橋梁防洪評(píng)價(jià)報(bào)告(通過省廳評(píng)審)_第1頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

1、XXX橋跨XX河防洪評(píng)價(jià)報(bào)告(報(bào)批稿)XXXX二0一七年七月XXX防洪評(píng)價(jià)報(bào)告(報(bào)批稿)批 準(zhǔn):XXX審 定:XXX審 查:XXX校 核:XXX報(bào)告編寫:XXX目 錄1 概述11.1 項(xiàng)目背景11.2 評(píng)價(jià)依據(jù)31.3 技術(shù)路線及工作內(nèi)容51.4 其它61.5 評(píng)價(jià)范圍61.6 評(píng)價(jià)洪水標(biāo)準(zhǔn)的確定72 基本情況82.1 建設(shè)項(xiàng)目概況82.2 河道基本情況102.3 現(xiàn)有水利工程及其它設(shè)施情況172.4 水利規(guī)劃及實(shí)施安排173 河道演變203.1 河道歷史演變概況203.2 河道近期演變分析223.3 河道演變趨勢(shì)分析264 防洪評(píng)價(jià)計(jì)算284.1 水文分析計(jì)算284.2 壅水高度及壅水范圍3

2、74.3 橋梁下弦高程的復(fù)核394.4 沖刷計(jì)算405 防洪綜合評(píng)價(jià)455.1 建設(shè)項(xiàng)目與有關(guān)水利規(guī)劃的關(guān)系及影響分析455.2 項(xiàng)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455.3 項(xiàng)目建設(shè)對(duì)河道行洪安全的影響分析455.4 項(xiàng)目建設(shè)對(duì)河勢(shì)穩(wěn)定的影響分析475.5 項(xiàng)目建設(shè)對(duì)護(hù)岸及其它水利工程與設(shè)施的影響分析475.6 建設(shè)項(xiàng)目對(duì)防汛搶險(xiǎn)的影響分析475.7 建設(shè)項(xiàng)目防御洪澇的設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)與措施是否適當(dāng)475.8 項(xiàng)目建設(shè)對(duì)周邊環(huán)境及水質(zhì)的影響485.9 項(xiàng)目建設(shè)對(duì)第三人合法水事權(quán)益的影響分析486 影響的防治與補(bǔ)救措施496.1 降低對(duì)河道岸坡影響的措施496.2 降低對(duì)環(huán)境、水質(zhì)影響的

3、措施496.3 橋梁汛期施工應(yīng)采取的措施507 結(jié)論與建議517.1 結(jié)論517.2 建議51附圖:1 概述1.1 項(xiàng)目背景1.1.1 項(xiàng)目所在地理位置交通運(yùn)輸是經(jīng)濟(jì)騰飛的基礎(chǔ),是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的動(dòng)脈,與社會(huì)進(jìn)步、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、國(guó)防建設(shè)有著密切的聯(lián)系。交通運(yùn)輸發(fā)展的快慢、優(yōu)劣直接影響國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,同時(shí)也對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展起著支撐、保障和引導(dǎo)作用。在全面建設(shè)小康社會(huì)、全面實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)和可持續(xù)發(fā)展的總體要求下,交通運(yùn)輸更承擔(dān)著新時(shí)期賦予的重要責(zé)任。本項(xiàng)目XXX,主要分為兩期,一期項(xiàng)目起點(diǎn)位于XXX與XXX平面交叉處,全長(zhǎng)約5.485公里,二期項(xiàng)目為自一期項(xiàng)目終點(diǎn)XXX東向西南方向前行,跨越XX河后繼續(xù)向西南方

4、向前行跨越XX后至XX村與縣道XXX平面交叉處結(jié)束,全長(zhǎng)約1.8公里。本項(xiàng)目合計(jì)全長(zhǎng)7.285公里,XXX屬于二期項(xiàng)目中跨越XX橋梁,項(xiàng)目具體路線走向見附圖1。XXX在XX村南部跨越XX河,XX橋處于XX水庫(kù)與XX閘之間,橋梁距上游XX水庫(kù)56.2km,距下游XX閘17.8km,XX橋是XX至XX道路上跨XX河的一座重要橋梁,也是XX至XX道路的重要組成部分,對(duì)XXX旅游開發(fā)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起著舉足輕重的作用。XXX有限公司承擔(dān)了XXXXXXXX至XX道路提升工程的勘察設(shè)計(jì)工作,XX橋橋梁總長(zhǎng)307.24m,橋梁全寬為12m。由于XX橋跨越XX河,根據(jù)水利部、國(guó)家計(jì)委水政19927號(hào)文:“關(guān)于

5、頒發(fā)河道管理范圍內(nèi)建設(shè)項(xiàng)目管理的有關(guān)規(guī)定的通知”及水利部水建字2001618號(hào)文關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)和規(guī)范河道管理范圍內(nèi)建設(shè)項(xiàng)目審批管理的通知精神,評(píng)價(jià)工程建設(shè)對(duì)河道行洪與防洪安全的影響提供了依據(jù),為評(píng)價(jià)工程建設(shè)與防洪、河道管理等是否相抵觸,保證工程滿足河道防洪要求,必須編制有關(guān)的防洪評(píng)價(jià)報(bào)告,經(jīng)有關(guān)專家評(píng)審和河道主管部門審批后方可開工建設(shè),力求將橋梁建設(shè)對(duì)防洪的影響降到最低。11.1.2 編制工作概況XXX有限公司承擔(dān)了XXXXXXXX至XX道路提升工程的勘察設(shè)計(jì)工作。于2017年6月,受XXXXXX的委托,XXX有限公司承擔(dān)了“XX至XX道路提升項(xiàng)目XX橋工程跨XX河防洪評(píng)價(jià)報(bào)告”編制工作。接受

6、委托后,公司組織相關(guān)技術(shù)力量組成項(xiàng)目組對(duì)本項(xiàng)目進(jìn)行了實(shí)地勘察,就其地理位置、場(chǎng)地、地形地貌、周邊環(huán)境、水利規(guī)劃以及工程所在河道的基本情況、現(xiàn)有水利工程及其它設(shè)施情況等諸多方面進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)考察。項(xiàng)目組在了解有關(guān)情況的基礎(chǔ)上,收集了本工程所在河道的主要影響河段的地形圖,了解了本項(xiàng)目建設(shè)的基本思路、建設(shè)規(guī)模、布局規(guī)劃等內(nèi)容,并搜集整理有關(guān)基礎(chǔ)資料、圖紙,查清了現(xiàn)有建筑物位置、類型和數(shù)量,并對(duì)河道斷面、過流能力進(jìn)行了復(fù)核,為進(jìn)行防洪評(píng)價(jià)做好了準(zhǔn)備。根據(jù)建設(shè)單位提供的橋梁結(jié)構(gòu)形式、平面布置等資料,分析計(jì)算橋梁建成后各頻率洪水的水位壅高、壅水長(zhǎng)度、河底與河岸沖刷等,論證其對(duì)河勢(shì)、堤防、防汛、現(xiàn)有水利工程等方

