大橋防洪評(píng)價(jià)報(bào)告實(shí)例.doc

. . . .京港澳高速公路漯河至駐馬店段改擴(kuò)建工程跨老王坡滯洪區(qū)淤泥河大橋防洪評(píng)價(jià)報(bào)告-水文水資源局二九年六月學(xué)習(xí).參考 目 錄1概述31.1 項(xiàng)目背景31.2 項(xiàng)目概況41.3 評(píng)價(jià)依據(jù)41.4 技術(shù)路線及工作內(nèi)容51.4.1 河道設(shè)計(jì)洪水分析計(jì)算61.4.2 天然洪水位計(jì)算61.4.3 壅水計(jì)算71.4.4 河道沖刷計(jì)算82 基本概況102.1 河道基本情況102.1.1 河道概況102.1.2 河道地質(zhì)情況112.1.3 水文、氣候特征112.1.4 現(xiàn)有防洪標(biāo)準(zhǔn)及相應(yīng)的洪峰流量、水位122.2 現(xiàn)有水利工程及其他設(shè)施情況122.3 水利規(guī)劃及實(shí)施計(jì)劃132.4 建設(shè)項(xiàng)目概況133 河道演變143.1 河道歷史演變概況143.2 河道近期演變分析143.3 河道演變趨勢(shì)分析154 防洪評(píng)價(jià)計(jì)算164.1 水文分析計(jì)算164.1.1 基本資料164.1.2 設(shè)計(jì)洪水計(jì)算164.2水位流量關(guān)系的確定194.3 橋位河段壅水分析計(jì)算214.3.1與河道交叉斷面情況214.3.2壅水高度計(jì)算224.3.3壅水長(zhǎng)度計(jì)算224.4沖刷計(jì)算235 防洪綜合評(píng)價(jià)245.1工程與現(xiàn)有水利規(guī)劃的關(guān)系與影響分析245.2與現(xiàn)有防洪防凌標(biāo)準(zhǔn)、有關(guān)技術(shù)和管理要求的適應(yīng)性分析245.3對(duì)河道行洪安全的影響分析245.4對(duì)河勢(shì)穩(wěn)定的影響分析255.5對(duì)河道防洪工程及其它水利工程與設(shè)施的影響分析255.6工程對(duì)防汛搶險(xiǎn)的影響分析265.7工程防御洪澇的設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)與措施是否適當(dāng)265.8建橋?qū)τ倌嗪铀|(zhì)及通航的影響分析265.9工程對(duì)環(huán)境及水文測(cè)驗(yàn)影響分析275.10工程對(duì)第三人合法水事權(quán)益的影響分析276 工程影響防治措施286.1河道及堤防工程的防護(hù)措施286.2大橋施工期影響的補(bǔ)救措施286.3工程對(duì)防汛搶險(xiǎn)影響的補(bǔ)救措施297 結(jié)論及建議301 概述1.1 項(xiàng)目背景京港澳高速公路作為我國(guó)公路運(yùn)輸?shù)哪媳贝髣?dòng)脈，是中部地區(qū)承接外部經(jīng)濟(jì)輻射、加強(qiáng)區(qū)內(nèi)經(jīng)濟(jì)聯(lián)系的最主要通道。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，京港澳高速公路全線貫通，路段交通量迅速增長(zhǎng)。京港澳高速河南段自2003年通車以來，交通量快速增長(zhǎng)，服務(wù)水平呈逐年下降趨勢(shì)，服務(wù)質(zhì)量及通行速度逐年下降，部分路段在高峰時(shí)常常出現(xiàn)擁堵現(xiàn)象，為此河南交通廳在公路水路交通“十一五”發(fā)展規(guī)劃中提出了“啟動(dòng)京珠、連霍國(guó)道主干線擴(kuò)建工程，提高技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，完善服務(wù)功能”。京港澳高速公路南北貫穿河南省全境，沿線經(jīng)過安陽、鶴壁、新鄉(xiāng)、鄭州、許昌、漯河、駐馬店和信陽，是中原城市群連接豫北地區(qū)和黃淮地區(qū)的重要通道。近年來，隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，河南段段交通量迅速增長(zhǎng)。漯河至駐馬店段通車以來年平均交通量增長(zhǎng)率達(dá)到16.3%左右，2008年年平均日交通量為15499輛/日，飽和度達(dá)到0.51，已進(jìn)入二級(jí)服務(wù)水平。根據(jù)預(yù)測(cè)，該路段將在2014年進(jìn)入飽和狀態(tài)，所以應(yīng)提前準(zhǔn)備對(duì)其進(jìn)行改擴(kuò)建。