柱式輕型橋臺；基礎(chǔ)均采用鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。

2 防洪評價計算

2.1 水文水力計算

羅峪河人行橋橋梁等級為大橋，防洪標(biāo)準(zhǔn)為100年一遇，羅峪河的防洪標(biāo)準(zhǔn)為100年一遇，故此次防洪評價的防洪標(biāo)準(zhǔn)為100年一遇。橋址處100年一遇防洪標(biāo)準(zhǔn)下設(shè)計洪水流量為630m3/s，設(shè)計洪水位為14.05m。

2.2 壅水計算

上游橋前壅水高度和長度計算公式如下：

式中：ΔZm為橋前最大壅水高度，m；Ly為橋前最大壅水長度，m；η 為阻水系數(shù)，查表為 η=0.05為斷面平均流速，m/s為橋下平均流速，m/s；I0為橋址河段天然水面比降，橋位河段取12.6‰。

經(jīng)計算，100年一遇防洪標(biāo)準(zhǔn)下的橋前壅水高度為0.25m，壅水長度為39.23m。

2.3 沖刷分析計算

（1）一般沖刷計算

一般沖刷深度計算如下：

式中：hp-河槽一般沖刷后最大水深（m）；Q2-河槽部分通過的設(shè)計流量（m3/s）；當(dāng)橋下河槽擴寬至全橋時，Q2=Q；Bcj-河槽部分過水凈寬（m）；當(dāng)橋下河槽擴寬至全橋時，Bcj即為全橋橋孔過水凈寬；μ-水流側(cè)向壓縮系數(shù)，μ=1-0.375Vs/l0，其中 Vs為設(shè)計流速（m/s），一般采用河槽的天然評價流速，l0為主河槽寬度；hcm-天然情況下河槽最大水深（m）天然情況下河槽平均水深（m）河槽泥沙平均粒徑（mm）；E-與汛期含沙量有關(guān)的系數(shù)；Ad-單寬流量集中系數(shù)，可采用如下公式計算：

式中：B、H 分別為造床流量下平灘水位時河槽寬度和河槽平均水深。

將橋位斷面及橋梁的有關(guān)參數(shù)代入上式，求得在設(shè)計流量下的最大沖刷水深hp為8.82m。

（2）局部沖刷計算

局部沖刷計算公式如下：

式中：Kζ-墩形系數(shù)；Kη1-河床顆粒影響系數(shù)；B1-橋墩計算寬度（m）河床泥沙平均粒徑（m）；hp-橋下一般沖刷后的最大水深（m）；v-一般沖刷后墩前行進流速（m/s）；v0-河床泥沙啟動流速（m/s）墩前泥沙始沖流速（m/s）；n1-指數(shù)。

將橋位斷面及橋梁的有關(guān)參數(shù)代入上式，求得在設(shè)計流量下的局部沖刷水深hp為4.67m。

3 防洪影響評價

3.1 項目建設(shè)與有關(guān)規(guī)劃的關(guān)系及影響分析

天水市秦州區(qū)羅峪河人行橋工程所在河段有關(guān)規(guī)劃主要有2009年1月甘肅省水利廳以甘水發(fā)（2009）26 號文批復(fù)的《甘肅省天水城區(qū)堤防規(guī)劃》。羅峪河人行橋橋位處河段斷面現(xiàn)狀寬60m，大橋橋墩侵占河道寬度4.0m，根據(jù)《甘肅省天水城區(qū)堤防規(guī)劃》羅峪河治導(dǎo)線寬度為45m，故人行橋建成后河道寬度仍滿足河道治理河寬要求。

3.2 項目建設(shè)是否符合防洪防凌標(biāo)準(zhǔn)、有關(guān)技術(shù)和管理要求

羅峪河人行橋設(shè)計防洪標(biāo)準(zhǔn)為100年一遇，與羅峪河河道防洪標(biāo)準(zhǔn)相同，符合國家《防洪標(biāo)準(zhǔn)》（GB50201-2014）有關(guān)規(guī)定及相關(guān)管理要求。

按照已批復(fù)文件《甘肅省天水城區(qū)堤防規(guī)劃》，羅峪河堤防設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)為100年一遇洪水，相應(yīng)洪峰流量588m3/s。本次復(fù)核擬建羅峪河人行橋防洪標(biāo)準(zhǔn)為100年一遇，相應(yīng)洪峰流量630m3/s，大于該河段原堤防設(shè)計洪峰流量，是屬偏安全的。

人行橋橋位處沒有防凌任務(wù)。

3.3 項目建設(shè)對河道泄洪的影響分析

羅峪河人行橋橋墩對河道行洪斷面面積有影響，在100年一遇洪水標(biāo)準(zhǔn)下，慮橋梁波浪、凈空等，滿足行洪要求的設(shè)計橋梁下弦高程比復(fù)核橋梁下弦高程要高，滿足河道泄洪要求。