7、面的影響,提出消除或減小影響的補(bǔ)救措施。1.2 評(píng)價(jià)依據(jù)1.2.1 法律、法規(guī)及有關(guān)規(guī)定(1)中華人民共和國(guó)水法(2002年8月29日第九屆全國(guó)人民代表大會(huì)常務(wù)委員會(huì)第二十九次會(huì)議通過);(2)中華人民共和國(guó)防洪法(1997年8月第八屆全國(guó)人民代表大會(huì)常務(wù)委員會(huì)第二十七次會(huì)議通過);(3)中華人民共和國(guó)河道管理?xiàng)l例(1988年6月10日國(guó)務(wù)院令發(fā)布);(4)原國(guó)家計(jì)委、水利部關(guān)于頒發(fā)河道管理范圍內(nèi)建設(shè)項(xiàng)目管理的有關(guān)規(guī)定的通知(1992年4月3日水利部水政19927號(hào));(5)水利部關(guān)于印發(fā)河道管理范圍內(nèi)建設(shè)項(xiàng)目防洪評(píng)價(jià)報(bào)告編制導(dǎo)則的通知(2004年7月水利部辦建管2004109號(hào));(6)河南

8、省水利廳關(guān)于加強(qiáng)河道管理范圍內(nèi)建設(shè)項(xiàng)目管理的通知(豫水管字199810號(hào))。1.2.2 規(guī)程、規(guī)范(1)防洪標(biāo)準(zhǔn)(GB50201-2014);(2)水利水電工程水文計(jì)算規(guī)范(SL278-2002);(3)堤防工程設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50286-2013);(4)堤防工程管理設(shè)計(jì)規(guī)范(SL171-96);(5)公路橋位勘測(cè)設(shè)計(jì)規(guī)范(JTJ062-2002)(6)公路工程水文勘測(cè)設(shè)計(jì)規(guī)范(JTG C30-2015);(7)公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(JTGB01-2014);(8)公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范(GB51038-2015);(9)其它相關(guān)的規(guī)程、規(guī)范等。1.2.3 參考資料(1) XXX(2) XXX(3)

9、 XX橋設(shè)計(jì)資料、地質(zhì)勘察資料、測(cè)量資料等;(4) XXX水利志(5) (5)其它相關(guān)資料。1.3 技術(shù)路線及工作內(nèi)容1.3.1 技術(shù)路線根據(jù)水利部辦公廳頒發(fā)的河道管理范圍內(nèi)建設(shè)項(xiàng)目防洪評(píng)價(jià)報(bào)告編制導(dǎo)則(試行)(以下簡(jiǎn)稱導(dǎo)則)中的相關(guān)內(nèi)容,綜合評(píng)價(jià)河流的防洪現(xiàn)狀和總體要求,在系統(tǒng)收集有關(guān)水文泥沙資料、河道地形條件、河道變化,橋位處河道現(xiàn)狀及規(guī)劃等資料的基礎(chǔ)上,通過實(shí)地查勘、資料分析、數(shù)值計(jì)算等方法,分析橋位處河道的水沙變化與河勢(shì)演變,計(jì)算橋位處設(shè)計(jì)洪水流量及設(shè)計(jì)洪水位,綜合分析評(píng)價(jià)橋梁建設(shè)對(duì)防洪可能產(chǎn)生的影響。最終提出防洪評(píng)價(jià)結(jié)果、防治措施及相應(yīng)的建議。1.3.2 工作內(nèi)容根據(jù)導(dǎo)則規(guī)定的內(nèi)容進(jìn)

10、行防洪評(píng)價(jià)報(bào)告的編制工作,主要包括:項(xiàng)目概況、所在河道的基本情況、河道演變的特點(diǎn)、水文分析計(jì)算、壅水計(jì)算及沖刷計(jì)算。在此基礎(chǔ)上,根據(jù)有關(guān)法律、法規(guī)以及有關(guān)技術(shù)規(guī)范,分析評(píng)價(jià)橋梁建設(shè)對(duì)防洪的綜合影響。評(píng)價(jià)的主要內(nèi)容包括:(1)現(xiàn)場(chǎng)查勘,收集工程基本資料與河流流域的基本特征和暴雨等資料;(2)分析橋梁所在河道的基本情況、工程情況及河道演變的特點(diǎn)及趨勢(shì);(3)分析計(jì)算橋梁所在河段在設(shè)計(jì)洪水頻率下的設(shè)計(jì)流量、設(shè)計(jì)洪水位;(4)根據(jù)河道水文地質(zhì)及相關(guān)資料,計(jì)算橋梁壅水及沖刷深度,進(jìn)行橋梁下弦高程復(fù)核等防洪評(píng)價(jià)計(jì)算;(5)根據(jù)河道現(xiàn)有水利設(shè)施及近期治理規(guī)劃,針對(duì)橋梁的設(shè)計(jì)方案,評(píng)價(jià)建設(shè)項(xiàng)目對(duì)河勢(shì)變化、堤防

11、安全、河道行洪、河水水質(zhì)、第三人合法水事權(quán)益以及施工期對(duì)河道防洪、行洪等方面影響,同時(shí)就洪水對(duì)橋梁的安全影響進(jìn)行評(píng)價(jià);(6)在防洪綜合評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上,提出減小或消除橋梁建設(shè)對(duì)防洪、第三人合法水事權(quán)益等方面不利影響的防治補(bǔ)救措施和建議。1.4 其它本設(shè)計(jì)高程系采用1985年國(guó)家高程基準(zhǔn)。橋梁起點(diǎn)樁號(hào)K6+142.38,X=3767493.600,Y=463062.187,橋梁中心樁號(hào)K6+296.00,X=3767394.770,Y=462944.735,橋梁終點(diǎn)樁號(hào)K6+449.62,X=3767295.941,Y=462827.283。1.5 評(píng)價(jià)范圍根據(jù)工程布置情況,防洪標(biāo)準(zhǔn)等規(guī)定,以及工程

12、建成后可能對(duì)XX河上下游水流情勢(shì)產(chǎn)生的影響,確定本次評(píng)價(jià)工程河段為XX橋上下游300m范圍內(nèi)。1.6 評(píng)價(jià)洪水標(biāo)準(zhǔn)的確定XXXXX橋位于XX至XX道路XX河上,根據(jù)已批復(fù)的XXX中的治理標(biāo)準(zhǔn):河道除澇標(biāo)準(zhǔn)為5年一遇,防洪標(biāo)準(zhǔn)為20年一遇。XXX屬于鄉(xiāng)村防護(hù)區(qū),XXX常住人口不超過20萬(wàn),根據(jù)防洪標(biāo)準(zhǔn)(GB50201-2014)中的規(guī)定,防洪標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)為1020年。XX橋橋梁長(zhǎng)度307.24m,根據(jù)公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范(JTGD60-2015)中橋涵的分類標(biāo)準(zhǔn)以及公路工程水文勘測(cè)設(shè)計(jì)規(guī)范(JTG C30-2015)中公路工程設(shè)計(jì)洪水頻率規(guī)定,XX橋?yàn)槿?jí)公路上大橋,設(shè)計(jì)洪水頻率為1/50,綜合分析,

