1、橋梁行洪論證的計算與注意要點摘要：近年來，隨著社會經濟建設加快發展，涉河工程越來越多，如修建河堤， 臨河建筑物等，此類項目的行洪論證，只需要分析項目是否滿足防洪標準及對上 下游的行洪影響，而跨河橋梁的行洪考慮的因素較多，不僅分析項目建成后的行 洪影響還要分析橋梁建成后自身是否安全。本文重點分析橋梁建成后產生的壅水、 橋梁沖刷深度、橋面中心最低高程等特性，并分析橋梁行洪論證過程中需要注意 的要點。關鍵詞：橋梁行洪；壅水高度引言橋梁構筑物目前是人類克服自然水體阻隔、擴大人類活動范圍的最經濟、最有效的方法。 建橋后，橋孔對水流壓縮，從橋位上游相當遠處水面就開始壅高，在橋前某一斷面達到最大 壅水高度，

2、壅水河段水位升高，流速降低，河床發生淤積；接近橋孔時，水流急劇收縮而呈 “漏斗”狀，形成收縮段，收縮段的水流流速變大，對河床產生嚴重的沖刷；由于水流的分離 現象，在橋位上下游兩側又形成回水區，所以建橋后使得橋位河段的水沙運動及河床演變變 得非常復雜。為了建橋后不對兩岸河堤、農田、村鎮造成威脅，建設大、中型橋梁時，有必 要進行擬建對橋梁行洪論證進行分析，以便水利部門采取有效措施對河道堤防保護和管理。壅水計算1.1壅水計算方法涉河橋梁修建后，斷面形狀、糙率系數及河道底坡沿程都有變化，其水力因素十分復雜。 壅水計算思路為先通過水文分析計算出橋梁下游控制斷面的各頻率設計洪水位，再以該斷面 為起算位置，

3、分別推算項目建設前后評價河段各斷面的水面線，從而求得該工程建設后對各 斷面行洪影響的壅水高度。水面線計算采用天然河道水位沿程變化的伯努利能量方程式：式中：等式左邊兩項為上斷面的勢能和動能；z1、z2分別代表下、上斷面水位；a為流 速分布系數；g為重力加速度；hf沿程水頭損失；hj局部水頭損失；v斷面平均流速；對于 沿程損失項，目前一般采用下述公式求解：式中：R上上斷面水力半徑，R下下斷面水力半徑，A上上斷面面積，A下下斷面面積， Q河道流量，L上下斷面間距，n上下斷面間河道平均糙率，為局部水頭損失系數。1.2回水長度計算為了分析壅水對上游兩岸產生的影響范圍必須進行回水計算，根據橋涵水力水文一

4、書推薦的壅水曲線長度的近似公式為：L=2AZ/I式中：L壅水曲線長度；AZ壅水高度；I河床 比降1.3橋面中心最低高程分析從大橋自身安全角度考慮，應計算大橋中心最低高程是否滿足設計洪水頻率和其它綜合 因素要求的安全高度。橋孔壓縮水流后的橋下壅水、浪高、河灣超高、河床淤積等引起的橋 下水位增高，還要考慮設計最高通航水位及通航凈空高度。根據人民交通出版社橋涵水力 水文（第三版）中對于通航河流橋面中心最低高程計算，通航河流橋面中心最低高程除應 滿足不通航河流的要求外，同時還應滿足下式要求：式中：橋面中心最低高程（m）；設計最高通航水位（m）；通航凈空高度（m）；橋 梁上部結構建筑高度（m），設計最高

5、通航水位。橋梁行洪論證的注意要點2.1野外工作（1）測量行洪論證測量工作的內容包括:橋址斷面、橋址斷面上下游局部地形、橋址以上受建橋影 響產生回水范圍內布設的斷面、橋址以下受建橋影響產生沖刷范圍內布設的斷面。一般說來， 測量工作斷面為:橋址斷面1個、橋址以上斷面至少3個、橋址以下斷面至少1個，另外測量 橋下局部地形及水邊線。其中，需要注意的是評價河段范圍:橫河距離為建設項目對應的防洪 標準水面寬度以外各10m ；順河距離為建設項目及其對上下游河道產生影響以外各300m。（2）橋址文字描述報告編制人員應該現場查勘每座橋梁，記錄盡量詳細，以便形成直觀印象，在報告編制 時做到心中有數。現場查勘需要記

