撫順市北陽(yáng)二號(hào)橋建設(shè)工程防洪影響

崔舒穎

(遼寧省撫順?biāo)木?遼寧 撫順 113015)

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撫順市北陽(yáng)二號(hào)橋建設(shè)工程防洪影響

崔舒穎

(遼寧省撫順?biāo)木?遼寧 撫順 113015)

北陽(yáng)二號(hào)橋是撫順市保障性住房基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項(xiàng)目的區(qū)域性配套工程，是省、市關(guān)注的重點(diǎn)工程項(xiàng)目。本文對(duì)工程所在流域的設(shè)計(jì)洪水以及相應(yīng)的河道水位等參數(shù)進(jìn)行了復(fù)核計(jì)算，同時(shí)對(duì)工程建設(shè)給所在流域或區(qū)域帶來(lái)的防洪影響進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析，提出了相應(yīng)的施工建議和要求，為工程的順利實(shí)施提供了必要的技術(shù)支持。

橋梁;建設(shè);防洪;影響

1　概述

1.1工程概況

北陽(yáng)二號(hào)橋原名北陽(yáng)二街北人工河公路橋，位于撫順市新?lián)釁^(qū)北陽(yáng)二街北端處，1966年設(shè)計(jì)，橫跨于日偽時(shí)期挖掘的楊柏人工河。橋型為雙曲拱，全長(zhǎng)50 m，拱圈凈跨36 m，全寬4.7 m，凈寬4.5 m，兩側(cè)護(hù)欄間距1.67～1.70 m，每側(cè)共27根柱，柱高0.96 m。拱肋混凝土標(biāo)號(hào)為C25混凝土。1997年進(jìn)行二次加寬，設(shè)計(jì)增設(shè)鋼管混凝土結(jié)構(gòu)，全寬增加至10.5 m。

該行政區(qū)內(nèi)共有4條道路，分別為北陽(yáng)四街、北陽(yáng)二街、盤南路和北陽(yáng)三路。北陽(yáng)四街南起盤南路，北至北陽(yáng)河河堤，道路全長(zhǎng)1278 m，屬于城市次干路。北陽(yáng)二街南起盤南路，北至北陽(yáng)河河堤，道路全長(zhǎng)1110 m，屬于城市次干路。盤南路西起沈環(huán)線，東至南花園街，道路全長(zhǎng)4168 m，屬于城市主干路。北陽(yáng)三路西起北陽(yáng)四街，東至盤南路，道路全長(zhǎng)530 m，屬于城市次干路。

北陽(yáng)二號(hào)橋?qū)儆诒标?yáng)二街，南北走向。橋北與沿河的人工河路相接，橋南與北陽(yáng)一路相接。北陽(yáng)二街分別與北陽(yáng)一路、北陽(yáng)二路、北陽(yáng)三路相接，南端與盤南路相接。北陽(yáng)二號(hào)橋橋北為工廠區(qū)，橋南為居民住宅區(qū)。

原橋年久失修，已超過(guò)正常使用年限。拱腳處基巖風(fēng)化嚴(yán)重，橋面有破損，加寬部卷制鋼管防腐層已銹蝕，欄桿混凝土局部剝落，部分非受力構(gòu)件鋼筋出露、銹跡斑斑。受撫順市市政園林管理中心的委托，遼寧公路試驗(yàn)檢測(cè)中心對(duì)北陽(yáng)二號(hào)橋原橋進(jìn)行了檢測(cè)。依據(jù)《城市橋梁養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》(CJJ 99-2003)、《公路橋涵養(yǎng)護(hù)規(guī)范》(JTGH 11-2004)、《公路橋梁技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》(JTG/TH 21-2011)，經(jīng)綜合評(píng)定，初定該橋?yàn)樗念悩?，但由于該橋靜載試驗(yàn)校驗(yàn)系數(shù)不滿足規(guī)范要求，最終評(píng)定該橋?yàn)槲孱悩?，處于危險(xiǎn)工作狀態(tài)，應(yīng)及時(shí)關(guān)閉交通，并進(jìn)行橋梁改建或重建。