13、XX橋防洪評(píng)價(jià)洪水標(biāo)準(zhǔn)取50年一遇。表1-1 公路工程設(shè)計(jì)洪水頻率502 基本情況2.1 建設(shè)項(xiàng)目概況建設(shè)項(xiàng)目名稱:XX至XX道路提升項(xiàng)目XX橋工程。建設(shè)項(xiàng)目性質(zhì):新建項(xiàng)目委托單位:XXXXXX2.1.1 橋梁地理位置XXXXXXXX橋位于XX至XX道路XX河上,處于XX村南部斜向西南跨越XX河,公路樁號(hào)為K6+296,XX橋橋址具體位置見附圖2。2.1.2 橋梁設(shè)計(jì)方案本項(xiàng)目新建橋梁長(zhǎng)度307.24m,全橋共分為兩聯(lián)(2*29.908+3*30)+(3*30+2*29.908)。橋梁設(shè)置11個(gè)橋墩(其中3至8#橋墩位于主河槽內(nèi),1、9#橋墩位于河灘上,0、10#橋墩位于岸坡上),共10跨;橋

14、梁寬度為12m(11m凈跨+2*0.5防護(hù)欄)。上部結(jié)構(gòu)采用10m*30m預(yù)應(yīng)力砼(后張)小箱梁,先簡(jiǎn)支后連續(xù),下部結(jié)構(gòu)采用樁柱式,橋梁橫坡為雙向2%,橋梁縱坡為-1.0%,橋梁底部高程為97.36(95.79+1.5+0.065橡膠支座)。XX橋主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn):(1)公路等級(jí):三級(jí)公路;(2)設(shè)計(jì)荷載:公路-級(jí);(3)橋面寬度:12.0m(11.0凈寬+2×0.5m防撞護(hù)欄);(4)設(shè)計(jì)洪水頻率:1/50;(5)地震烈度:度(地震動(dòng)峰值加速度為0.1g)。XX橋橋型布置見附圖5至9所示。2.1.3 橋梁施工方案(1) 工期安排根據(jù)河道斷面、洪水特性及大橋結(jié)構(gòu)布置等情況,橋梁跨河部分安

15、排在非汛期施工,汛期暫停施工,汛前做好河床清理工作,恢復(fù)河道原有防洪能力,確保施工度汛安全。(二)施工導(dǎo)流(1)導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)按照水利水電工程施工組織設(shè)計(jì)規(guī)范(SL303-2004)表3.2.1中的規(guī)定,根據(jù)其保護(hù)對(duì)象、使用年限和圍堰工程規(guī)模,導(dǎo)流建筑物標(biāo)準(zhǔn)按V級(jí)設(shè)計(jì),導(dǎo)流建筑物洪水標(biāo)準(zhǔn)確定為5年一遇。XX橋處于XX閘上游,相距17.8km,非汛期洪水無(wú)法直接采用實(shí)測(cè)資料,本次計(jì)算采用水文比擬法。根據(jù)施工組織設(shè)計(jì)要求,施工期選擇時(shí)段為:11月至次年4月,根據(jù)XX站閘上最高水位及流量資料,進(jìn)行頻率分析計(jì)算,11月至次年4月,XX閘5年一遇最大流量為66.6m3/s。XX閘至XX水庫(kù)控制流域面積927k

16、m2,XX橋至XX水庫(kù)控制流域面積840km2。計(jì)算公式:成果簡(jiǎn)述如下:表2-1 XX橋施工期流量成果表名稱時(shí)段控制流域面積5年一遇流量(m3/s)XX閘11月次年4月92766.6XX橋11月次年4月84061.9根據(jù)水文資料,本次防洪評(píng)價(jià)采用非汛期為11月次年4月,非汛期5年一遇最大流量為61.9m3/s,依據(jù)設(shè)計(jì)洪水成果,推算橋位處非汛期5年一遇設(shè)計(jì)洪水位。橋位處非汛期設(shè)計(jì)洪水成果見表2-2。表2-2 橋位處非汛期設(shè)計(jì)洪水成果表頻率20洪峰流量(m3/s)61.9水位(m)85.40(2)導(dǎo)流方式及導(dǎo)流建筑物布置根據(jù)工程位置,XX橋橫跨XX河兩岸,由于橋梁結(jié)構(gòu)復(fù)雜,跨度大,需修筑圍堰。橋

17、墩基礎(chǔ)采用鋼板樁圍堰法施工,施工完畢拆除圍堰。根據(jù)橋位處非汛期5年一遇流量61.9m3/s,水深2.66m,水位85.40m,圍堰安全超高取0.5m,確定圍堰頂高程為85.90m。2.2 河道基本情況2.2.1 河道概況XX河又名小XX河,屬于淮河流域沙XX河水系,發(fā)源于伏牛山脈東麓登封市申坡村,自西向東流經(jīng)XXX等市縣。XX河全長(zhǎng)約263km,流域面積7348km2。河道縱比降:XX水庫(kù)以上為1/501/250,XX水庫(kù)以下至XX橋1/2501/1250,XX橋至XXX為1/2050,以下河段比降1/45001/19000,XX橋位于XX水庫(kù)至XXX段距離XXX9.8km。XX河流域呈西北東

18、南走向,流域平均寬度為20.6km,西北部與黃河流域接壤,西南部與北汝河、沙河流域?yàn)榻?,東北部與賈魯河、雙洎河流域接壤。流域內(nèi)XX橋以上為山區(qū)、丘陵區(qū),以下為廣闊平原,山丘區(qū)約占全流域面積的26.3%,地勢(shì)西北高,東南低,海拔高程一般為5001500m,最高峰高程為1512m,平原區(qū)地面高程13447m。治理段為平原區(qū),兩岸地面高程6254m。山區(qū)植被較差,丘陵區(qū)多為梯田,沖溝發(fā)育,土層較厚。流域土壤類別,京廣鐵路以西為重、中粉質(zhì)壤土,以東為中、輕粉質(zhì)壤土。2.2.2 河道邊界條件擬建XX橋在XX村南部跨越XX河,交叉斷面附近河道河勢(shì)穩(wěn)定,河線基本無(wú)擺動(dòng)現(xiàn)象,橋上游河道開闊,呈西北東南走向,為

