楊永平

（陜西省商洛水文水資源勘測(cè)局 陜西 商洛 726000）

1 工程概況及地形地貌

南秦河中橋工程位于商洛市城區(qū)南部，南秦河河段全長75.1m，寬度32m，坡長142.935m，設(shè)計(jì)汽車荷載等級(jí)是公路-Ⅰ級(jí)，南秦河中橋設(shè)計(jì)洪水頻率為1/50，校核洪水頻率為1/100。根據(jù)《防洪標(biāo)準(zhǔn)》（GB50201－94）南秦河中橋應(yīng)按100年一遇洪水設(shè)防。南秦河發(fā)源于商洛市西部東岳廟鄉(xiāng)雞冠嶺，流向由西向東，流程48km，于劉灣辦事處附近匯入丹江。流域面積581km2，河道平均比降16.6‰。主要支流有林岔河、石道峪、赤水峪、石龍灣河、金陵寺河、大流峪河。南秦河谷除南秦水庫壩址段較狹窄外，其余均較寬闊平坦，村舍農(nóng)田分布于兩岸。流域內(nèi)多為石山區(qū)和黃土川塬，樹木、雜草稀少。多年平均降雨量709mm，多年平均相對(duì)濕度65%，多年平均日照時(shí)數(shù)1976h，多年平均風(fēng)速2.4m/s，最大風(fēng)速23m/s，風(fēng)向?yàn)閃NW，多年平均蒸發(fā)量1700mm。暴雨多集中在7月、8月、9月三個(gè)月，10月進(jìn)入陰雨季節(jié)，常發(fā)生連陰雨。

2 設(shè)計(jì)洪水計(jì)算

根據(jù)水文計(jì)算技術(shù)，設(shè)計(jì)洪水流量通常采用匯水面積相關(guān)法、綜合參數(shù)法、水文比擬法三種方法進(jìn)行推求和驗(yàn)證。

2.1 匯水面積相關(guān)法

依據(jù)《商洛地區(qū)實(shí)用水文手冊(cè)》提供的匯水面積相關(guān)法進(jìn)行計(jì)算，洪峰流量計(jì)算成果見表1。

2.2 綜合參數(shù)法

依據(jù)《商洛地區(qū)實(shí)用水文手冊(cè)》提供的綜合參數(shù)法進(jìn)行計(jì)算，其降雨量頻率為2%，分析計(jì)算成果為：109.3mm、96.4mm。

2.3 水文比擬法

應(yīng)用現(xiàn)有水文站的資料，求得設(shè)計(jì)斷面的設(shè)計(jì)洪水。以板橋水文站為參證站比擬南秦河50年一遇設(shè)計(jì)洪峰流量為854m3/s，100年一遇設(shè)計(jì)洪峰流量為1056m3/s。

3 設(shè)計(jì)洪水成果分析及確定

對(duì)三種方法的計(jì)算成果進(jìn)行分析，其中匯水面積法與綜合參數(shù)法計(jì)算成果較為接近，水文比擬法計(jì)算結(jié)果較前兩種方法差異較大。其主要原因是南秦河與板橋河雖然流域面積接近，但流域形狀有明顯差異，流域平均比降相差較大，因此其產(chǎn)匯流過程也相應(yīng)的存在差異。經(jīng)綜合分析考慮，取綜合參數(shù)法計(jì)算的結(jié)果：南秦河中橋20年一遇設(shè)計(jì)洪峰流量884 m3/s、50年一遇設(shè)計(jì)洪峰流量 1304m3/s、100年一遇洪峰流量1608m3/s。將推算結(jié)果與南秦河中橋橋面設(shè)計(jì)標(biāo)高相比較，可以看出，遭遇100年一遇洪水時(shí)，水漲不到橋面，南秦河中橋設(shè)計(jì)單位采用的橋面設(shè)計(jì)標(biāo)高基本是安全的。

4 防洪綜合評(píng)價(jià)

