桥梁防洪评价.doc

目录1 概述11.1 项目背景11.2 评价依据31.2.1 相关法规、规范31.2.2 有关技术规范和标准31.2.3 相关参考文献、资料41.3 技术路线和工作内容42 基本情况62.1 建设项目名称、项目性质62.2 建设项目概况62.3 河道基本情况72.3.1 流域概况72.3.2河段基本情况72.3.3气候气象82.4地貌、河道地质情况82.4.1地形地貌82.4.2 工程地质82.4.3 水文地质102.4.5地震效应102.5现有水利工程103 河道演变113.1 河道历史演变概况113.2河道近期演变分析113.3 河道演变趋势分析124 防洪评价计算134.1桥梁和河道防洪标准134.2设计洪水和设计洪水位134.2.1基本资料134.2.2洪水计算134.2.3设计洪水位推求184.2.4设计洪水及洪水位的选取194.3 壅水分析计算204.3.1工程阻水面积计算204.3.2壅水高度计算204.3.3壅水长度计算214.4 波浪高度计算224.5 桥梁防洪计算水位224.6 冲刷与淤积分析计算234.7 河势影响分析计算254.8施工期洪水评价254.8.1 施工期洪水254.9.2 施工方案264.9.3 施工方案评价275 防洪综合评价285.1 工程与现有水利规划的关系与影响分析285.2工程与现有防洪标准、有关技术要求和管理要求的适应性分析285.3 对河道行洪安全的影响分析285.5 对河势稳定的影响分析295.6 对现有防洪工程及其它水利工程与设施的影响分析305.7 工程对防汛抢险的影响分析305.8对水质的影响305.9 工程防御洪涝的措施是否适当315.10 工程对*通航的影响分析315.11 工程对环境及水文测验的影响分析315.12 工程对第三人合法水事权益的影响分析316 工程影响防治措施327 结论与建议337.1 建设项目对各方面影响的评价结论337.2 对存在的主要问题的有关建议348 附图3531 概述1.1 项目背景310国道线起于江苏省连云港市，止于甘肃省天水市，全线1613公里，途径江苏、安徽*、陕西、甘肃五省，与陇海铁路并行，是横贯我国东西的主要公路干线。位于*境内的*国道连接了*市区、偃师市和新安县，也是*省干线公路网骨架，起着贯穿东西的作用，在运输网络中举足轻重。对于促进沿线各县、市经济技术交流与旅游发展发挥着重要的作用，是沿线地区的经济命脉，其通行能力对沿线经济发展和资源利用影像甚大，在区域经济发展中有着举足轻重的地位，对国民经济的发展建设影响甚大。根据*省干线公路建设计划，现有*大部分路段在“十二五”期间将逐步改造为四车道一级公路标准，应该说技术标准的提高对于近期缓解*交通运输压力，提高道路通行能力有一定的作用，但从长远来看，国道*线直接穿越了沿线12个县、市，已成为县市、乡镇之间的连接道路或城市道路，在道路两侧已形成了良好的产业布局和经济开发区。*段国道*新安县城段、*城区段、偃师城区段街道化程度尤其严重，在一定程度上已制约了城市的发展。可以预见，远期随着交通量的发展，即使再进一步进行扩容，改造成六车道甚至八车道，项目沿线的街道化较为严重的路段或者瓶颈路段依然得不到根本解决。为满足社会经济发展新形势的需要，现有国道*必将成为连接沿线城镇的城际通道，其所承担的货运交通功能需要考虑规划新的通道，由此提出了*境全线的总体规划，总体线路方案除在部分路段局部利用老路外，其余均全部新建。拟建国道*市境段改建工程起于偃师、巩义交界，接*郑州市境段，利用洛偃快速通道经偃师南，在*东利用G207，再经*、新安等地，止于*、三门峡交界，全长约98.25公里，*大桥起始桩号为K56+976.805m，中心桩号K57+340.5m，终止桩号为K57+706.741m，全长727.39m。中华人民共和国防洪法第三章第二十七条规定“建设跨河、穿河、穿堤、临河的桥梁、码头、道路、渡口、管道、缆线、取水、排水等工程设施，应当符合防洪标准、岸线规划、航运要求和其他技术要求，不得危害堤防安全，影响河势稳定、妨碍行洪畅通；其可行性研究报告按照国家规定的基本建设程序报请批准前，其中的工程建设方案应当经有关水行政主管部门根据前述防洪要求审查同意。”