19、寬淺式灘地,上游100m附近為河底最寬處,河底寬為305m,兩岸岸坡較緩,主要為耕地和樹木,無(wú)堤,河槽多樹木及植被。橋位所跨河道處,河道彎曲,河槽無(wú)明顯沖淤,左岸迎流頂沖,岸坡較陡,右岸有土堆形成的高地,河底寬171.69m,測(cè)時(shí)水面高程為85.34m,河底高程約為82.4m。橋梁下游河道呈東北西南走向,橋梁下游100m,河道變窄,灘地狹窄或無(wú)灘,河道順直,尺寸較為一致,河底寬79.0m。左右岸主要為樹木,無(wú)堤,靠?jī)蓚?cè)岸坡束水。橋位處河道及岸坡情況見圖2-1至2-6。圖2-1 XX橋上游300m河道現(xiàn)狀圖2-2 XX橋下游河道現(xiàn)狀圖2-3 XX橋上游河道現(xiàn)狀圖2-4 XX橋橋位現(xiàn)狀圖2-5 X

20、X橋上游右岸附近現(xiàn)狀圖2-6 XX橋右岸土堆高地2.2.3 自然環(huán)境及建設(shè)條件a)地形、地貌XXX地質(zhì)構(gòu)造處在豫西斷塊與華北拗陷的鄰接部位上。崗巒由西北漸次向東南延伸,自西北向東南傾斜,在中部跌落地貌景觀呈東西向分帶,按地貌成因及形態(tài)組成,可分為平原、山地和崗地三大類。XX河、XXX等大小20多條統(tǒng)一走向的河流溝汊在東部南部沖積而成為一大片平原和淺平洼地。b)地質(zhì)XXX土壤劃分為褐土、潮土和砂姜黑土3個(gè)土類,包括7個(gè)亞類,13個(gè)土屬,19個(gè)土種。XXX地表土壤養(yǎng)分含量是:有機(jī)質(zhì)含量不高,富鉀貧磷,氮素不足。PH值6-8,絕大部分6.7-7.2。c)氣候XXX屬于暖溫帶季風(fēng)氣候區(qū),氣候溫和,四季

21、分明,日照充足,雨量充沛,霜期不長(zhǎng)。年平均氣溫在14.314.6,是河南省太陽(yáng)輻射比較豐富的地區(qū)之一。年平均降水量671736mm,年降水量在600900mm的年份占59%。年平均無(wú)霜期223天,80%的保證率為202天。d)水文XXX的水資源主要有降雨和地下水,多年平均地表水資源11580萬(wàn)m3,淺層地下水10800萬(wàn)m3,過境水資源32010萬(wàn)m3,區(qū)外引水2975萬(wàn)m3,水資源總量年平均57365萬(wàn)m3。全縣的水質(zhì)均屬重碳酸鹽型礦化淡水,礦化度多在0.5-1克/升,基本符合人畜生活和農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。XXX屬淮河流域沙XX河水系。流域面積100km2以上的河道主要有XX河、XXX等7條。

22、2.2.4 工程地質(zhì)條件及水文地質(zhì)條件a)工程地質(zhì)項(xiàng)目區(qū)位于中朝準(zhǔn)地臺(tái)華北斷坳區(qū)?;幢逼皆诖蟮貥?gòu)造上為淮河臺(tái)向斜,是一個(gè)長(zhǎng)期下沉的地區(qū),發(fā)育了巨厚的第三系、第四系沉積物,厚度5001000m。新生代沉積物具有明顯的沉積韻律,每個(gè)統(tǒng)、組的下部沉積物的顆粒較粗,向上逐漸變細(xì),各組成不完整的沉積旋回,地殼升降頻繁,沉降幅度各異。第四系地層厚度達(dá)數(shù)十米至數(shù)百米,分布廣泛,以沖積和洪積地層為主,地層多具二元結(jié)構(gòu)??碧缴疃确秶鷥?nèi)未發(fā)現(xiàn)第四系斷裂構(gòu)造痕跡。項(xiàng)目區(qū)屬豫皖地震構(gòu)造區(qū),地震活動(dòng)強(qiáng)度小,頻度低。根據(jù)國(guó)家地震局頒布中國(guó)地震烈度區(qū)劃圖(1/400萬(wàn),2015)和中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖(1/400萬(wàn),20

23、15),XXX地震動(dòng)峰值加速度為0.10g,相當(dāng)于地震基本烈度為度。項(xiàng)目區(qū)各層土的巖性分布見工程地質(zhì)剖面圖。橋位處河底地質(zhì)情況為第層,粉細(xì)砂(Q4al):褐黃、褐灰色,飽和,中至密實(shí),上部粉砂,含鈣質(zhì)結(jié)核及泥質(zhì),稍具粘性;下部細(xì)砂,主要礦物成分為石英、長(zhǎng)石及云母碎片。層厚9.709.90m,層底埋深21.00-21.90m。經(jīng)土工試驗(yàn)測(cè)定:含水量W=23.6%,干密度d=1.61g/cm3,孔隙比e=0.67,飽和度Sr=94.8%,壓縮模量Es=21.09MPa。標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)1638擊,平均25.33擊。地基土承載力基本容許值fa0=190KPa。b)水文地質(zhì)項(xiàng)目區(qū)在勘探期間地下水埋深2.7

24、02.80m,屬第四系松散土類孔隙潛水類型。粉土、粉砂具中強(qiáng)透水性,粉質(zhì)粘土具弱透水性。地下水位的變化主要受大氣降水入滲及地下側(cè)向徑流補(bǔ)給、XXX河水位變化的影響,消耗于蒸發(fā)及地下側(cè)向徑流排泄及人工開采地下水,隨季節(jié)變化而變化,受汛期及非汛期河水位的變化影響,地下水位變化較大。根據(jù)區(qū)域水質(zhì)分析資料,地下水對(duì)砼具微腐蝕性。2.2.5 河道現(xiàn)有防洪標(biāo)準(zhǔn)XX橋所跨XX河經(jīng)過綜合治理,治理的標(biāo)準(zhǔn):5年一遇除澇,20年一遇防洪。2.3 現(xiàn)有水利工程及其它設(shè)施情況XX橋處于XX水庫(kù)與XX閘之間,距離下游XXX3.8km,橋梁距離上游XXX10km。橋位處河道兩岸無(wú)堤防,無(wú)其他水利設(shè)施。XXX水源設(shè)計(jì)洪水標(biāo)

25、準(zhǔn)為20年一遇,洪峰流量為859 m3/s。XXX壩體為重力式溢流壩,改造后大壩壩頂高程87.6m,壩頂寬3.4m,壩長(zhǎng)140m,最大壩高9.3m,攔蓄最大庫(kù)容185萬(wàn)m3,興利庫(kù)容90萬(wàn)m3。2.4 水利規(guī)劃及實(shí)施安排小XX河是沙XX河重要支流,2013年4月XXX編制完成了XXX報(bào)告。2013年7月1011日,淮委水利水電工程技術(shù)研究中心組織專家對(duì)該報(bào)告進(jìn)行了評(píng)審,根據(jù)審查意見對(duì)該報(bào)告進(jìn)行修改完善,于2013年10月完成了XXX工程可行性研究報(bào)告(報(bào)批稿)。規(guī)劃治理標(biāo)準(zhǔn)為5年一遇除澇、20年一遇防洪,治理內(nèi)容:治理段位于小XX河中游,共分兩段治理,第一段位于XXX至XXX河段,治理河道險(xiǎn)工