4.1 工程項(xiàng)目建設(shè)對(duì)河道行洪的影響分析

由于橋墩占用了部分河道，使河道的過水?dāng)嗝婷娣e收縮，過水能力降低。同時(shí)橋墩的阻水作用，使水流改變了方向，順流的水流增加了側(cè)向擠壓力，水位抬升。通過計(jì)算，橋墩處斷面出現(xiàn)50年一遇洪水時(shí)，水位將抬升0.30m，壅水長度為133m；出現(xiàn)100年一遇洪水時(shí)，水位將抬升0.33m，壅水長度為147m。水位抬高最大處比河堤堤頂高程低2.41m，故工程項(xiàng)目建設(shè)對(duì)河道行洪影響不大。

4.2 工程項(xiàng)目建設(shè)對(duì)河勢(shì)穩(wěn)定的影響分析

經(jīng)對(duì)南秦河中橋建設(shè)項(xiàng)目所跨河段河道演變分析認(rèn)為，該項(xiàng)目的建設(shè)雖橫跨河道，占用河道，但對(duì)河勢(shì)穩(wěn)定影響甚微。

4.3 工程項(xiàng)目建設(shè)對(duì)現(xiàn)有堤防、護(hù)岸及其水利工程和設(shè)施的影響分析

工程所在區(qū)域的主要水利工程是南秦水庫和河堤，南秦水庫是一座以防洪為主，兼顧灌溉、發(fā)電、養(yǎng)殖、供水等綜合利用的小型水利樞紐工程。因其建在工程所在區(qū)域上游，故對(duì)其無影響。

4.4 南秦河中橋安全評(píng)價(jià)

南秦河中橋項(xiàng)目跨河修建，設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)為100年一遇洪水，依據(jù)計(jì)算可知，發(fā)生百年一遇洪水時(shí)的水面線在南秦河中橋設(shè)防的水面線以下。由沖刷計(jì)算得知，總沖刷深度為2.36m，南秦河中橋項(xiàng)目橋梁基礎(chǔ)為灌注樁基礎(chǔ)，基礎(chǔ)埋深遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于沖刷深度。故當(dāng)發(fā)生設(shè)計(jì)洪水時(shí)，南秦河中橋是安全的。

5 工程影響的防治與補(bǔ)救措施

5.1 對(duì)河堤安全影響的防治措施

南秦河中橋項(xiàng)目的建設(shè)占用河道，橋墩的阻水作用使水流側(cè)向擠壓增加，局部流速加大了水流對(duì)河床、河堤的沖刷作用，100年一遇洪水最大沖刷深度達(dá)到2.36m，而河堤的基礎(chǔ)埋深是2.5m，由于近年南秦河下切，齒墻已外露1.4m，實(shí)際埋深只剩1.1m。經(jīng)分析認(rèn)為，工程項(xiàng)目建成后由于沖刷作用，可能造成河堤基礎(chǔ)裸露，影響河堤的安全，故應(yīng)采取措施予以防治。防治方案：在大橋下游約10m處修建一處混凝土重力攔砂壩，攔砂壩的設(shè)計(jì)、施工應(yīng)委托有相應(yīng)資質(zhì)的單位完成，設(shè)計(jì)、施工方案報(bào)請(qǐng)水務(wù)主管部門審批后再實(shí)施?？紤]到橋墩建設(shè)穿過河堤，施工中對(duì)拆掉的河堤應(yīng)按50年一遇洪水標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行修復(fù)加固。

表1 洪峰流量計(jì)算成果表

5.2 對(duì)防汛搶險(xiǎn)影響的防治措施

南秦河中橋建設(shè)將隔斷堤上路面。從施工圖可以看出，北岸橋面高程與堤頂高程相等，不影響上堤道路；而南岸橋面高程明顯高于堤頂高程，要隔斷堤上路面，建議建設(shè)引線，使道路與堤上道路自然銜接，確保防汛搶險(xiǎn)人員、物資能夠順利到達(dá)堤面道路。

