李守忠，謝大勇

(遼寧省錦州水文局，遼寧 錦州121000)

0 前 言

在防洪評價工作中常遇到橋梁跨越河流的情況，按照《河道范圍內(nèi)建設(shè)項目防洪評價報告編制導(dǎo)則》的要求需對橋梁進行防洪綜合評價［1］。

本文以錦赤鐵路跨越小凌河為例進行防洪綜合評價，供參考。

1 基本情況

基本情況包括4個部分:項目概況、河道概況、現(xiàn)有水利工程及其它設(shè)施情況和水利規(guī)劃及實施安排。

1.1 項目概況

錦赤鐵路經(jīng)赤峰、朝陽、葫蘆島，接入錦州港，正線全長282.2 km。鐵路等級為1 級，洪水設(shè)計按100 a一遇標準。

線路出朝陽至錦州港段在跨越小凌河處需建橋梁3 處分別為小凌河1#、2#、3#特大橋。

1#橋位于錦州凌海市東札木林子村東與香磨屯西之間，橋長1 743.6 m，河道管理范圍內(nèi)建橋墩25個。

2#橋位于錦州凌海市缸窯溝屯東與西札木林子屯西之間，橋長1 139.9 m，河道管理范圍內(nèi)建橋墩26個。

3#橋位于錦州凌海市缸窯溝村與朝陽市網(wǎng)戶屯北側(cè)正跨小凌河，橋長1 638.9 m，河道管理范圍內(nèi)建橋墩34個，橋梁跨越小凌河流位置詳見圖1。本期項目橋梁為T 型，橋墩采用圓弧型，基礎(chǔ)采用摩擦重力樁，墩徑2.22 ～5.44 m。

圖1 本期項目跨越小凌河位置圖

1.2 河道概況

本期項目跨越小凌河處為山丘區(qū)，河流為天然河道控制。

項目附近河道呈斜W 型，河流斷面高水寬約300 ～600 m，河道水流流向上部呈左——右走勢、中部呈右——左——右走勢、下部主流靠近左岸，河流兩岸為低山控制，河床比降約1.63‰，河床組成主槽多為粗、細沙及沙卵石組成，灘地及近岸邊有耕地、樹林。河床主槽糙率0.019 ～0.022，灘地糙率為0.045 ～0.055。

1.3 現(xiàn)有水利工程及其它設(shè)施情況

本期項目2#橋上游230 m處建有凌河至黃甲單線鐵路橋，橋長250 m，橋面寬8 m，有橋墩11個，單跨21 m。

大橋采用圓弧形混凝土塔型墩，墩高約6 ～12 m，頂寬2.5 m、底寬4.0 m。

本期項目2#橋(西)下建有下凌線小凌河公路橋，橋長310 m，橋面寬11 m，有橋墩14 組，單跨28 m。

大橋采用圓型雙柱懸梁混凝土重力墩，墩直徑為1 m，墩高4 ～8 m。

本期項目1#橋下50 m處建有錦朝高速小凌河大橋，橋長969 m，橋墩采用圓柱懸梁混凝土重力墩，全橋共有橋墩30 組，墩直經(jīng)1.50 m。

本期項目跨越段左、右岸均為無堤段，洪水受兩岸低山控制，防洪標準依地勢可達20 ～100 a一遇。

1.4 水利規(guī)劃及實施安排

依據(jù)《錦凌水庫初步設(shè)計報告》，本期項目在其水庫回水范圍以外;依據(jù)《小凌河流域河道生態(tài)治理規(guī)劃報告》，黃土坎子至錦凌水庫回水末端有堤段沿堤防內(nèi)側(cè)種植30 m 寬護堤林帶，無堤段沿兩側(cè)階地、村屯內(nèi)側(cè)布置50 m寬生態(tài)林帶［2］。本期項目在此區(qū)段內(nèi)。

2 防洪綜合評價

防洪綜合評價包括6個部分:對行洪安全的影響分析、對河勢的影響分析、對河床的影響、對防汛搶險的影響分析、對現(xiàn)有水利工程及設(shè)施影響分析和與現(xiàn)有水利規(guī)劃的關(guān)系及影響分析。

2.1 對行洪安全的影響分析

本期項目小凌河1#、2#、3#橋建設(shè)，橋墩占用河道行洪面積，將形成阻水作用，在設(shè)計100 a一遇洪峰水位下，橋墩阻水情況如下:

1)1#橋阻水面積為273 m2、占河道過水面積的11.5%。

2)2#橋(東)阻水面積為269 m2、占河道過水面積的14.7%。

3)2#橋(西)阻水面積為332 m2、占河道過水面積的13.1%。

4)3#橋阻水面積為370 m2，占河道過水面積的10.7%。

各橋阻水面積詳細情況見表1。

表1 本期項目跨越小凌河1#、2#、3#橋橋墩阻水情況統(tǒng)計表

大橋建成后，因橋墩占用行洪面積，橋孔壓縮水流，使橋位及上游洪水位壅高。

經(jīng)前面分析計算，在100 a一遇設(shè)計洪峰水位下，橋墩前壅高最大值為2#橋(東)為0.15 m，其次為2#橋(西)壅 高0.14 m，1#、3#橋 壅 高 分 別 為0.04 m、0.08 m。

其影響范圍在1 200 ～2 620 m，其中1#橋影響最遠達2 620 m，其它各橋影響范圍在1 200 ～1 570 m。

綜合考慮在大橋建成后，本期項目建設(shè)會影響河道的水位變化，對河道行洪有一定影響。

2.2 對河勢的影響分析

對河勢的影響分析包括:對流速的影響和對流向的影響。

2.2.1 對流速的影響

相應(yīng)設(shè)計100 a一遇洪峰水位下，由于橋墩阻水作用建橋后流速有所增大，各橋斷面流速增大范圍在0.18 ～0.60 m/s，增大幅度在6.7% ～11.9%。流速的增大增加了水流的紊動程度，特別是加大了橋墩附近及下游河岸的沖刷。

其中2#橋(東)斷面處建橋前后流速變化最大，由5.06 m/s增大至5.66 m/s、增幅為11.9%。

1#橋變化最小，由2.68 m/s增大至2.86 m/s、增幅6.7%。

圖2 2#橋橋墩對水流的影響示意圖

2.2.2 對流向的影響

2#橋橋軸斷面與流向不垂直，橋墩在一定程度上會改變主流方向(如圖2 所示)，大橋建成后會加重2#橋(西)下游河段左岸的沖刷，同時使左岸沖刷物在下游右岸淤積下來;大橋建成后2#橋(東)下游河段右岸的沖刷加大，其沖刷力度要大于西部，對岸邊不利。

1#橋與水流方向有5°夾角，對水流有一定影響，橋址附近水流呈上游向南下游向北方向的小幅調(diào)整。

3#橋與水流方向正交不會改變水流方向。

2.3 對河床的影響

由于橋梁的建成加大了斷面及下游的流速，使橋梁跨越小凌河段一般沖刷主槽可達0.92 ～3.65 m、邊灘可達1.50 ～5.80 m，邊灘沖刷大于主槽沖刷。

洪水過后可使河床局部下切同時主流會向邊灘發(fā)展，對河勢有一定的影響。

橋梁跨越女兒河段一般沖刷主槽為1.67 m、邊灘為0.13 m，邊灘沖刷小于主槽沖刷，洪水過后可使附近河槽局部下切，對河勢有一定的影響。

2.4 對防汛搶險的影響分析

本期項目建設(shè)小凌河段橋梁底面高于兩岸地面15 m以上，可以滿足防汛車輛的正常通行，不影響道路交通，項目建成后不會對防汛搶險造成影響。

2.5 對現(xiàn)有水利工程及設(shè)施影響分析

本期項目建設(shè)采用大開挖及樁基礎(chǔ)方式，小凌河項目建設(shè)斷面無堤防等水利工程設(shè)施。

本期項目建設(shè)在設(shè)計洪峰水位下可使小凌河2#橋(西)上游凌黃鐵路橋、下游下凌公路橋橋上水位分別抬高0.15、0.06 m，其水位不會影響其橋梁正常運行。

2.6 與現(xiàn)有水利規(guī)劃的關(guān)系及影響分析

依據(jù)《小凌河流域河道生態(tài)治理規(guī)劃報告》，小凌河段本期項目橋梁跨越處規(guī)劃有生態(tài)林帶，項目建設(shè)對其影響較小。

3 結(jié) 語

大橋建成后會影響河道的水位會產(chǎn)生變化，影響如下:

1)對河道行洪有一定影響。

2)對河勢的流速、流向、河床有影響。

3)不會對防汛搶險造成影響。

4)不影響現(xiàn)有水利工程及設(shè)施的正常運行。

5)對現(xiàn)有水利規(guī)劃影響較小。

［1］許艷，唐德善，蔣吉，等. 流域防洪體系的社會影響綜合評價研究［J］. 中國農(nóng)村水利水電，2008(03):85 －87.

［2］胡清玲，藺秋生，高海靜，等. 河道范圍內(nèi)修建碼頭工程的防洪影響評價［J］. 人民長江，2008，39(10):23 －25.