沈艷紅（漳州市先行交通建設(shè)有限公司）

公路養(yǎng)護應(yīng)關(guān)注環(huán)境變化對橋涵水文的影響

沈艷紅
（漳州市先行交通建設(shè)有限公司）

人為改變地理環(huán)境，勢必改變流域水文和匯水洪峰流量，威脅原有公路橋涵安全。僅憑結(jié)構(gòu)完好率不足以評價橋涵防毀能力。公路養(yǎng)護應(yīng)將橋涵匯水流域環(huán)境變化對橋涵水文的影響納入路況調(diào)查范圍，盡可能提早發(fā)現(xiàn)潛在危險，以便采取對應(yīng)措施，預(yù)防橋涵水毀。

公路養(yǎng)護；橋涵水文；防毀措施

1　前言

我國改革開放以來，基礎(chǔ)建設(shè)全面鋪開。公路交通的便捷條件促進了原有公路沿線兩側(cè)土地功能的自動置換?；A(chǔ)建設(shè)改變地形地貌，破壞地理環(huán)境，流域水文隨之變化，原有公路橋涵的匯水洪峰流量跟隨變化，威脅橋涵安全。公路養(yǎng)護部門應(yīng)服從經(jīng)濟建設(shè)的需要，相應(yīng)擴大養(yǎng)護職能，將土地使用功能的置換過程造成橋涵匯水流域地理環(huán)境變化，改變橋涵水文狀況的程度納入路況調(diào)查范圍，預(yù)警潛在危險，對應(yīng)采取預(yù)防措施，避免橋涵水毀。

2　影響小流域洪峰流量的主要因素

確保小橋涵在設(shè)計洪峰流量沖擊下不致水毀，是公路養(yǎng)護部門的主要職責(zé)之一。小流域洪峰流量的形成與大中河流流域洪峰流量的形成是不相同的。小流域的洪峰流量比較突出地或靈敏地反映于各單項因素的影響。核定小橋涵洪峰流量，一般是從小流域洪峰流量的形成入手，重點分析產(chǎn)流與匯流兩個方面的影響。

影響產(chǎn)流的主要因素：①暴雨強度，與地理氣候條件相關(guān)；②暴雨在流域地面上的損失。影響暴雨損失的因素是多種多樣的。它們包括流域地形地貌、土質(zhì)、土壤、植被，以及地理氣候等因素。植被對降水的攔蓄，農(nóng)田塘壩對徑流的攔截和地表水下滲與蒸發(fā)等因素，均造成暴雨的損失，對洪峰流量的形成產(chǎn)生重大影響。流域的植被與土壤或其他自然條件，可能在相隔很近的兩個流域上截然不同，而造成它們徑流強度的明顯差別。如暴雨落在透水性很強的砂土地面上，往往不會產(chǎn)生水流；而在不透水的石質(zhì)地面上，則會出現(xiàn)強度很大的水流。

影響小流域匯流的主要因素，包括流域的地形特征與地貌特征，流域的面積和形狀等幾何特征，河槽與山坡流程的坡度與長度，以及與糙率有關(guān)的特征參數(shù)。如果暴雨特征為某一定值，洪峰流量的形成就取決于地面自然地理條件，首先是暴雨在流域地面上的損失?？鄢龘p失后的凈雨，在重力作用下發(fā)生流動，形成徑流。徑流集合為匯流。

我們把雨量與暴雨損失結(jié)合起來作為產(chǎn)流條件，其余與匯流有關(guān)的流域自然地理因素并為匯流條件，這樣凈雨與流域匯流運動兩個方面就是洪峰流量形成的主要矛盾。對小流域洪峰的形成而言，暴雨損失與洪峰流量此消彼長。

3　核定小流域暴雨洪峰流量的主要技術(shù)參數(shù)

核定小流域洪峰流量的推算方法有好多種。在實際工作中，小流域的洪峰流量計算多采用推理公式或經(jīng)驗公式。本文采用原交通部科學(xué)研究院制定的徑流簡化公式：