1.2流域概況

工程所在楊柏河原為渾河一級(jí)支流，后人工改為現(xiàn)河道匯入古城河。

古城河主流發(fā)源于撫順縣大頂子山，流經(jīng)八家子、英守村、石文鎮(zhèn)、塔峪鎮(zhèn)、五老屯，在古城子南窯地進(jìn)入市區(qū)，沿西露天礦坑西側(cè)過(guò)新生橋、望花橋匯入渾河，河長(zhǎng)35.5 km，望花橋以上集水面積325.15 km2，河道平均比降4.26 ‰。支流楊柏河在南窯地汪良電鐵橋以上匯入古城河，古城河在汪良電鐵橋以上集水面積315.45 km2，其中楊柏河支流河長(zhǎng)5.2 km，集水面積為53.2 km2?；▓@湖位于撫順市區(qū)南部，有兩條支流匯入，即主流千金河和支流路家河。河水匯入花園湖后經(jīng)楊柏河流出，匯入古城河。

楊柏河出花園湖經(jīng)南花園、北陽(yáng)、二龍山、五老屯等區(qū)段匯入古城河。此段河道為人工開鑿河道，多數(shù)河段河寬約在40～70 m左右，自花園湖出口至二龍山西山腳段河道多為窄深型，進(jìn)入五老屯地區(qū)后漸變寬變緩。河道路徑順地勢(shì)而行，相對(duì)順直。建國(guó)后，經(jīng)多次整治，河道、河堤相對(duì)規(guī)整，洪水期未出現(xiàn)嚴(yán)重的河堤潰決等災(zāi)害。此段河道總長(zhǎng)約5.2 km，北陽(yáng)二號(hào)橋位于楊柏河入古城河口以上約3740 m處。在工程所在位置的河道內(nèi)設(shè)置了上、中、下3個(gè)水道檢測(cè)斷面，中斷面位于北陽(yáng)二號(hào)橋位置，距上下斷面各60 m左右。從實(shí)測(cè)的斷面圖上看(見圖1)，河道形狀變化不大，由上至下略變寬，河底高程漸次降低，上下斷面間平均比降為5.25 ‰，中斷面河道寬深比約為3.5∶1。

圖1　工程所在位置河道斷面示意圖

圖2　橋梁設(shè)計(jì)方案立面簡(jiǎn)圖

1.3采用的技術(shù)路線

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)查勘，并通過(guò)查閱相關(guān)資料，經(jīng)分析確定該工程的防洪影響范圍主要為橋梁施工涉及的兩岸河堤以及橋梁上下游區(qū)域。根據(jù)該區(qū)域河道以及該地區(qū)所處的地理位置，進(jìn)行相關(guān)的水文、水力計(jì)算，并對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行合理性分析，對(duì)工程建成后給河流態(tài)勢(shì)及河道、河堤防洪工程帶來(lái)的影響進(jìn)行綜合性評(píng)價(jià)，得出影響結(jié)論并提出合理化解決措施。

2　工程設(shè)計(jì)方案

新建橋梁的設(shè)計(jì)方案為斜腿鋼構(gòu)橋。橋梁全長(zhǎng)50 m，寬20 m，橫斷面布置為2 m人行道+16 m機(jī)動(dòng)車道+2 m人行道。上部結(jié)構(gòu)跨度布置為12.5 m+25 m+12.5 m。梁底距離河床底15 m，基礎(chǔ)為擴(kuò)大基礎(chǔ)。橋臺(tái)為柱式橋臺(tái)擴(kuò)大基礎(chǔ)。橋梁建筑面積1000 m2。斜腿基礎(chǔ)為鋼筋混凝土明挖基礎(chǔ)，如圖2所示。

方案特點(diǎn)：主要是造型優(yōu)美，結(jié)構(gòu)輕巧，具有力學(xué)和美學(xué)上的諸多優(yōu)勢(shì)。和連續(xù)梁橋相比，兩個(gè)斜腿相當(dāng)于給中跨施加了一個(gè)預(yù)應(yīng)力。和拱橋相比，節(jié)省了拱上建筑，同時(shí)具備連續(xù)梁橋和拱橋的優(yōu)點(diǎn)?？梢猿浞掷没◢徠閹r的地質(zhì)條件，基礎(chǔ)施工簡(jiǎn)單。施工時(shí)可采用貝雷梁上加工字鋼方木上置碗扣架施工，共需貝雷片320片。不受場(chǎng)地條件限制。缺點(diǎn)為需在河床安裝約15 m高橋板支架，支架稍高。本方案工程造價(jià)較高。由于主梁采用滿堂支架現(xiàn)澆施工，橋梁施工周期較長(zhǎng)。