26、14處,其中XXX與XXX之間7處;XXX7處,總長(zhǎng)2.33km。第二段位于漯河市郾城區(qū)河段,起點(diǎn)斷面以上河長(zhǎng)172.2km,流域面積1912km2,治理段終點(diǎn)斷面以上河長(zhǎng)198.4km,流域面積3287km2,治理段長(zhǎng)26.2km。小XX河治理XXX段治理已進(jìn)入施工階段,XXX段還未進(jìn)入施工階段。XX橋處于XXX段治理工程范圍內(nèi),但不在險(xiǎn)工治理范圍內(nèi),橋位處河道規(guī)劃治理標(biāo)準(zhǔn)5年一遇除澇、20年一遇防洪,由于橋位處河道無(wú)規(guī)劃成果,根據(jù)上下游河道規(guī)劃成果應(yīng)用百圖水利土石方設(shè)計(jì)軟件包推求水面線,推算出20年一遇防洪水位90.10m,XXX段小XXX河治理工程內(nèi)容詳見下表。XX河治理XXX段險(xiǎn)工情況

27、表序號(hào)市縣險(xiǎn)工名稱或樁號(hào)岸別長(zhǎng)(m)險(xiǎn)情簡(jiǎn)述1XXX劉王寨險(xiǎn)工2+9303+230左岸300河道彎曲,主流偏沏左岸,堤身單薄,直接威脅靠近的劉王寨村2XXX岺西王險(xiǎn)工5+2005+520左岸320河道彎曲,堤身單薄,主流掃邊,岸坡塌岸嚴(yán)重,嚴(yán)重威脅堤防和岺西王村的安全3XXX口子門險(xiǎn)工5+9006+100左岸200此險(xiǎn)工為XX河改道之堤,背臨XX河故道,堤防下部為砂層裸露,岸坡塌岸至坡腳,加之XX河故道內(nèi)河槽偏低,情況十分危險(xiǎn)4XXX梨園張險(xiǎn)工6+3506+860左岸510主流偏沏左岸,堤身單薄,岸坡塌岸嚴(yán)重,直接威脅梨園張村的安全5XXX晁灣險(xiǎn)工11+10011+250左岸150河道彎曲、水

28、流湍急、大流掃邊,主流偏沏左岸,堤身單薄,岸坡塌岸嚴(yán)重,直接威脅靠近的晁灣村的安全6XXX賈莊險(xiǎn)工5+6505+800右岸150河道彎曲,水流湍急、大流掃邊,主流偏沏右岸,多處岸坡坍塌,直接威脅堤防和靠近的賈莊村的安全7XXX姬曹險(xiǎn)工13+20013+900右岸700河道彎曲、水流湍急、90年代所做的護(hù)坡工程年久失修,岸坡基礎(chǔ)坍塌嚴(yán)重,直接威脅堤防和姬曹村的安全XXX小計(jì)2330合計(jì)91303 河道演變XX河防洪保護(hù)面積大,其右堤是豫、皖兩省數(shù)百萬(wàn)畝耕地和幾百萬(wàn)人口的防洪屏障,阜陽(yáng)以下左堤是淮北最大堤堤圈的重要組成部分,關(guān)系到京廣、京九、阜合鐵路和XXX、漯河、周口、阜陽(yáng)等城市的防洪安全。13

29、411368年,汝水泛濫,地方官吏自舞陽(yáng)截?cái)嗳晁破渖隙蝸硭畺|流,改道入XX河,改道的汝水沒有復(fù)故,從此汝水的上游(現(xiàn)稱北汝河)包括沙河、澧河,便改屬XX河水系,維持到現(xiàn)在。經(jīng)過對(duì)XX河不同年代測(cè)量地形資料比較,并對(duì)當(dāng)?shù)厝罕姷淖咴L以及河道現(xiàn)場(chǎng)查勘,近30年來,XX河總體河線基本一致。比較橋位處采砂前河岸線與現(xiàn)狀河岸線的變化,兩岸存在采砂問題,左岸由于采砂形成陡坡,右岸地勢(shì)相對(duì)較高形成高地,橋位右岸上下游附近由于采砂形成深坑,近期通過對(duì)采砂問題的整治,采砂得到有效控制,河道將不會(huì)有大的改變。橋位處河勢(shì)基本穩(wěn)定,總體河線基本無(wú)變化,根據(jù)河道水流流向確定河道主流線,橋墩與主流線基本一致,橋梁軸線與

30、橋墩基本正交,詳見河道主流線走向及岸坡防護(hù)范圍布置圖。3.1 河道歷史演變概況XX河是淮河最大的支流,流域范圍北抵黃河南堤,西北鄰黃河支流伊、洛河,西南與漢水水系的唐白河流域分界,南與洪汝河、谷河、潤(rùn)河地區(qū)接壤,東北與渦河、西淝河水系相鄰。沙河是XX河的主要洪水來源,因此XX河又有沙河或沙XX河之稱。XX河支流很多,構(gòu)成流域形狀如佛手,因河床淺窄,流入平原區(qū)大部分是地面以上行水。流域地形山區(qū)占總流域面積29.6%,丘陵區(qū)占18.5%,平原區(qū)占51.7%,湖泊占0.2%,總落差665米,比降1.20。據(jù)水經(jīng)注記載,漯河以西的北汝河、沙河、澧河原是汝水的上游區(qū)域,其來水面積為12580平方公里,南

31、流經(jīng)南汝河至現(xiàn)在的洪河口(古稱汝口)入淮。到元代至正年間(13411368年),汝水泛濫,地方官吏自舞陽(yáng)截?cái)嗳晁?,逼其上段來水東流,改道入XX河,這是汝水南北截分的開始,后來屢經(jīng)決塞,改道的汝水也就沒有復(fù)故,從此汝水的上游(現(xiàn)稱北汝河)包括沙河、澧河,便改屬XX河水系,維持到現(xiàn)在。元代以前XX水源出嵩山,即現(xiàn)在的小XX河,至周口匯西來的沙水、北來的賈魯河,周口以下至沫河口入淮的XX水,其河道大致與今XX河相近似。長(zhǎng)期受黃河南泛影響,河道彎曲,河槽普遍拓寬?,F(xiàn)XX河發(fā)源于河南省西部伏牛山山脈,嵩山東麓,魯山縣境的二郎廟,流經(jīng)河南省的魯山、平頂山、郾城、漯河、周口、項(xiàng)城、沈丘等縣市;至常勝溝口進(jìn)入