根據(jù)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，受河南高速公路發(fā)展有限責(zé)任公司的委托，我們于2009年3月5日至4月30日，完成了該項(xiàng)目的防洪影響評(píng)價(jià)工作，編寫了京港澳高速公路漯河至駐馬店段改擴(kuò)建工程跨老王坡滯洪區(qū)淤泥河大橋防洪評(píng)價(jià)報(bào)告，評(píng)估了建橋后對(duì)橋位河段河勢(shì)、防洪、上下游河道工程等的影響，并提出了消除影響應(yīng)采取的措施，旨在為該工程建設(shè)提供依據(jù)。1.2 項(xiàng)目概況京港澳高速公路漯河至駐馬店段（簡(jiǎn)稱漯駐段）是國(guó)家高速公路網(wǎng)規(guī)劃及河南高速公路網(wǎng)主骨架的重要組成部分，北起于京港澳高速公路鄭州至漯河段改擴(kuò)建工程終點(diǎn)，經(jīng)漯河市、西平縣、遂平縣，于駐馬店南站北約1.7km接駐馬店至信陽段高速公路，線路全長(zhǎng)63.49公里，沿途跨越淤泥河、洪河、仙女池河、反修河、奎旺河、汝河和汝河分洪道等7個(gè)主要河流。本段路線跨越河道處擬建有淤泥河大橋。具體設(shè)計(jì)指標(biāo)如下：淤泥河大橋位于駐馬店市西平縣老王坡滯洪區(qū)內(nèi)，上游距老王坡滯洪區(qū)進(jìn)洪口桂李分洪閘15km，下游距老王坡退水口五溝營(yíng)退水閘7km。中心樁號(hào)為：K12+038.0，在原橋兩側(cè)分別加寬7m，與河道交角800，孔數(shù)及孔徑為1120m，橋梁全長(zhǎng)225.06m，橋面設(shè)計(jì)高程為60.79m60.85m。該橋設(shè)計(jì)洪水頻率為百年一遇，相應(yīng)設(shè)計(jì)水位為59.19m，設(shè)計(jì)流量為1087 m3/s。上部采用預(yù)應(yīng)力混凝土空心板，下部結(jié)構(gòu)為柱式墩臺(tái)，鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。1.3 評(píng)價(jià)依據(jù)本防洪影響評(píng)價(jià)報(bào)告編制的依據(jù)是: (1)中華人民共和國(guó)水法； (2)中華人民共和國(guó)防洪法； (3)中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) (GB50201-94)，防洪標(biāo)準(zhǔn)，1995-01-01實(shí)施，國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局、中華人民共和國(guó)建設(shè)部聯(lián)合發(fā)布； (4)中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(JTJ062-91)，公路橋位勘測(cè)設(shè)計(jì)規(guī)范，1992-06-01實(shí)施，中華人民共和國(guó)交通部發(fā)布； (5)水利水電工程設(shè)計(jì)洪水計(jì)算規(guī)范(SL44-93)，1993-12-20實(shí)施，中華人們共和國(guó)水利部、能源部發(fā)布； (7)京港澳高速公路漯河至駐馬店段改擴(kuò)建工程項(xiàng)目防洪評(píng)價(jià)技術(shù)服務(wù)合同。1.4 技術(shù)路線及工作內(nèi)容技術(shù)線路為：采用相臨地區(qū)雨量站資料計(jì)算流域面平均降雨量，并進(jìn)行暴雨頻率計(jì)算，與河南省暴雨參數(shù)圖集進(jìn)行比較，選擇暴雨參數(shù)；再利用推理公式計(jì)算設(shè)計(jì)洪峰流量，然后利用曼寧公式計(jì)算相應(yīng)設(shè)計(jì)水位；采用粘土類沖刷計(jì)算公式計(jì)算相應(yīng)的沖刷深度，利用公路勘測(cè)規(guī)范提供的公式進(jìn)行壅水高度計(jì)算。工作內(nèi)容主要為：外業(yè)勘查、河道斷面測(cè)量、河底比降測(cè)量及推求設(shè)計(jì)水位，計(jì)算沖刷深度，然后進(jìn)行防洪影響綜合評(píng)價(jià)。1.4.1 河道設(shè)計(jì)洪水分析計(jì)算設(shè)計(jì)洪水采用暴雨資料間接推求。根據(jù)各大橋位置和河南省水文水資源局2005年編制的河南省暴雨參數(shù)圖集查出24小時(shí)設(shè)計(jì)暴雨量。由我局分析出的平原區(qū)降雨徑流關(guān)系（P+PaR）線，查算24小設(shè)計(jì)凈雨量。 洪峰流量計(jì)算公式采用平原排水公式計(jì)算，公式如下： 式中：設(shè)計(jì)洪峰流量（m3/s） 24小時(shí)設(shè)計(jì)凈雨深（mm）； 流域面積（km2） 峰量關(guān)系綜合系數(shù)，選用0.035。洪峰流量折減系數(shù)，根據(jù)我局分析計(jì)算成果，“”按不同設(shè)計(jì)洪峰頻率采用： 35年一遇為1.0，10年一遇為0.90，20100年一遇0.85。