此設(shè)計(jì)方案消耗主材：鋼筋約300 t，混凝土約2000 m3。

3　水利分析計(jì)算

3.1防洪標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)遼寧省建設(shè)廳《關(guān)于對(duì)〈撫順市城市防洪規(guī)劃〉的批復(fù)》(遼建發(fā)〔1999〕100號(hào))，楊柏河城市段防洪標(biāo)準(zhǔn)為50 a一遇洪水。

因楊柏河河口以上1749.99 m段右岸地面高程較低，如洪水漫溢將直接威脅西露天礦安全，考慮其防護(hù)對(duì)象的重要性及防洪工程的封閉性，為安全起見本次洪水分析計(jì)算按照百年一遇洪水進(jìn)行。

3.2楊柏河設(shè)計(jì)洪水分析

楊柏河所在古城河流域?yàn)闊o(wú)水文資料地區(qū)，設(shè)計(jì)洪水分析計(jì)算根據(jù)《遼寧省中小河流(無(wú)資料地區(qū))設(shè)計(jì)暴雨洪水計(jì)算方法》(以下簡(jiǎn)稱《方法》)進(jìn)行[1]。

3.2.1參數(shù)選定

楊柏河流域面積為53.23 km2,河長(zhǎng)為14.2 km，河道平均比降綜合上游兩條支流分布情況確定為7.37 ‰，河流所在區(qū)域?yàn)棰?分區(qū)。

3.2.2計(jì)算成果

按照《方法》提供的設(shè)計(jì)暴雨洪水分析計(jì)算方法[2]，分別取10 min、1 h、6 h、24 h、3 d設(shè)計(jì)點(diǎn)平均暴雨量作為計(jì)算初值，設(shè)定Cs/Cv = 3.5，通過(guò)查表、計(jì)算，先后得到同頻率的面暴雨均值、t歷時(shí)設(shè)計(jì)面雨量及面暴雨強(qiáng)度等，然后根據(jù)雨洪同頻原則，查表、計(jì)算得出相應(yīng)的設(shè)計(jì)洪峰流量及洪量等計(jì)算成果(計(jì)算過(guò)程略)[3]，見表1。

表1　楊柏河設(shè)計(jì)洪峰流量、洪量計(jì)算成果表

3.2.3合理性分析

2007年，受撫順市有關(guān)部門委托，中水東北勘測(cè)設(shè)計(jì)研究有限責(zé)任公司完成了《撫順渾河及其支流防汛安全綜合整治工程應(yīng)急初步設(shè)計(jì)報(bào)告》(該報(bào)告通過(guò)了相關(guān)部門的審核)，其中《撫順西露天礦周邊河流防護(hù)工程洪水設(shè)計(jì)》成果中(見表2)，楊柏河百年一遇洪水的洪峰流量為519 m3/s，本次計(jì)算結(jié)果與之基本吻合，因此，在后續(xù)防洪影響評(píng)價(jià)分析中采用該計(jì)算成果。

表2　西露天礦防護(hù)工程楊柏河設(shè)計(jì)洪峰流量成果表

3.3工程所在位置河道斷面設(shè)計(jì)洪水位的推求

楊柏河的防洪標(biāo)準(zhǔn)為50 a一遇，考慮到河道所在位置的防洪安全對(duì)西露天礦的重要性，擬按照百年一遇洪水標(biāo)準(zhǔn)對(duì)該工程的防洪影響進(jìn)行分析評(píng)價(jià)。