32、安徽省界首縣境,流經(jīng)太和、阜陽(yáng)、XX上等縣市,于沫河口注入淮河。XX河歷史上是中原地區(qū)行洪、排澇、航運(yùn)、灌溉的重要水道。曹魏時(shí)期曾在XX河右岸引水灌溉農(nóng)田,唐代曾設(shè)“淮XX水運(yùn)使”、負(fù)責(zé)南糧北運(yùn),后因黃泛,XX河原有的漕運(yùn)及灌溉系統(tǒng)悉數(shù)被破壞。歷史上黃河奪淮期間,XX河是黃河南侵的泛道之一,也是黃河在淮北平原泛流的男界,據(jù)史料記載,黃河基本上沒有越過XX河。因此,XX河北岸各支流受黃泛影響,淤塞嚴(yán)重,排泄不暢;XX河上游受黃泛影響較小;XX河周口以下干流長(zhǎng)期受黃河南泛的影響,干流河槽有較大的沖刷寬度及深度,河道彎曲大、險(xiǎn)工段多,但是現(xiàn)狀河道走勢(shì)與古XX水河道大致相似。3.2 河道近期演變分析3

33、.2.1 河道治理情況二十世紀(jì)5080年代,XXX對(duì)XX河進(jìn)行了一系列的整治,主要治理工程為培修堤防、治理險(xiǎn)工及護(hù)岸等,提高了河道的行洪能力和防洪標(biāo)準(zhǔn)。近年來,XXX加大了XX河的整治力度,使XX河的實(shí)際防洪能力可以達(dá)到5年一遇除澇、20年一遇防洪標(biāo)準(zhǔn)。3.2.2 河床沖淤變化XX河地處淮北平原。河流較大的轉(zhuǎn)彎段較多,河水進(jìn)入彎道河段后,水流受慣性離心力的影響,其主流線逐漸向凹岸偏移,至河彎頂部,主流線已緊靠凹岸,彎頂?shù)陌及妒芰魉姆磸?fù)強(qiáng)烈沖蝕。加之XX河河床、岸坡主要為軟弱狀粉質(zhì)壤土或由薄層粘土與砂性土組成的雙層和多層地質(zhì)結(jié)構(gòu),抗沖能力差,彎曲的河段存在河岸被淘蝕崩塌的現(xiàn)象。有部分迎溜頂沖、

34、彎道凹岸段,河道深泓已偏離原河床。XX河河谷形態(tài)一般呈“U”型,局部呈“V”型。河谷蜿蜒曲折,河曲非常發(fā)育,受黃泛影響,XX河兩岸灘地淤高,一般河岸高于堤內(nèi)地面12m。河道比降上陡下緩。XX橋橋址附近無(wú)水文觀測(cè)資料,缺少實(shí)測(cè)河道斷面變化資料,在橋址下游11.8km處有XX橋水文站。XX橋站具有多年水文觀測(cè)資料,因此本次采用XX橋水文站實(shí)測(cè)大斷面多年來的變化情況,并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查訪問,分析橋址斷面變化及河床沖淤特性等。XX橋水文站1953年建站,于1984年1月1日下遷6km,設(shè)立為XX(閘)站。XX站在XX閘下游,受閘調(diào)度運(yùn)行影響較大,與XX橋站斷面和流量不一致,因此只對(duì)1983年前的XX橋站大

35、斷面進(jìn)行對(duì)比分析,高程系為凍結(jié)基面,56黃海基面凍結(jié)基面49.459m。XX橋水文站河段較順直,兩岸無(wú)灘,河道寬150m,河床為第四系全新統(tǒng)中、重粉質(zhì)壤土組成,沖淤變化較大。通過對(duì)比分析XX橋建站以來的1965年、1970年、1975年、1980年、1983年實(shí)測(cè)大斷面及河床沖淤特性,進(jìn)一步分析XX橋橋址河道演變情況。從XX橋站不同年代測(cè)量的河道橫斷面圖分析,19651983年近20年來河道主槽常年靠近右岸,1965年主槽靠近左岸。主槽河底線變化來看,河底線呈下降趨勢(shì),主河槽河底變化在1.2m以內(nèi),灘地變化最大在2.0m左右,一般大水年主河槽沖刷,小洪水年河槽淤積,大水過后長(zhǎng)期來看河道大斷面變

36、化不大,沖淤基本平衡。1982年大水年后斷面變化較大,主要是灘地沖刷較大。XX河XX橋站不同年代沖淤變化詳見圖3-1,歷年河底變化見圖3-2。圖3-1 XX河XX橋站不同年代沖淤變化圖圖3-2 XX河XX橋站歷年河底變化圖從XX橋站實(shí)測(cè)系列中有1956年、1957年、1965年、1967年4個(gè)大水年,洪峰流量分別為864m3/s、1720 m3/s、628 m3/s、817 m3/s,1967年洪水排在第三位,雖然1975年8月淮河流域發(fā)生特大洪水,1982年淮河流域發(fā)生大洪水,但在XX河XX橋洪水并不大,洪峰流量分別為70.7 m3/s、134 m3/s,又由于1956年、1957年前2位大

37、洪水無(wú)實(shí)測(cè)大斷面,因此選取1967年大水年、1982年平水年,分析一場(chǎng)洪水后河道沖淤變化情況。從1967年4月汛前至1968年5月汛前一場(chǎng)大洪水實(shí)測(cè)大斷面相比,大水過后,主河槽河底普遍被沖刷,最大沖深0.70m左右,右岸無(wú)灘,岸坡基本無(wú)沖刷,左岸灘地0.6m左右,岸坡基本無(wú)沖刷,XX河XX橋站1967年大水年沖淤變化見圖3-3;1981年5月汛前,1982年12月汛后2場(chǎng)小洪水實(shí)測(cè)大斷面相比,主河槽河底基本無(wú)變化,但灘地普遍沖刷,最大沖深1.8m左右,兩岸坡基本無(wú)沖刷,XX河XX橋站平水年1982年沖淤變化見圖3-4;1974年11月汛后,1975年12月汛后1場(chǎng)小洪水實(shí)測(cè)大斷面相比,主河槽河

38、底基本無(wú)變化,但灘地普遍淤積,最大淤積高度0.6m左右,兩岸坡基本無(wú)沖刷。XX河XX橋站平水年1975年沖淤變化見圖3-5。從不同年代測(cè)量的河勢(shì)圖分析,橋址斷面主流線在河道內(nèi)有一定擺動(dòng),總體河道基本穩(wěn)定。結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)察勘情況看,橋址左岸為河道凹岸,橋址處河道主流靠近左岸,河槽基本穩(wěn)定,河岸線沒有明顯變化。圖3-3 XX河XX橋站1967年大水年沖淤變化圖圖3-4 XX河XX橋站平水年1982年沖淤變化圖圖3-5 XX河XX橋站1975年平水年沖淤變化圖3.3 河道演變趨勢(shì)分析XX河流域面積較大,洪水形勢(shì)復(fù)雜,河道受洪水影響較大,1953年上游建成XX大型水庫(kù)和1959年建成紙坊中型水庫(kù),上游山丘區(qū)