1.4.2 天然洪水位計(jì)算各橋斷面采用我局實(shí)際測(cè)量成果，水位流量關(guān)系的確定，利用曼寧公式推求。公式為： 式中：-斷面平均流速（m/s）； -河道糙率； -水力半徑（m），一般用平均水深代替； -水面比降。1.4.3 壅水計(jì)算a)橋前最大壅水高度計(jì)算采用公路橋位勘測(cè)設(shè)計(jì)規(guī)范(JTJ062-91)中提出的壅水計(jì)算規(guī)范公式2進(jìn)行計(jì)算。 式中：K總的壅水系數(shù)，根據(jù)模型試驗(yàn)和野外調(diào)查資料分析得： 其中為水深等于1m時(shí)的佛勞德數(shù)； 天然水位下橋孔范圍內(nèi)斷面平均流速可表示為： 式中Qom為天然狀態(tài)下橋下通過的設(shè)計(jì)流量（m3/s），為橋下過水面積(m2)；建橋后橋下斷面實(shí)際流速，可用下式計(jì)算：= 式中：為設(shè)計(jì)水位下橋孔凈過水面積(m2)；Qp為設(shè)計(jì)流量(m3/s)；Kp為考慮河床沖刷而引入的橋下流速折減系數(shù)，可表達(dá)為；式中d50為河床平均粒徑(mm)，即：按質(zhì)量的50%都較它小的粒徑(mm)，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)取樣分析結(jié)果，橋位河段取d50=1mm；p 為沖刷系數(shù)，為橋下需要的過水?dāng)嗝婷娣e(m2), Vp設(shè)計(jì)流速，可用河槽平均流速(m/s)；水流方向與橋軸法線間的夾角(20)；b)壅水長(zhǎng)度計(jì)算 采用公式： 式中：Ly 壅水曲線全長(zhǎng)(m)；最大壅水高度(m)；I 橋位河段天然水流比降。1.4.4 河道沖刷計(jì)算一、一般沖刷粘性土河床的一般沖刷，可按下列公式計(jì)算： 式中符號(hào)同前。二、局部沖刷粘性土河床橋墩的局部沖刷計(jì)算可按下式計(jì)算： 當(dāng)時(shí)， 當(dāng)時(shí)， 式中符號(hào)同前。2 基本概況2.1 河道基本情況2.1.1 河道概況淤泥河屬淮河流域洪汝河水系，是小洪河較大支流之一，發(fā)源于舞陽縣吳城鎮(zhèn)東王村附近，向東進(jìn)入駐馬店西平縣境內(nèi)，流經(jīng)權(quán)寨鎮(zhèn)、袁坡等村，在岳莊村東進(jìn)入老王坡滯洪區(qū)，在武崗村南穿京廣鐵路，在農(nóng)場(chǎng)場(chǎng)部東北穿京珠高速，再向東穿過老王坡滯洪區(qū)后，在五溝營(yíng)鎮(zhèn)北匯入小洪河。干流全長(zhǎng)41.0km，流域面積529km2。淤泥河小劉店村以下兩岸開始筑有堤防。淤泥河地處平原，流域地勢(shì)西高東低，由西向東緩降，地形平坦開闊，地貌單一，變化不大，流域地面高程在9055m之間，河道比降為1/35001/15000，河槽窄淺，河床質(zhì)主要為亞粘土。流域內(nèi)主要以種植農(nóng)業(yè)作物為主。京港澳高速公路漯河至駐馬店段高速公路擴(kuò)建處與淤泥河路水交角為80，交叉斷面位于河南省西平縣宋集鄉(xiāng)農(nóng)場(chǎng)東北，交叉斷面以上流域面積401km2，河長(zhǎng)30km。交叉斷面附近河段河道基本順直，單式河床斷面，主河槽窄淺，上口寬約35m，底寬8m，深5m，左岸邊坡呈折線型，右岸邊坡陡峭，；南北兩岸筑有土堤，堤寬而平坦，左、右岸灘地及堤坡均為耕地，種植有農(nóng)作物。2.1.2 河道地質(zhì)情況京港澳高速公路漯河至駐馬店段高速公路跨淤泥河橋址位于黃淮沖積平原區(qū)，地貌單元屬高階地，底層揭示范圍內(nèi)為第四系沖洪積覆蓋，地層為粉質(zhì)亞粘土，間含少量粘土，地質(zhì)構(gòu)造單一，洪積特征明顯。橋址區(qū)地下水文主要為第四系松散土層孔隙潛水，對(duì)砼無侵蝕性。2.1.3 水文、氣候特征a）氣候特征本流域?qū)侔霛駶?rùn)半干旱過渡氣候、夏秋兩季受西太平洋副熱帶高壓控制，多東南風(fēng)，炎熱少雨；冬春兩季受西伯利亞和蒙古高壓控制，盛行西北風(fēng)，干旱少雨。流域內(nèi)多年平均氣溫14.6，全年無霜期約220天。多年平均降水量805mm，降雨量年際差異大，年內(nèi)分配不均，降雨又多以暴雨形式出現(xiàn)，汛期雨量較為集中，強(qiáng)度大，范圍廣。冬季多西北風(fēng)和東北風(fēng)，最大風(fēng)力89級(jí)。b）暴雨特性流域內(nèi)暴雨成因主要取決于天氣系統(tǒng)，地理位置和地形的影響也很大。本區(qū)產(chǎn)生暴雨的天氣系統(tǒng)主要是東西向切變線帶低渦，其次為南北向切變線帶低渦，臺(tái)風(fēng)深入本區(qū)域形成大暴雨為數(shù)雖少，但強(qiáng)度極大。流域西部為伏牛山余脈，西南部為桐柏山余脈，；兩山余脈形成向東開口的弧狀地形，偏東氣流進(jìn)入，在山前地帶產(chǎn)生大范圍抬升，加強(qiáng)了氣流的輻合抬升，增大了暴雨強(qiáng)度，加大了雨量。