水利部河道管理范围内建设项目管理的有关规定(水政19927号)、河道管理范围内建设项目防洪评价报告编制导则(试行)等法律法规的规定，为评价工程建设项目与防洪、河道管理等是否相抵触，评价工程建设对河道行洪与防洪安全的影响提供了依据，为保证工程满足*防洪要求，*市公路管理局委托我院编制*市境段改造工程跨*大桥防洪评价报告，为河道管理单位和水行政主管部门提供科学可靠的审批依据。接受委托后，我院组织相关技术力量组成项目组对本项目进行了实地勘察，就其地理位置、场地、地形地貌、周边环境、水利规划以及工程所在河道的基本情况、现有水利工程及其它设施情况等诸多方面进行了现场考察。项目组在了解有关情况的基础上，收集了本工程所在河道的主要影响河段千分之一地形图，了解了本项目建设的基本思路、建设规模、布局规划等，并搜集整理有关基础资料、图纸，查清了现有建筑物位置、类型和数量，并对河道断面、过流能力进行了校核，为进行防洪评价做好了准备。根据*市社会经济发展总体布局规划，分析*流域的水文气象、地形地貌、河道地质、边界条件及现有防洪标准的洪峰、洪量、设计水位等情况，按照水利部办公厅(办建管2004109号)印发的河道管理范围内建设项目防洪评价报告编制导则的要求，编制*市境段改造工程跨*大桥防洪评价报告。1.2 评价依据1.2.1 相关法规、规范1、中华人民共和国水法2002.10.1；2、中华人民共和国防洪法1998.1.1；3、中华人民共和国河道管理条例1988.6.10；4、河道管理范围内建设项目管理的有关规定（水利部、国家计委水政19927号）；5、河道管理范围内建设项目防洪评价报告编制导则（水利部建管办2004109号）；6、水利水电工程等级划分及洪水标准（SL252-2000）；7、水利水电工程水文计算规范（SL278-2002）。1.2.2 有关技术规范和标准1、中华人民共和国国家标准GB50201-94防洪标准，1995年1月1日实施；2、中华人民共和国国家标准GB50286-2013堤防工程设计规范，2013.05.01实施；3、中华人民共和国行业标准SL44-2006水利水电工程设计洪水计算规范，中国水利水电出版社，2006.10.01实施；4、水力计算手册（李炜主编 中国水利水电出版社）；5、水工设计手册(第一卷，基础理论)，水利水电出版社，1995.10；6、公路工程水文勘测设计规范JTG-2002；7、公路工程技术标准JTGB01-2003。1.2.3 相关参考文献、资料1、*市防洪排涝规划1995.8；2、防洪标准GB50201-94；3、*市境段改建工程两阶段初步设计，*省交通规划勘察设计院有限责任公司，2012.05；4、*市*水库除险加固工程初步设计报告，*市水利勘测设计院，2005.3。1.3 技术路线和工作内容1、技术路线收集建设项目基本资料，工程所在河段地形、历年实测水文泥沙等资料，现场查勘建设项目位置，河道沿岸情况，了解桥梁周边地形和防洪保护对象分布情况，分析建设项目有关防洪要求的合理性、稳定性，及防洪影响程度。参考涉及河段已有的规划成果，分析论证后作为本次建设项目防洪评价的设计洪水的依据。参考沿线有关地质资料。资料成果有：*市境段改建工程两阶段初步设计、*市*水库兴利库容调整工程初步设计，为该工程的防洪稳定性分析提供依据。2、工作内容通过对资料的收集整理，经过分析计算，结合现状，分析研究河段的河势演变情况和*大桥桥的建设实施对该河段的影响。工作内容包括：与现有水利规划的关系与影响分析；与现有防洪标准、有关技术要求和管理要求的适应性分析；对河道行洪安全的影响分析；对河势稳定的影响分析；对河道防洪工程及其它水利工程和设施的影响分析；对防汛抢险的影响分析；防御洪涝的措施是否得当；对*水质及通航的影响分析；对环境及水文测验的影响分析；对第三人合法水事权益的影响分析；最后对防洪评价得出的结论提出对策性建议。3、成果报告编写按照河道管理范围内建设项目防洪评价报告编制导则的要求，编制完成*市境段改造工程跨*大桥防洪评价报告（报批稿）。2 基本情况2.1 建设项目名称、项目性质1、建设项目名称：*市境段改造工程跨*大桥2、建设项目性质: 改建3、项目委托单位：*市公路管理局2.2 建设项目概况*大桥位于*市*县麻屯镇任屯村附近的*上，是*国道线路线方案的主要控制点之一。