6 結(jié)論與建議

6.1 結(jié)論

通過對(duì)南秦河中橋所臨河段水流泥沙特性、河床演變規(guī)律以及南秦河中橋建設(shè)對(duì)所在河段防洪影響情況的分析，根據(jù)南秦河中橋設(shè)計(jì)橋面高程、防洪標(biāo)準(zhǔn)，以及工程建設(shè)對(duì)河道洪水位、對(duì)河勢(shì)演變影響的論證分析，可得出以下主要結(jié)論：

（1）南秦河中橋的設(shè)計(jì)按照《城市道路設(shè)計(jì)規(guī)范》（GJJ37-90）設(shè)計(jì)；符合有關(guān)規(guī)范要求，但發(fā)生局部淤積的可能性存在，業(yè)主或設(shè)計(jì)單位應(yīng)充分考慮，適當(dāng)提高橋梁梁底高程，橋梁北岸應(yīng)提高0.30m～0.40m以上。

（2）南秦河中橋采用100年一遇洪水設(shè)計(jì)，其設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)符合國家《防洪標(biāo)準(zhǔn)》（GB50201-1994）的規(guī)定。

（3）南秦河中橋項(xiàng)目建設(shè)后，對(duì)河勢(shì)的穩(wěn)定影響甚微。

（4）經(jīng)評(píng)價(jià)復(fù)核認(rèn)為，在發(fā)生設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)以下的洪水時(shí)，該工程項(xiàng)目基本安全。

6.2 建議

通過對(duì)南秦河中橋工程所在河段的防洪綜合評(píng)價(jià)，提出以下建議：

（1）分析認(rèn)為工程項(xiàng)目建成后，由于沖刷的作用，將使河堤基礎(chǔ)裸露速度加快，影響河堤的安全。建議：在大橋下游約10m處修建一處攔砂壩，攔砂壩的設(shè)計(jì)、施工應(yīng)委托有相應(yīng)資質(zhì)的單位完成，設(shè)計(jì)、施工方案須報(bào)請(qǐng)水務(wù)主管部門審批后再實(shí)施。

（2）南秦河中橋項(xiàng)目建設(shè)，應(yīng)從沙石場(chǎng)購運(yùn)沙石或使用商品混凝土，禁止在河道內(nèi)就地采砂取石，避免河道沖刷加劇，確保河道行洪安全。

（3）在穿堤橋墩的施工中，不可避免的要拆掉河堤，對(duì)河堤的安全造成影響，建議對(duì)毀掉的河堤，按50年一遇洪水標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行修復(fù)加固，恢復(fù)原有功能。南秦河中橋建設(shè)將隔斷堤上路面，建議建設(shè)引線，使防汛搶險(xiǎn)人員、物資能夠順利到達(dá)堤面道路。對(duì)岸邊開挖、橋梁修建等過程中毀壞的河道內(nèi)河堤建筑物、地表植被，應(yīng)及時(shí)按原狀進(jìn)行修復(fù)，并對(duì)周圍環(huán)境進(jìn)行綠化和美化。

（4）項(xiàng)目施工期間，應(yīng)編制防汛搶險(xiǎn)預(yù)案，充分考慮項(xiàng)目橫跨南秦河的現(xiàn)實(shí)，考慮發(fā)生設(shè)防洪水和超標(biāo)洪水時(shí)的綜合影響（如發(fā)生垮壩、壅水和大量漂浮物等），制定切實(shí)可行的防搶撤預(yù)案，并報(bào)請(qǐng)當(dāng)?shù)胤姥床块T審批后嚴(yán)格執(zhí)行，以確保順利施工和安全度汛；應(yīng)采取一定的防治措施，減小對(duì)防洪和周圍環(huán)境的不利影響。投入運(yùn)行后，管理單位應(yīng)該落實(shí)專人監(jiān)測(cè)河道淤積或沖刷變化，如淤積或沖刷影響行洪安全，應(yīng)提前做好相應(yīng)的措施，確保行洪安全。陜西水利