流域內(nèi)大暴雨持續(xù)時(shí)間多為天，也有持續(xù)天的。暴雨發(fā)生時(shí)間以7、8月份居多。c）洪水特性流域內(nèi)洪水由暴雨形成，其變化受暴雨和地形等因素影響，洪水的時(shí)空分布于暴雨一致，暴雨時(shí)空分布對(duì)本流域峰型影響較大。淤泥河發(fā)源于平原地區(qū)，地面坡降小，暴雨形成徑流后匯集時(shí)間長(zhǎng)，洪水滯蓄時(shí)間長(zhǎng)。當(dāng)發(fā)生大洪水時(shí)，易形成峰高量大的洪水，洪水發(fā)生時(shí)間與暴雨一致，多發(fā)生在7、8月份，但也有少數(shù)年份發(fā)生在5月和6月份。2.1.4 現(xiàn)有防洪標(biāo)準(zhǔn)及相應(yīng)的洪峰流量、水位淤泥河在1973年治理時(shí)設(shè)計(jì)防洪標(biāo)準(zhǔn)為20年一遇，除澇標(biāo)準(zhǔn)為5年一遇?，F(xiàn)狀情況下，交叉斷面處，兩岸堤距約172m，左堤岸高程為56.316m，右堤岸高程為58.077m。根據(jù)橋址處河道斷面情況，與實(shí)際洪水發(fā)生情況比較分析，淤泥河交叉河段現(xiàn)狀排洪能力約為20年一遇，相應(yīng)洪峰流量688m3/s，洪水位57.31m。2.2 現(xiàn)有水利工程及其他設(shè)施情況擬建京港澳高速公路漯河至老王坡滯洪區(qū)桂李進(jìn)洪口5.5km，該滯洪區(qū)于1951年建成，設(shè)計(jì)滯洪水位57.65m（廢黃高程），滯洪面積142km2，滯洪量2.0億m3。1969年小洪河陳坡寨至五溝營(yíng)段裁彎取直，滯洪面積縮減為121.3km2，相應(yīng)滯洪量1.71億m3。老王坡滯洪區(qū)進(jìn)洪是依靠桂李節(jié)制閘及進(jìn)洪閘實(shí)現(xiàn)的。桂李節(jié)制閘1995年建成，位于老王坡分洪道進(jìn)口下游約450m小洪河上，為凈寬24m的二孔開敞式平底板寬頂堰型閘，閘底板高程53.5m，閘室長(zhǎng)19m，閘墻頂高程65m。桂李進(jìn)洪閘建于1966年，位于小洪河左岸桂李節(jié)制閘以左，為3孔胸墻式閘，設(shè)計(jì)流量300m3/s。交叉斷面附近河段兩岸筑有提防。2.3 水利規(guī)劃及實(shí)施計(jì)劃淤泥河擬擴(kuò)建京港澳高速公路漯河至駐馬店段附近河段在老王坡滯洪區(qū)以內(nèi)，近期無水利工程規(guī)劃及其他實(shí)施計(jì)劃。2.4 建設(shè)項(xiàng)目概況淤泥河大橋位于駐馬店市西平縣老王坡滯洪區(qū)內(nèi)，上游距老王坡滯洪區(qū)進(jìn)洪口桂李分洪閘15km，下游距老王坡退水口五溝營(yíng)退水閘7km。中心樁號(hào)為：K12+038.0，在原橋兩側(cè)分別加寬7m，加寬后路面總寬度40m。與河道交角800，孔數(shù)及孔徑為1120m，橋梁全長(zhǎng)225.06m，橋面設(shè)計(jì)高程為60.79m60.85m。該橋設(shè)計(jì)洪水頻率為百年一遇，相應(yīng)設(shè)計(jì)水位為59.19m，設(shè)計(jì)流量為1087 m3/s。上部采用預(yù)應(yīng)力混凝土空心板，下部結(jié)構(gòu)為柱式墩臺(tái)，鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。3 河道演變3.1 河道歷史演變概況據(jù)西平國(guó)民縣志記載：“淤泥河為西平縣北境巨川，發(fā)源于權(quán)寨西盡頭吳村，東流經(jīng)權(quán)寨、小劉店、董橋、曹灣，過京漢鐵路橋入周家泊”。該河流經(jīng)毛坡、老王坡低洼區(qū)，河道蜿蜒曲折，河床淤塞嚴(yán)重。1966年至1973年對(duì)淤泥河進(jìn)行了治理，新開挖河道由權(quán)寨鄉(xiāng)小劉店起，向東經(jīng)張灣、岳莊，穿京廣鐵路后沿老王坡腹心至五溝營(yíng)北，經(jīng)丁橋閘入小洪河；對(duì)小劉店以西原河道進(jìn)行了疏浚，擴(kuò)大了河床斷面，疏浚河段長(zhǎng)4.5km。3.2 河道近期演變分析河道近期演變分析主要根據(jù)上世紀(jì)70年代調(diào)繪的1/10000地形圖和本次橋梁設(shè)計(jì)調(diào)繪的帶狀圖，并通過對(duì)當(dāng)?shù)厝罕姷淖咴L以及河道現(xiàn)場(chǎng)查勘，分析比較交叉河段平面、斷面變化及河床沖淤特性等，分析推測(cè)河道近期演變。比較70年代治理后斷面和本次新測(cè)繪的橋址斷面，可以看出，近35年來橋址附近河段主河槽河底發(fā)生淤積，兩側(cè)岸坡變化不大；灘地淤積幅度較小。橋址附近河段堤防邊坡及灘地人類活動(dòng)跡象明顯，常年種植有農(nóng)作物，但系人工淺表層耕作，不會(huì)影響河勢(shì)穩(wěn)定?？