*大桥平面分别位于圆曲线（起始桩号：k56+976.805，终止桩号：k57+537.908，半径：4500m，左偏）和直线（起始桩号：k57+537.908，终止桩号：k57+706.741）上，总长727.39m，共24跨，标准跨径30m。桥面横坡为双向2%。全桥共5联，桥面净宽：第一联左幅为净14.519.019m，其余桥面净宽为14.5m。上部结构第一联采用预应力砼现浇连续箱梁，其余采用预应力砼（后张）箱梁，先简支后连续，梁高1.61.8m，桥面依次9cm厚沥青混凝土防水层和10cm厚C50防水混凝土。下部结构采用柱式墩，桥台采用桩基础，设计桩长2876.4m。根据*省交通规划勘察设计院有限责任公司2012年5月设计的*市境段改建工程两阶段初步设计中采用主要技术标准为：1、设计荷载：公路-；2、设计洪水频率：百年一遇；2.3 河道基本情况2.3.1 流域概况*是黄河流域伊洛河水系涧河的一级支流，在*市*红山乡境内汇入涧河，*大桥桥址上游控制流域面积199km2。*干流河道长27km，干流平均比降0.00555，河道宽80m左右，河床土质为黄土状粉质粘土。2.3.2河段基本情况项目位于*市*县麻屯镇屯村附近的*上，涉及河段河宽约80m，大体为南北流向，左岸低，右岸陡立，河段两岸现状无防护措施。*大桥桥址处河道现状2.3.3气候气象*市地处亚欧大陆桥东段，*市气候属暖温带大陆性季风气候区，具季节性变化，冬春季主导风向为西西南风和东东北风，夏秋季主导风向为东东北风和东北风。一般是春冬干旱多风，夏秋多雨集中，秋季昼暖夜寒，温差大，冬季寒冷寡照，雪稀少，据*气象站资料统计，年平均气温14.6，一月份气温最低，平均为0.4；七月份气温最高，平均达27.4。极端最高温度44.2，极端最低温度-18.4。年平均日照21372291.4h，多年平均降雨量600.2mm，日最大降雨量110.4mm(1994年7月24日)，降雨多集中在69月，占全年降雨量的63.3%。多年平均水面蒸发量为980mm，多年平均风速2m/s 。2.4地貌、河道地质情况2.4.1地形地貌桥位横跨*，地形两边高，中间低，河宽约80m，深约20m。桥址区域地貌类型属*中部黄土丘陵，地形起伏变化较大，冲沟发育，河谷侧缘陡立，桥址区域地面高程在182.69212.00m之间。2.4.2 工程地质根据现场地质调绘及勘探，在勘探深度范围内分布地层主要为第四系上更新统洪积层和第三系地层，岩性以粉质粘土和泥岩为主，现将桥位区内主要地层从上至下分析如下：第四系上更新统（Q3pl）：黄土状粉质粘土（Q3pl）：褐黄色，可塑，含少量铁锰质斑点，见灰白色条纹，0.00.4m为耕植土，见少量植物根系。仅在ZK57290C处出现，深度4m左右。黄土状粉质粘土（Q3pl）：黄褐色，可塑，含少量铁锰质斑点，干强度高，切面光滑，有光泽，厚度5.76.1m。黄土状粉质粘土（Q3pl）：黄褐色，可塑，含少量铁锰质斑点，干强度高，切面光滑，有光泽，厚度4.69.9m。第四系中更新统（Q2al+pl）：卵石（Q2al+pl）：杂色，饱和，密实，矿物成分以石英、长石为主，呈圆棱状及次棱角状，一般粒径2080mm，最大100mm，含量约占60%，充填物以粉质粘土为主，钻进较慢，钻具跳动，厚度约5.413.2m。第三系*组泥岩（N）：棕红色，弱胶结，泥质结构，层状构造，岩芯成块状，块径23cm左右，最大8cm左右，局部为短柱状，断面可见铁锰质侵染，厚度约为16.022.8m。泥岩（N）：灰黄色，强风化，主要矿物质成份为石英、长石，中粒砂状结构，快状构造，钙质胶结，成岩较好，岩芯呈短柱状，最大揭露厚度23.1m。 *大桥桥址处工程地质剖面图2.4.3 水文地质桥址区域内地下水类型为松散岩类孔隙水，为潜水，多以层间水形式存在，富水性差，补给来源主要为大气降水。勘察期间沟底稳定地下水水位埋深约15m。2.4.5地震效应依据公路桥梁抗震设计细则（JTGTB02-01-2008）、建筑抗震设计规范（GB50011-2010）、中国地震动参数区划图（GB18306-2001）及中国地震动反应谱特征周期区划图，项目区属于地震设防烈度为7度，地震动峰值加速度为0.10g，设计地震分组为第二组，依据区域地质资料及本场地地质情况可知，场地土类别属中软土，场地抗震地段属可进行建设的一般场地，依据临近工程资料，该场地类别为类场地，场地特征周期为0.40s。