39、基本得到了控制。通過現(xiàn)場(chǎng)查勘、訪問及資料分析,XX河橋址斷面附近均存在不同程度沖淤,但幅度不大,河勢(shì)基本穩(wěn)定,河勢(shì)主要受人類活動(dòng)影響較大,如河道整治、交通路橋梁建設(shè)等。根據(jù)河道近期演變,通過對(duì)不同年代測(cè)量的河道橫斷面圖、河勢(shì)圖及河床沖淤特性的分析,預(yù)測(cè)河道近期演變趨勢(shì)。XX河XX橋附近河段近期不會(huì)有大的河道治理工程實(shí)施,局部護(hù)岸工程可能會(huì)實(shí)施。XX橋工程修建后,由于橋墩擠占河道行洪斷面,造成局部河床橋墩處流速加大,會(huì)發(fā)生一定沖刷,總體河勢(shì)穩(wěn)定。工程修建后,由于XX橋50年一遇水位距離設(shè)計(jì)橋梁底部高程高差5.55m,對(duì)河道行洪影響不大,河流的主流線沒有變化,不會(huì)影響河道原有演變趨勢(shì),近期內(nèi)仍會(huì)按

40、原有演變趨勢(shì)發(fā)展。4 防洪評(píng)價(jià)計(jì)算根據(jù)河道管理范圍內(nèi)建設(shè)項(xiàng)目管理的有關(guān)規(guī)定(水利部、國(guó)家計(jì)委水政19927號(hào)),對(duì)河道范圍內(nèi)建設(shè)項(xiàng)目應(yīng)進(jìn)行防洪評(píng)價(jià)計(jì)算,其計(jì)算包括不同頻率設(shè)計(jì)流量及設(shè)計(jì)水位、橋涵的壅水分析、最大沖刷水深等內(nèi)容。防洪評(píng)價(jià)計(jì)算中,在實(shí)地查勘和歷史資料調(diào)查分析的基礎(chǔ)上,按照技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和有關(guān)文獻(xiàn),對(duì)XX河的設(shè)計(jì)洪水流量及水位、沖刷水深、壅水高度及范圍等參數(shù)進(jìn)行計(jì)算。4.1 水文分析計(jì)算4.1.1 水文氣象XX橋地處暖溫帶季風(fēng)氣候區(qū),多年平均氣溫14.7,極端最低氣溫-17,極端最高氣溫41.9,無(wú)霜期217天。年太陽(yáng)輻射總量112.5123.6kcal/cm2,日照時(shí)數(shù)平均為2180小時(shí)

41、,日照率50%。降雨受季風(fēng)影響,年內(nèi)、年際變化很大,多年平均降水量為729.85mm,其中汛期69月占降水量的62.9%,最小年降水量為447.1mm,最多年降水量為1136.8mm。4.1.2 基礎(chǔ)資料XX橋處于XX水庫(kù)與XX閘之間,由XXX于2013年10月編制的XXX性研究報(bào)告可知,小XX河XX閘和XX水庫(kù)之間流域面積927km2,XX橋距XX閘17.8km;XX橋和XX水庫(kù)區(qū)間流域面積840km2。XX閘和XX橋?qū)儆谕粴夂騾^(qū),流域地理特征和下墊面條件相似,本次XX橋洪峰流量可采用水文比擬法計(jì)算。4.1.3 設(shè)計(jì)洪水計(jì)算本次洪水計(jì)算采用XXX性研究報(bào)告中XX閘計(jì)算成果再進(jìn)行水文比擬法計(jì)

42、算。成果中XX閘設(shè)計(jì)洪水采用直接法計(jì)算,間接法復(fù)核,綜合分析后取定設(shè)計(jì)洪水結(jié)果。成果如下:XX閘水位流量計(jì)算采用的是XX橋及XX水文站實(shí)測(cè)的水位流量資料。XX橋站設(shè)立于1953年6月,于1984年遷至下游XX站。直接法主要采用實(shí)測(cè)流量資料,資料系列為XX橋站1954年1983年,XX站1984年2007年。由于XX橋站與XX站控制流域面積基本一致,本次流量計(jì)算未進(jìn)行修正。所有水文資料均為XX水庫(kù)建成后的實(shí)測(cè)資料。由于調(diào)查到XX橋站1923年曾發(fā)生洪峰流量為2780m3/s的大洪水(參考1974年11月XXX地區(qū)革命委員會(huì)水利局編制的XX河XX閘工程設(shè)計(jì)書),本次直接法考慮了歷史洪水加入,計(jì)算方

43、法及成果簡(jiǎn)述如下:a)直接法計(jì)算根據(jù)XX橋站和XX站實(shí)測(cè)最大洪峰流量資料進(jìn)行頻率分析計(jì)算。據(jù)調(diào)查,XX橋站1923年曾發(fā)生大洪水,洪峰流量達(dá)2780m3/s。由于1923年洪水精度不很高,且因1951年建XX水庫(kù),與現(xiàn)狀工況不同,故將XX橋站調(diào)查到的歷史大洪水僅參與洪峰流量系列排位,但不進(jìn)行定量計(jì)算,即1957年洪水作為1923年以來的第二位計(jì)算。洪峰流量系列見表4-1,頻率曲線見圖4-1,計(jì)算成果見表4-2。表4-1洪峰流量系列表年份流量(m3/s)年份流量(m3/s)年份流量(m3/s)19232780197212.5199082.41954121197392.9199174.619553

44、081974216199224.71956864197570.71993214195717201976119199483.219581521977247199571.71959388197835.619961641960110197926.81997111196115.6198024.2199856.61962177198112.7199910519637481982134200055119642171983248200184.919656281984340200230.7196658.51985585200390.61967817198692200443.1196848198776.9200

45、580.919693651988932006278197075198976.8200718619711851999105注:1923年數(shù)據(jù)為歷史大洪水。圖4-1 XX站洪峰流量頻率曲線圖(考慮歷史大洪水)表4-2XX站設(shè)計(jì)洪峰流量成果表(考慮歷史洪水)重現(xiàn)期10年一遇20年一遇50年一遇流量(m3/s)620.610601729b)間接法復(fù)核本次間接法XX水庫(kù)至XX閘區(qū)間洪水復(fù)核采用2005年河南省水利廳批準(zhǔn)了河南省暴雨洪水圖集中的設(shè)計(jì)暴雨和河南省中小流域設(shè)計(jì)暴雨洪水圖集中產(chǎn)匯流計(jì)算方法計(jì)算。經(jīng)查表分析計(jì)算,設(shè)計(jì)面暴雨成果見表4-3,設(shè)計(jì)凈雨成果見表4-4,不同時(shí)段單位線過程見表4-5。表4-

46、3設(shè)計(jì)面暴雨成果表時(shí)段設(shè)計(jì)面暴雨(mm)1%2%5%10%20%1小時(shí)68.960.950.141.833.46小時(shí)13711996796124小時(shí)21418715112497表4-4設(shè)計(jì)凈雨成果表時(shí)段設(shè)計(jì)凈雨(mm)1%2%5%10%20%6小時(shí)12210576604624小時(shí)1911641199572表4-5不同時(shí)段的單位線過程表0612182430364248546020mm086.2146107.756.322.97.61.50.80.2040mm072.8183118.145.313.43.10.7060mm057.0209119.937.98.41.50.2080mm039.123