偟膩碚f橋址附近河段河勢(shì)比較穩(wěn)定，主流線變化不明顯。3.3 河道演變趨勢(shì)分析根據(jù)河道近期演變情況，通過對(duì)河道斷面變化及河床沖淤特性的分析，預(yù)測(cè)河道近期演變趨勢(shì)。淤泥河擬擴(kuò)建京港澳高速公路漯河至駐馬店段上下游河段近期河勢(shì)基本穩(wěn)定，主流線不會(huì)發(fā)生變化，總體平面、斷面基本穩(wěn)定。主河槽工程建設(shè)后，河道主流態(tài)不會(huì)發(fā)生大的變化。近期河道沒有治理規(guī)劃及其他實(shí)施計(jì)劃，總體河勢(shì)仍保持穩(wěn)定，不改變淤積之勢(shì)。4 防洪評(píng)價(jià)計(jì)算4.1 水文分析計(jì)算4.1.1 基本資料淤泥河屬平原區(qū)排水河道，流域面積529km2，河道長(zhǎng)41.0km，比降1/35001/15000，京港澳高速公路漯河至駐馬店段橋址以上流域面積401km2。流域內(nèi)無實(shí)測(cè)流量資料，流域附近先后設(shè)立了楊莊、權(quán)寨、人和、陳坡寨、五溝營(yíng)等5個(gè)雨量站，各雨量站觀測(cè)年限均在30年以上。4.1.2 設(shè)計(jì)洪水計(jì)算a）設(shè)計(jì)洪水分析方法由于流域內(nèi)有30年以上實(shí)測(cè)雨量資料，淤泥河與京港澳高速公路漯河至駐馬店段交叉斷面處設(shè)計(jì)洪水根據(jù)實(shí)測(cè)雨量資料采用暴雨公式推求。b）設(shè)計(jì)面雨量淤泥河交叉斷面位于小洪河左岸的楊莊五溝營(yíng)區(qū)間，其設(shè)計(jì)面雨量可直接采用楊莊五溝營(yíng)區(qū)間成果。1992年3月河南省水利勘測(cè)設(shè)計(jì)院編制了楊莊滯洪工程水文分析報(bào)告，楊莊五溝營(yíng)區(qū)間選用上述5個(gè)雨量站，面雨量系列為19511988年共計(jì)38年，年最大值獨(dú)立選樣，統(tǒng)計(jì)時(shí)段采用24小時(shí)，對(duì)“75.8”暴雨進(jìn)行特大值處理，設(shè)計(jì)面雨量均值為94.5mm，變差系數(shù)Cv=0.60，偏差系數(shù)Cs選用3.5Cs。本次將系列延長(zhǎng)至2000年，計(jì)算設(shè)計(jì)面雨量均值為96.5mm，比1992年計(jì)算的均值偏大2%。由于1992年計(jì)算的雨量系列包含有特大水年、大水年、小水年和一般水年，代表一個(gè)連續(xù)豐、枯的周期，系列年限滿足規(guī)范要求，資料精度可靠，系列具有較好的代表性，并經(jīng)批準(zhǔn)用于工程建設(shè)，因此設(shè)計(jì)面雨量仍采用1992年計(jì)算成果。24小時(shí)設(shè)計(jì)面雨量成果見表5.3-1。表5.3-1 淤泥河交叉斷面以上24小時(shí)設(shè)計(jì)面雨量成果表頻率20%10%5%2%1%24小時(shí)設(shè)計(jì)面雨量（mm）128.1167.8208.0261.3301.8c）產(chǎn)流計(jì)算用24小時(shí)設(shè)計(jì)雨量查73圖集平原區(qū)次降雨徑流關(guān)系P+PaR查得24小時(shí)設(shè)計(jì)凈雨量。淤泥河采用73圖集平原水文分區(qū)線，最大初損值Imax=100mm，Pa為設(shè)計(jì)前期影響雨量，5年、10年、20年、50年一遇的前期影響雨量均取50mm，100年一遇的前期影響雨量取100mm。P+PaR關(guān)系見表，各種頻率24小時(shí)設(shè)計(jì)凈雨量見表表5.3-2 淤泥河P+PaR關(guān)系表P+Pa（mm）150200250300330400450500R（mm）5899145194224287332377表5.3-3 交叉斷面以上24小時(shí)設(shè)計(jì)凈雨量表頻率20%10%5%2%1%P+Pa（mm）178.1217.8258.0311.3401.8凈雨量（mm）75.4108.2145.6195.9283.4斷面以上控制流域面積401Km2，淤泥河屬平原排水河道，洪峰流量采用平原排水公式計(jì)算，淤泥河交叉斷面設(shè)計(jì)洪峰流量成果見表5.3-4。淤泥河交叉斷面設(shè)計(jì)洪峰流量表表5.3-4項(xiàng)目頻率20%10%5%2%1%洪峰流量（m3/s）236305388492711由于10年一遇以上洪水，小洪河桂李站超過保證流量，需從桂李向老王坡分洪，分洪流量要流經(jīng)橋位斷面。因此20年一遇以上洪水時(shí)，應(yīng)加上桂李分洪流量，一般考慮設(shè)計(jì)洪水按最不利的情況組合，分洪流量按桂李分洪閘設(shè)計(jì)流量300m3/s計(jì)算，即為所求的洪峰流量見表5.3-5。