Qp=ψ0（h-z）3/2F4/5β·γ·δ

式中：

Qp——頻率為P的洪峰流量（m3/s）；

h——徑流厚度，與流域的地理區(qū)位、土壤類別、匯流時間和流域面積大小相關(guān)；

z——植被或洼地攔蓄滯留的徑流厚度（mm），與地面特征（指植被類型、植物疏密、林木的郁閉度、耕地類型、泥沼阻塞等）相關(guān)；

F——流域面積（km2），即流域的分水線和出口斷面（即橋位或涵位）所包圍的面積，或稱集水面積，與流域的開合類型有關(guān)；

β——洪水傳播影響洪峰流量的折減系數(shù)，與流域面積重心至橋位（涵位）的距離、流域的幾何特征（羽狀或扇狀）和地形特征（平地、丘陵、山地、山嶺）相關(guān)；

γ——流域內(nèi)降雨不均勻影響洪峰流量的折減系數(shù)，與匯流時間、流域的長度或?qū)挾?，以及流域的氣候等因素相關(guān)；

ψ0——地貌系數(shù)，與流域地形、主河溝平均坡度和流域面積相關(guān)；

δ——湖泊或小水庫調(diào)節(jié)作用影響洪峰流量的折減系數(shù)，與流域內(nèi)湖塘水庫所控制的匯水面積與流域集水面積的分布比例相關(guān)。

4　小流域地理環(huán)境變化影響洪峰流量，危及原有橋涵安全

小流域地理環(huán)境的變化改變了橋涵水文狀況，可能導(dǎo)致洪峰流量超出小橋涵設(shè)計排洪能力，威脅橋涵安全。公路養(yǎng)護部門應(yīng)在調(diào)查登記路況、檢查橋涵結(jié)構(gòu)完好率的同時，一并調(diào)查記錄小橋涵流域地理環(huán)境改變程度，分析橋涵水文因應(yīng)變化，核定小橋涵服役狀態(tài)。調(diào)查登記的主要內(nèi)容，應(yīng)包括與計算小流域洪峰流量有關(guān)、與核定計算參數(shù)相關(guān)的各項要素，重點調(diào)查記錄以下幾個方面的變化情況：

（1）流域面積（F）變化。改變流域面積的主要成因：①土地開發(fā)變遷流域周界，直接擴大或縮小流域匯水面積；②水利溝渠攔截切割流域面積，溢洪口調(diào)撥匯水流量，間接改變流域面積；④新修公路或鐵路，邊溝截水調(diào)撥匯水流量，間接改變流域面積；

（2）流域地形地貌變化。主要成因：①土地開發(fā)削丘填壑，填池筑路，或改變地面坡度和坡面傾向；或改變流域開合類型和徑流匯水流向；或改變主河溝平均坡度，延長或縮短匯流時間，影響匯流過程；或改變湖塘水庫面積的分布比例；②農(nóng)田基本建設(shè)平丘并畝，修造梯田，挖渠筑埂，改變徑流匯水過程；綜合上述，即改變地貌系數(shù)（ψ0）和洪峰流量折減系數(shù)（δ）；

（3）流域植被變化。改變流域植被的因素較多，主要有土地開發(fā)鏟除植被，剝土露石，護坡砌石，硬化地面；開礦采石，堆積礦渣覆蓋植被，填塞天然溝；開墾土地亂砍濫伐；過度放牧導(dǎo)致荒漠化，或其他破壞生態(tài)環(huán)境的活動造成水土流失，致使石漠化；還有森林火災(zāi)、山體滑坡和泥石流等自然災(zāi)害，也是影響流域植被變化的主要因素。植被劣化削弱地表攔蓄徑流的作用，即改變攔蓄徑流厚度（z），降低暴雨損失，加大徑流厚度（h）。

公路養(yǎng)護部門觀察調(diào)查小橋涵匯水流域水文狀況變化的目的，是為確保小橋涵正常服役。當(dāng)觀察調(diào)查發(fā)現(xiàn)小橋涵流域地理環(huán)境變化對橋涵安全造成嚴(yán)重威脅時，應(yīng)分析具體成因，分清人為因素或自然因素。對人為因素造成的影響，公路養(yǎng)護部門有權(quán)追究肇事法人的責(zé)任，有義務(wù)協(xié)調(diào)相關(guān)部門采取應(yīng)對措施，解除威脅。

[1]小流域暴雨徑流研究組.小流域暴雨洪峰流量計算.北京：科學(xué)出版社，1978，3.

[2]邱大洪.工程水文學(xué).北京：人民交通出版社，1999，5.

[3]葉鎮(zhèn)國.水力學(xué)及橋涵水文.北京：人民交通出版社，1995，2.

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1673-0038（2015）06-0159-02

2015-1-20

沈艷紅，女，中級工程師，大專，主要從事路橋施工方面的工作。