3.4 項目建設(shè)對河勢穩(wěn)定影響分析

根據(jù)河勢演變分析，工程河段近年來河勢變化不大，受兩岸堤防控制，未來河勢發(fā)生較大變化的可能性較小，羅峪河人行橋的建設(shè)壓縮了行洪斷面，橋梁會造成橋墩間水流流速增大、上游水位壅高、橋下及橋墩附近沖刷加劇，并且使局部水流流態(tài)發(fā)生變化，會對橋位河段河勢造成一定的影響，但影響不大。

3.5 對現(xiàn)有防洪工程、河道整治工程及其它水利工程與設(shè)施影響分析

羅峪河人行橋建設(shè)使得橋位上游水位壅高，最大壅水高度0.25m，最大壅水長度39.23m。經(jīng)復(fù)核計算，在100年一遇洪水防洪標(biāo)準(zhǔn)下，羅峪河人行橋橋位處、羅峪河橋橋位處、羅峪河人行橋上游100m 處堤頂高程均滿足設(shè)計堤頂要求。

由于橋墩縮窄河道，使局部水流流態(tài)發(fā)生變化，會增大對左右岸堤防的沖刷。

3.6 項目建設(shè)對防汛搶險影響分析

工程施工期間主要利用工程區(qū)附近的市政道路作為工程施工對外交通運輸?shù)闹饕绞剑┕r也可能影響防汛搶險車輛、物資及人員的正常通行，會對防汛搶險產(chǎn)生一定的影響。工程施工期間一定要有施工方案和工期安排計劃，不得對沿河交通造成堵塞和擁擠，更不能影響防汛搶險車輛、物資及人員的正常通行。

3.7 對第三人合法水事權(quán)益的影響分析

羅峪河人行橋建成后，不消耗水資源，對區(qū)域水資源量無影響。橋位斷面上游無引、取水工程，不會發(fā)生水事權(quán)益糾紛。但在大橋修建過程中應(yīng)注意對供水、供熱、通訊、電力、排污等管網(wǎng)、線路及其他設(shè)施合理處理，盡量不要影響兩岸居民的供電、供熱、通訊等正常進行。

羅峪河人行橋右側(cè)坡道的建設(shè)不會對親水平臺上的泵房造成影響。施工過程中應(yīng)取得藉河生態(tài)環(huán)境綜合治理一期續(xù)建工程管理單位同意，注意對泵房的保護。

4 防治與補救措施

4.1 工程施工對防洪影響的防治措施

（1）施工期內(nèi)施工單位及人行橋建設(shè)單位應(yīng)與當(dāng)?shù)睾拥乐鞴懿块T密切配合，制定出一套切實可行的施工度汛方案，根據(jù)洪水預(yù)報和防汛主管部門的指令，及時采取措施，確保羅峪河防洪安全。

（2）施工過程中，兩岸邊坡、高坎、灘地內(nèi)開挖的土方，要及時清理，避免影響行洪。

（3）施工期間各項臨建工程應(yīng)盡量減小對河道的阻水、壅水、挑流作用；盡量減少對藉河北路等正常運營的影響。

（4）各施工實施如堆場、料場、混凝土攪拌站等，盡量設(shè)置在河道之外。

（5）河道內(nèi)修筑的施工道路，路面高程盡量與灘面齊平，如確實需要抬高時，高出灘面部分應(yīng)控制在0.5m 以下。

（6）施工結(jié)束后，應(yīng)徹底清除棄土棄渣，及時拆除阻水建筑物和臨時設(shè)施，恢復(fù)河道原貌，并由河道主管部門驗收。

4.2 項目建設(shè)對環(huán)境影響的防治措施

工程施工期間河道內(nèi)有施工臨時建筑，施工單位應(yīng)加強管理，合理組織施工，減小工程施工對河道周圍環(huán)境的破壞和影響，嚴(yán)禁施工過程中的生產(chǎn)、生活廢水和污水向河道內(nèi)排放。施工結(jié)束后，施工臨時工程必須拆除干凈，廢棄的油污及施工留下的各種廢棄物要全部運走，場地要清理干凈，加強施工期間橋位周邊地區(qū)環(huán)境保護，將施工期內(nèi)對生態(tài)的損壞做相應(yīng)的恢復(fù)，確保工程施工對周邊生態(tài)環(huán)境及水土保持的不利影響降到最低。施工期及項目建成后棄渣的處理方案應(yīng)根據(jù)地方相關(guān)政府部門規(guī)劃，在指定地點進行棄渣堆放、掩埋，棄渣堆放到指定的堆渣場時，要做好相應(yīng)的水土保護措施，以免造成水土流失，破壞環(huán)境。