考慮桂李分洪淤泥河交叉斷面設(shè)計(jì)洪峰流量表表5.3-5項(xiàng)目頻率20%10%5%2%1%洪峰流量（m3/s）2363056887921011根據(jù)以上防洪調(diào)度原則及區(qū)間暴雨頻率計(jì)算，并考慮小洪河超標(biāo)準(zhǔn)洪水時(shí)河道行洪能力，確定淤泥河百年一遇洪峰流量為1011m3/s；二十年一遇洪峰流量688m3/s；五年一遇洪峰流量236m3/s。4.2水位流量關(guān)系的確定淤泥河大橋斷面經(jīng)我局實(shí)測(cè)資料點(diǎn)繪(見圖5.3-1)，淤泥河大橋斷面水位流量關(guān)系的確定，利用曼寧公式推求。淤泥河大橋橋位處河道斷面水位流量關(guān)系計(jì)算表表5.3-6 高程面積水面寬水力半徑平均流速流量說明（m）（m2）（m）（m）m/sm3/s主河槽糙率為0.035邊灘糙率為0.08水面比降為0.0003519.217.7 0.52 0.32 2.95 5231.2 26.3 1.18 0.55 17.3 5361.0 33.6 1.82 0.74 44.9 5497.4 41.6 2.34 0.87 85.0 灘地0.092.590.03 0.02 0.002 合計(jì)85.0 55187 142.5 1.31 0.59 111 灘地48.0 98.8 0.49 0.13 6.4 合計(jì)117 56337 158.0 2.13 0.82 276 灘地153 111.5 1.37 0.27 40.8 合計(jì)317 57502 170.9 2.94 1.01 509 灘地270 121.3 2.22 0.37 99.5 合計(jì)609 根據(jù)我局對(duì)對(duì)交叉斷面附近河道主槽邊灘地河床質(zhì)、植被等情況，確定河道主河槽糙率為0.035, 邊灘糙率為0.08，水面比降為0.0003。水位流量關(guān)系計(jì)算見表5.3-6。圖5.3-1 淤泥河大橋橋位處河道斷面圖圖5.3-2 淤泥河大橋建橋前后面積對(duì)比圖淤泥河大橋建橋前后水位變化對(duì)比表表5.3-7設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)流量（m3/s)建橋前水位(m)建橋后水位（m)水位差(m)5年一遇23655.5055.540.0410年一遇30555.9355.970.0420年一遇68857.2757.310.0450年一遇79257.6357.710.07100年一遇101158.3258.400.08圖5.3-3淤泥河大橋橋位處河道斷面水位流量關(guān)系線4.3 橋位河段壅水分析計(jì)算4.3.1與河道交叉斷面情況京港澳高速公路漯河至駐馬店段于西平縣五溝營(yíng)鎮(zhèn)西跨越淤泥河，交叉斷面高速公路中心樁號(hào)K12+38，線路與河道夾角為80。橋址附近河道呈由西向東流向，主河槽寬約35m，河道斷面比較規(guī)整，兩側(cè)有堤，。淤泥河平時(shí)有水，但流量很小。4.3.2壅水高度計(jì)算擬擴(kuò)建京港澳高速公里漯河至駐馬店段修建后的壅水計(jì)算采用公路橋位勘測(cè)設(shè)計(jì)規(guī)范（JTJ062-91）中提供的壅水規(guī)范公式2計(jì)算。 將淤泥河大橋橋梁的有關(guān)參數(shù)代入公式，計(jì)算出淤泥河大橋斷面最大壅水高度見表5.3-8。西平淤泥河大橋橋前最大壅水高度計(jì)算結(jié)果表表5.3-8 單位：m洪水標(biāo)準(zhǔn)（m3/秒）橋位最大壅水高度（m）100年一遇10110.0850年一遇7920.0720年一遇6880.0410年一遇3050.045年一遇2360.044.3.3壅水長(zhǎng)度計(jì)算淤泥河大橋橋梁壅水長(zhǎng)度計(jì)算結(jié)果表表5.3-9 單位：m洪水標(biāo)準(zhǔn)（m3/秒）橋位斷面(Ly)100年一遇101153350年一遇79246720年一遇68826710年一遇3052675年一遇236267橋前壅水曲線的長(zhǎng)度可按近似公式估算：將計(jì)算的最大壅水高度結(jié)果代入公式，水面比降按前面分析，淤泥河大橋斷面比降為0.3，求出淤泥河大橋橋位的最大壅水范圍列于表5.3-9。4.4沖刷計(jì)算淤泥河河床為粘性土質(zhì)，按粘性土沖刷公式進(jìn)行沖刷計(jì)算，經(jīng)計(jì)算，淤泥河大橋一般沖刷和局部沖刷結(jié)果見表5.3-10。不同頻率洪水建橋后沖刷深度計(jì)算表表5.3-10洪水頻率流量(m3/s)一般沖刷局部沖刷最大沖刷總沖刷深度深度深度水深h（m）（m）(m)hm（m）5年一遇2360.270.114.760.5210年一遇3050.350.215.330.6720年一遇6880.420.357.061.0650年一遇7920.420.497.671.27100年一遇10110.470.788.731.64由表5.3-10可知，大橋建成后，橋位斷面將出現(xiàn)沖刷，產(chǎn)生不利河勢(shì)，因此，建設(shè)單位應(yīng)采取必要的防護(hù)措施，以防止對(duì)河槽及岸坡的沖刷。