47、0119.129.75.30.80100mm033.0248119.926.44.00.50經(jīng)計(jì)算,20年一遇設(shè)計(jì)洪峰流量980m3/s,考慮上游XX水庫(kù)在遭遇20年一遇洪水時(shí)控泄200m3/s,則XX閘設(shè)計(jì)流量為1180m3/s,設(shè)計(jì)流量大于直接法考慮歷史大洪水成果(20年一遇設(shè)計(jì)流量1060m3/s)。c)成果選用鑒于本次復(fù)核的直接法基本資料系列長(zhǎng),依據(jù)的是可靠的國(guó)家基本水文站資料,系列基本滿足一致性要求,并且考慮了閘址附近有較可靠的歷史調(diào)查洪水,設(shè)計(jì)洪水成果相對(duì)合理可信。間接法產(chǎn)流及匯流的中間環(huán)節(jié)多,成果精度相對(duì)較差。因此,本次推薦采用直接法考慮歷史大洪水成果,即20年一遇設(shè)計(jì)流量為10

48、60m3/s,50年一遇流量為1729m3/s。XX橋處于小XX河XX閘上游17.8km,期間無(wú)支流匯入,XX橋的洪水流量可根據(jù)XX閘的洪水流量資料,采用水文比擬法計(jì)算。計(jì)算公式:則XX橋與小XX河交叉斷面設(shè)計(jì)洪峰流量成果見表4-6所示。表4-6 橋位處設(shè)計(jì)洪峰流量成果重現(xiàn)期10年一遇20年一遇50年一遇流量(m3/s)576.4984.516104.1.4 設(shè)計(jì)洪水位(一)方法一擬建XX橋橋位處無(wú)實(shí)測(cè)水位資料,應(yīng)計(jì)算橋位處洪水位,XX橋上游河道開闊,為寬淺式灘地,上游100m附近為河底最寬處長(zhǎng)度為305m,兩岸岸坡較緩,橋位處河底寬171.69m。橋梁下游100m,河道斷面變窄,河道比較順直

49、,斷面尺寸規(guī)整,河底寬90.7m。由于橋位處河道斷面寬,下游河道斷面較窄,采用橋位處斷面計(jì)算水位將產(chǎn)生較大誤差,因此本次采用橋梁下游100m處河道斷面尺寸較為規(guī)整一致處計(jì)算水位,再根據(jù)計(jì)算出的水位來推算橋位處水位。根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn),在進(jìn)行設(shè)計(jì)洪水位計(jì)算時(shí),如果計(jì)算斷面所處河道比較順直、斷面規(guī)整、河底縱坡均一時(shí),可采用明渠均勻流曼寧公式進(jìn)行計(jì)算。曼寧公式為:式中:C謝才系數(shù),;有效過水?dāng)嗝婷娣e(m2);水力半徑(m),R=A/;洪峰流量(m3/s);河道糙率;河道比降,比降采用為1/2050;濕周。表4-7曼寧公式計(jì)算參數(shù)取值表XX河頻率A(m3)JnRhQ(m3/s)河道5%465.311/12

50、500.0354.24109.846.27985河道2%649.461/12500.0355.35121.367.91610經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)查勘計(jì)算斷面附近河道的河床質(zhì)、植被、岸坡護(hù)砌等情況,確定河道糙率取0.035,量算交叉斷面附近河道比降為1/1250。計(jì)算得到50年一遇洪峰流量為1610m3/s,相應(yīng)水位為90.64m(采用高程系為1985年國(guó)家高程基準(zhǔn))。橋位處各頻率設(shè)計(jì)水位成果見表4-8所示。表4-8橋位處設(shè)計(jì)洪水位及流量成果表重現(xiàn)期20年一遇50年一遇水位(m)89.0190.64流量(m3/s)9851610(一)方法二對(duì)河道現(xiàn)狀采用濟(jì)南百圖水利科技有限公司的百圖水利土石方設(shè)計(jì)軟件包推求水

51、面線,河道糙率采用0.035,由于橋位處上下游實(shí)測(cè)河道橫斷面距離較短,但是本次仍采用實(shí)測(cè)的橫斷面進(jìn)行水面線的推求,以橋位處下游400m(推算河道樁號(hào)定為0+000)為下控制斷面,由于下控制斷面無(wú)實(shí)測(cè)水位流量曲線,按照明渠均勻流求得的水位流量曲線,再向上游逐段推求水面線。下控制斷面實(shí)測(cè)河道橫斷面見圖4-2圖4-2 下控制斷面實(shí)測(cè)河道橫斷面圖經(jīng)計(jì)算,XX河20年一遇流量的起推水位為89.7m,50年一遇流量的起推水位為91.05m,推求水面線詳見表4-9。表4-9 20年一遇水面線成果表斷面樁號(hào)水位(m)平均流速(m)水面寬(m)平均水深(m)0+00089.71.96125.653.990+02

52、089.7171.96122.184.10+10089.821.79126.24.350+20089.8811.75113.774.940+30089.8942.08103.784.560+400(橋位處)90.0961.08176.615.150+50090.1370.81276.164.410+60090.1510.75294.84.440+70090.1610.99248.733.990+80090.1671.15290.622.96表4-10 50年一遇水面線成果表斷面樁號(hào)水位(m)平均流速(m)水面寬(m)平均水深(m)0+00091.052.39128.595.230+02091.

53、0612.4125.245.330+10091.1662.22131.175.510+20091.2142.24118.586.050+30091.2282.53142.964.430+400(橋位處)91.5141.35206.655.740+50091.5750.99280.145.780+60091.5910.92302.425.750+70091.5961.17273.245.020+80091.6051.25294.34.35經(jīng)過水面線推求計(jì)算,橋位處20年一遇水位為90.10m,50年一遇水位為91.51m,通過與方法一進(jìn)行比較,方法一計(jì)算結(jié)果為橋位處20年一遇水位為89.01m,50年一遇水位為90.64m。由于橋位上下游附近河道斷面變化大,受人工采砂影響較大,從偏安全考慮,本次洪評(píng)采用水面線推求的成果,橋位處20年一遇水位采用90.10m,50年一遇水位采用91.51m。4.2 壅水高度及壅水范圍橋梁修建后天然水流將受擠壓,在橋梁上游形成壅水區(qū),壅水高度不僅可能影響橋梁的設(shè)計(jì)高度,而且還可能對(duì)橋梁上游兩岸的河道工程產(chǎn)生一定程度的影響。故應(yīng)對(duì)橋梁上游最大壅水高度及壅水影響范圍開展必要的計(jì)算研究。4.2.1 壅水高度計(jì)算橋梁

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