《撫順西露天礦周邊河流防護(hù)工程洪水設(shè)計(jì)》成果中百年一遇洪水的洪峰流量為519 m3/s。其水面線計(jì)算成果見表3。

表3　楊柏河水面線計(jì)算成果匯總表　m

北陽(yáng)二號(hào)橋距楊柏河入古城河口約3740 m處，經(jīng)推算其百年一遇洪水的洪水位為92.33 m，如圖3所示。

圖3　北陽(yáng)二號(hào)橋河段上中下斷面水面線與河底高程示意圖

4　結(jié)論與建議

根據(jù)上述的分析計(jì)算結(jié)果，百年一遇洪水位為92.33 m。從該工程設(shè)計(jì)方案的設(shè)計(jì)圖紙上可以看出，坐落于河堤兩岸上的橋梁斜腿的最低支點(diǎn)高程為96.202 m(右岸護(hù)坡以下)，與上述百年一遇洪水92.33 m相比，高差達(dá)3.87 m，亦即在百年一遇洪水下，橋梁的任何部位均不會(huì)產(chǎn)生阻水現(xiàn)象，因此，從工程項(xiàng)目對(duì)河道泄洪方面來(lái)看，防洪標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)該工程對(duì)泄洪并無(wú)不利影響。

項(xiàng)目的施工期確定為2015年5—10月，恰逢汛期。由于工程施工需要開挖河堤、河槽及堤上公路，因此，對(duì)汛期防汛搶險(xiǎn)會(huì)產(chǎn)生不利影響。主要是表現(xiàn)在兩方面：一是工程施工占用河堤、堤上公路，造成交通阻塞，不利于防汛搶險(xiǎn)物資的運(yùn)輸、避險(xiǎn)人員撤離等；二是開挖河堤造成河堤原有結(jié)構(gòu)破壞，堤防不穩(wěn)定，施工過(guò)程中遇大洪水可能造成施工部位及附近堤段出現(xiàn)潰塌等險(xiǎn)情，給防汛安全帶來(lái)較大隱患。

因此，為安全順利完成該橋梁施工建設(shè)，提出以下幾點(diǎn)建議：

(1)完善汛期施工防御洪水設(shè)計(jì)及相關(guān)預(yù)防措施預(yù)案或應(yīng)急方案，并報(bào)相關(guān)防汛管理機(jī)關(guān)審核后實(shí)施，與駐地防汛管理部門加強(qiáng)聯(lián)系和協(xié)調(diào)，確保汛期施工安全。

(2)工程施工涉及改變河道堤防等防汛設(shè)施時(shí)，應(yīng)報(bào)請(qǐng)相關(guān)水利機(jī)關(guān)審核批準(zhǔn)，并由相關(guān)管理機(jī)關(guān)派人現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督實(shí)施，并于工程部件施工完畢后按照不低于原標(biāo)準(zhǔn)恢復(fù)所涉及河道堤防等防汛設(shè)施原貌和功能。

(3)工程施工要嚴(yán)格按照經(jīng)批準(zhǔn)的工程設(shè)計(jì)方案執(zhí)行，竣工后的工程不得侵占、損毀計(jì)劃外的防汛搶險(xiǎn)設(shè)施、或?qū)ο嚓P(guān)河段防汛搶險(xiǎn)造成不利影響。

(4)汛期施工時(shí)，要密切注意天氣、水情變化，遇緊急汛情應(yīng)服從防汛管理機(jī)關(guān)調(diào)度、指揮，全力應(yīng)對(duì)汛情、險(xiǎn)情，確保該區(qū)域安全度汛。

[1]麻榮永,黃海燕,廖新添.土壩漫壩模糊風(fēng)險(xiǎn)分析[J].安全與環(huán)境學(xué)報(bào)，2004,10(5):15-18.

[2]高冬光,田偉平,張義青,等.橋臺(tái)的沖刷機(jī)理和沖刷深度[J].中國(guó)公路學(xué)報(bào)，1998,11(1)：54-62.

[3]潘峰,付強(qiáng),梁川.基于層次分析法的模糊綜合評(píng)價(jià)在水環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)中的應(yīng)用[J].東北水利水電，2003，21(8):22-25.

Study of impacts on flood discharge by the Beiyang No.2 bridge built on River

CUI Shuying

(HydrographicOfficeofLiaoning，F(xiàn)ushun113015，China)

Beiyang No.2 bridge is the supporting project of infrastructure for affordable housing in Funshun，and it is the major project which in province.This paper calculated the river water level and design flood in river basin of the project,and carried on the brief analysisi of the flood control effcet for the basin. This article proposed the construction suggestions and requirements,the results provide technical support for the smooth implementation of project.

Beiyang No.2 bridge;design flood level;water level;flood discharge

崔舒穎(1980-)，女，工程師，主要從事水文水資源論證方面的工作。

TV87

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2096-0506(2016)03-0051-04