5 防洪綜合評(píng)價(jià)5.1工程與現(xiàn)有水利規(guī)劃的關(guān)系與影響分析 該河段目前無水利規(guī)劃。淤泥河大橋設(shè)計(jì)防洪標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到了百年一遇，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于河道的安全行洪能力二十年一遇。因此，高速公路的擴(kuò)建基本上不影響該河段近期和遠(yuǎn)期水利規(guī)劃及實(shí)施。5.2與現(xiàn)有防洪防凌標(biāo)準(zhǔn)、有關(guān)技術(shù)和管理要求的適應(yīng)性分析根據(jù)前面的分析計(jì)算，大橋修建后：公路大橋設(shè)計(jì)橋底高程59.99m，高于該河段百年一遇設(shè)計(jì)洪水位58.40m，超高1.59m，滿足河道防洪要求（按規(guī)范規(guī)定安全超高為0.5m，風(fēng)浪高0.1m）；百年一遇洪水橋前最大壅水高度為0.08m，最大沖刷深度1.02m，橋墩布局比較合理。二十年一遇橋前最高水位57.31m，現(xiàn)有堤頂高程58.08m，安全超高0.77m（該河段位于滯洪區(qū)內(nèi)，無保證任務(wù)）,基本上沒有降低現(xiàn)有河道的防洪標(biāo)準(zhǔn)。因此，大橋設(shè)計(jì)滿足了河道防洪要求，對(duì)河道防洪影響很小。5.3對(duì)河道行洪安全的影響分析高速公路橋的防洪標(biāo)準(zhǔn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于河道現(xiàn)有的防洪標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)河道防洪安全影響很小。但在施工期內(nèi)，由于損壞了部分岸坡，對(duì)河道防洪安全有一定的影響，施工單位只要加強(qiáng)與防汛、水情部門聯(lián)系，制定出切實(shí)可行的應(yīng)急度汛方案，將其影響可降到最低限度，確保淤泥河防洪安全。5.4對(duì)河勢(shì)穩(wěn)定的影響分析工程修建后，壓縮了河道的過流斷面，改變了橋位斷面的斷面形態(tài)和橋位河段天然河道的水流結(jié)構(gòu)，對(duì)河道沖淤及河勢(shì)都將產(chǎn)生一定影響。淤泥河大橋設(shè)計(jì)橋長(zhǎng)225.06m（共11孔，1120m），超過了河道堤內(nèi)間距172.6m。百年一遇洪水橋前最大壅水高度0.08m，橋下最大沖刷深度1.64m，橋墩布局較為合理?；A(chǔ)采用鉆孔灌注磨擦樁基礎(chǔ)，并考慮采用根基加固措施。因此大橋的建設(shè)對(duì)河勢(shì)穩(wěn)定影響也很小。5.5對(duì)河道防洪工程及其它水利工程與設(shè)施的影響分析由于橋兩端在施工過程中，需損壞部分大堤，中間橋墩需在河底鉆孔，因此，對(duì)現(xiàn)有河勢(shì)及岸線都有一定的影響。建設(shè)部門應(yīng)采取根基加固和護(hù)坡等措施，盡可能減少其影響，因施工損壞的河道岸坡及堤防在施工結(jié)束時(shí)應(yīng)恢復(fù)其原功能，使河道的防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)不能低于現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)。由于橋底與堤頂平接，橋臺(tái)雖然設(shè)置在臨水側(cè)堤坡上，但不需開挖大堤，不破壞堤身。因此，橋臺(tái)的設(shè)置對(duì)河道堤防的穩(wěn)定影響較小。但建設(shè)單位應(yīng)做好防滲結(jié)合及防雨水沖刷處理。該河段無其它水利工程及設(shè)施。5.6工程對(duì)防汛搶險(xiǎn)的影響分析目前，左岸大堤有人行路，小型車輛可以通行，也是防汛搶險(xiǎn)的唯一通道。工程建成后，阻斷了兩岸的交通，對(duì)該河段防汛搶險(xiǎn)十分不利。因此，工程建成后，建設(shè)部門應(yīng)在堤外修建輔道，可作為防汛搶險(xiǎn)道路。5.7工程防御洪澇的設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)與措施是否適當(dāng)京港澳高速公路漯河至駐馬店段是中原高速公路的組成部分，淤泥河大橋是該路的咽喉，其交通運(yùn)輸?shù)匚皇种匾Ｒ虼?