6、錄的內容有:橋址處及其上下游的地形、地貌、地質情況、 土壤組成、農田種類（旱地或水田）、農作物種類、山區植被狀況；涉河建筑物，如橋梁、港 口、水電站、堤防工程的斷面形狀、形式、種類、建設時間及防洪標準；河道形態、河床組 成、河勢狀況、歷史洪水調查；周圍城市及村莊、學校、工廠、礦山狀況等。2.2報告編制（1）河流概述包括流域自然地理概況，流域與河道特性，橋梁上、下游水利和水土保持措施等。（2）橋梁情況描述內容有橋梁名稱、橋址經緯度、橋址所在地的市縣鄉村詳細地址；橋 梁的長度、防洪標準（校核洪水、設計洪水標準及相應洪峰流量、水位，施工期防洪標準與相 應洪峰流量、水位）；（3）橋梁的設計方案、施工方

7、案、棄碴及碴場情況，是否影響行洪等。（4）橋梁所在評價河段的河道基本特征主要是水文、泥沙特性，現有防洪標準及相應的洪峰流量和水位。（5）防洪堤不論已建成的防洪堤的防洪標準是多少，只要橋梁修建后降低了他的防洪標準，就應該 采取措施補救。（6）各級洪水的沖刷計算一般情況下，河流的沖刷以2年一遇洪水（50%）的沖刷最大。（7）在報告編寫時注意河寬”的概念不同季度、不同情況都可能有不同的河寬，使用河寬時，要注意加上限定條件。比如， 冬季枯水期河寬為60m； 50年一遇洪水為1000m3/s時，河寬為200m等。在報告中加強對河流情況、河道狀況、橋梁設計、洪水情況、橋梁周圍環境等的描述， 可以使報告更加

8、清楚地反映建橋前后各種指標的變化，表現出工程對河道行洪及河勢穩定的 影響。2.3補救措施（1）對橋梁設計要求對橋梁的設計要求主要體現一個主題，就是要減小橋梁修建對行洪產生的不利影響。其 中包括，增加跨度和減少河道中橋墩數量，橋墩墩形為扁圓形且順水流布置，橋梁與河流盡 量正交，橋墩布置盡量遠離河岸和防洪堤，以減少水流對河岸和防洪堤的沖刷，更不能將橋 墩布置在已建防洪堤上，因為橋墩的震動會危害防洪堤的安全。當橋梁跨越防洪堤，若防洪堤上允許防洪搶險車輛、物資、人員通行的，橋梁與防洪堤 頂面應保持足夠高度；橋梁施工布置不能對防洪搶險帶來影響。（2）主要補救措施橋梁的修建改變了原河道形態的，需要采取補救

9、措施。補救措施應針對不同的情況進行。第一，橋墩壅水抬高水位。若兩岸為一般農田和修建在較高處的零星農舍，則不須防護; 若修建有防洪堤，則加高防洪堤至達到原防洪標準。第二，修建橋梁減小行洪斷面。若橋址上游有重要鄉鎮等，可采取擴挖河道、清淤等措 施以擴大行洪斷面。第三，對河岸、坡腳有沖刷的則對河岸或坡腳進行防護，修建護岸工程。對于正在進行 初步設計的橋梁，護岸工程可在報告中寫明請設計部門設計。2.4附圖附圖應簡單明確，橋梁很長而跨越的過水段很短，則不能將全部橋梁置于圖上，這樣圖 幅太大，而主要要反映的內容又太小，僅需將過水段橋梁情況在圖上表示，使之一目了然。附圖注意河流水流流向、枯季河流水邊線、汛期河流水邊線、河流主槽等的標注，除用 相關符號標注外，可輔助以文字標注。3.結束語跨河橋梁是交通工程建設的重要渡河建筑物，橋梁一般跨越河流，侵占行洪面積，壅高 上游水位，改變局部流態，給河道行洪和兩岸堤防安全造成影響；洪水在橋墩及橋梁防護部 位產生局部沖刷，危及橋梁自身安全。為保障河道行洪安全和橋梁安全運行，對橋梁行洪進 行計算與分析，是保證河道行洪和堤防安全以及橋梁安全運行的關鍵，也