，其防洪?biāo)準(zhǔn)應(yīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于河道防洪標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)計(jì)單位將大橋的防洪標(biāo)準(zhǔn)定為百年一遇是適宜的，既保證了在較大洪水期公路運(yùn)輸暢通，又考慮了當(dāng)前國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的現(xiàn)狀。同時(shí)也滿足了公路橋梁防洪設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。由于公路橋的防洪標(biāo)準(zhǔn)較高，5至20年一遇洪水橋前壅水范圍較小，因此公路橋的建設(shè)對(duì)河道除澇基本上無影響。5.8建橋?qū)τ倌嗪铀|(zhì)及通航的影響分析大橋的修建對(duì)淤泥河的水質(zhì)可能會(huì)有一定影響，但如加強(qiáng)管理和控制，則可減少或避免，提請(qǐng)建設(shè)單位予以重視。根據(jù)中華人民共和國(guó)防洪法第二十七條“建設(shè)跨河、穿河、穿堤、臨河的橋梁、碼頭、道路、纜線、取水、排水等工程設(shè)施，應(yīng)當(dāng)符合防洪標(biāo)準(zhǔn)、岸線規(guī)劃、航運(yùn)要求和其它技術(shù)要求，不得危害堤防安全，影響河勢(shì)穩(wěn)定、防礙行洪暢通”的規(guī)定，經(jīng)咨詢航運(yùn)主管部門，該河段沒有通航要求，因此，該橋在設(shè)計(jì)中可以不考慮通航要求。5.9工程對(duì)環(huán)境及水文測(cè)驗(yàn)影響分析工程完工后，對(duì)河道水環(huán)境及周邊環(huán)境不會(huì)造成大的不利影響。但在施工期間，由于施工道路的修建、鉆機(jī)廢棄的油污、泥漿及施工留下的其他各種廢棄物等，將對(duì)橋位斷面附近的環(huán)境會(huì)產(chǎn)生一定的影響。橋位斷面附近無水文測(cè)站，工程施工期間及工程完工后，對(duì)水文測(cè)驗(yàn)沒有影響。5.10工程對(duì)第三人合法水事權(quán)益的影響分析工程的建設(shè)不涉及第三人合法水事權(quán)益，因此不會(huì)對(duì)第三人合法水事權(quán)益造成影響。6 工程影響防治措施6.1河道及堤防工程的防護(hù)措施施工期間，建設(shè)單位應(yīng)盡可能減少對(duì)現(xiàn)有河道堤防的損壞，接受河道管理部門的監(jiān)督，對(duì)必須損壞的堤防，應(yīng)采取相應(yīng)的補(bǔ)救措施，如硬化護(hù)砌等。為保證河勢(shì)的穩(wěn)定，應(yīng)在大橋橋下及其上、下游50米范圍內(nèi)進(jìn)行護(hù)坡，以防沖刷引起河勢(shì)變化。6.2大橋施工期影響的補(bǔ)救措施針對(duì)橋梁施工期間對(duì)淤泥河防洪的影響，提出如下防護(hù)措施：(1)由于淤泥河來水的特殊性，大橋施工期內(nèi)施工單位及大橋建設(shè)部門應(yīng)制定出一套切實(shí)可行的度汛方案，報(bào)水利部門批準(zhǔn)。施工期要加強(qiáng)與防汛、水情等部門的聯(lián)系，根據(jù)洪水情況和省、市防指的指令，及時(shí)采取措施，確保淤泥河防洪安全。(2)不得在灘面堆積大量的施工物料，阻礙行洪；凡拆除的鋼管、砼柱樁、砼吊車平臺(tái)的拆除高程必須滿足防洪的要求。(3)施工期間臨時(shí)占用河道管理范圍內(nèi)土地，應(yīng)與河道主管部門協(xié)商解決，并按有關(guān)規(guī)定賠償；(4)施工單位應(yīng)加強(qiáng)施工管理，盡量避免和減少施工期間對(duì)環(huán)境的影響。(5)施工完成后，要及時(shí)拆除并清理已完工的設(shè)備及設(shè)施，并徹底清理施工場(chǎng)地，清理?xiàng)壴仁Ｓ辔铮鞣N施工棄渣，都必須清除至河道以外，恢復(fù)河道原貌，以利洪水暢泄。6.3工程對(duì)防汛搶險(xiǎn)影響的補(bǔ)救措施 由于大橋的修建阻斷了兩岸的交通，因此，建設(shè)單位應(yīng)在堤外側(cè)修筑輔道繞行。要求路基堅(jiān)實(shí)，路面為沙質(zhì)，路面寬5m，橋底與路面凈高度不低于4.5m，輔道兩端與現(xiàn)大堤按1：30邊坡順接。修建輔道時(shí)不能切割堤身，更不能降低堤高，從而降低大堤現(xiàn)有的防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)。7 結(jié)論及建議通過對(duì)橋位河段水力特性、河床沖淤演變特性、堤防及工程情況的分析，主要結(jié)論如下：(1) 大橋修建后：公路大橋設(shè)計(jì)橋底高程59.99m，高于該河段百年一遇設(shè)計(jì)洪水位58.40m，超高1.59m，滿足河道防洪要求（按規(guī)范規(guī)定安全超高為0.5m，風(fēng)浪高0.1m）；二十年一遇洪水橋前最高水位57.31m，現(xiàn)有堤頂高程58.08m，安全超高0.77m,大橋的