按照地震动峰值与地震基本烈度对照表，对应地震基本烈度为度。综合判定场地属对建筑抗震的一般地段。2.5现有水利工程*大桥桥址下游约3km处有已建*水库，根据2005.3月*水利勘测设计院编制的*市*水库除险加固工程初步设计报告中提出：*水库控制流域面积210km2，工程等别为等，主要建筑物大坝、溢洪道、输水洞均为3级建筑物，次要建筑物为4级，临时建筑物级别为5级。*水库设计洪水标准为50年一遇设计，校核洪水标准为1000年一遇，设计洪水流量：1548m/s，校核洪水流量3254m/s，设计最高洪水位185.89m，校核最高洪水位188.92m，正常蓄水位182.60m，回水范围为1.3km。*大桥上游无其他水利工程。3 河道演变3.1 河道历史演变概况*是黄河流域伊洛河水系涧河的一级支流，在*市*红山乡境内汇入涧河，*大桥桥址上游控制流域面积199km2。*干流河道长27km，干流平均比降0.00555，河道宽80m左右，河床土质为黄土状粉质粘土。桥址处附近*地面高程一般为182.69212m，河道宽80m左右，河床土质为黄土状粉质粘土。*市境段改造工程跨*大桥工程位于*下游，属黄土丘陵区河道，由于缺乏综合治理，*坡降小，河床宽，泥沙淤积严重，河床抬高大。河床地质多为散粒体，两岸为开阔的河谷平川地带，两岸支流河口多、村多人多，经济发达。因沿河两岸及小支流土层较薄且土质疏松，故每遇暴雨或大雨，小流域洪水伴随泥石流涌向沟口，在沟口或河道内形成淤积，使河床在小范围内摆动，长久以来，随河水不断冲刷，河道右侧岸坡陡立，地势较高，左侧形成阶地，阶地内杂草树木较多，据当地居民介绍，*常年水量较小，两岸虽均未整治，但已形成天然稳定河道。3.2河道近期演变分析本工程所处河段河道基本上为黄土状粉质粘土河道，左、右岸虽未整治但已形成天然稳定河道。加之下游*水库的修建，河道流速减小，加速淤积，对于减小河道的摆动强度，稳定流路，河道稳定是有利的，故河床基本上不会摆动，河槽变化也不会太大。3.3 河道演变趋势分析河道历史、近代演变过程中河床河岸及走向基本上与现有河道走向一致，认为该河段河道演变是极其缓慢的，演变趋势基本趋于稳定；河道泥沙输沙量较低，不会造成河道大范围淤积。综合上述情况分析，预计*河道的未来演变趋势基本趋于稳定。4 防洪评价计算4.1桥梁和河道防洪标准（1）.根据公路工程技术标准JTGB01-2003中5.0.2桥涵分类规定：多孔跨径总长在100L1000m范围内的定为大桥。根据公路工程水文勘测设计规范JTG-2002表5.1.2中公路等级为一级的大、中桥设计洪水频率为100年一遇。（2）.*全段均未治理，无堤防，参照防洪标准GB50201-94表3.0.1规定，本河段未来治理防洪标准定为20年一遇。4.2设计洪水和设计洪水位4.2.1基本资料*是黄河流域伊洛河水系涧河的一级支流，在*市*红山乡境内汇入涧河，*大桥桥址上游控制流域面积199km2。*干流河道长27km，干流平均比降0.00555，河道宽80m左右。由于本流域无实测洪水资料，本次洪水推算采用*省水利院1984年10月编制的*省中小流域设计暴雨洪水图集（以下简称“84图集”）和2005年12月*省水文局编制的*省暴雨参数图集（以下简称“05图集”）查暴雨参数，用“84图集”相配套的洪水计算公式及查算图表推求洪水。并对洪水计算成果进行合理分析。4.2.2洪水计算4.2.2.1 “84图集”洪水计算（1）设计雨量计算根据*跨*大桥桥址所处地理位置，依照“84图集”附图，在流域重心处读得各时段点暴雨均值和相应的变差系数，以Cs=3.5Cv 查皮型曲线模比系数计算设计频率点暴雨量，再根据流域面积查附图求得点面折减系数，计算面暴雨量。流域设计暴雨量计算成果见下表4-1。表4-1 流域设计暴雨量计算成果表项目10分钟1小时6小时24小时点雨量(mm)15.138.859.680Cv0.450.550.590.6Cs/Cv3.53.53.53.5点面折减系数10.7750.7960.8261%面雨量(mm)3889149.3211（2）设计净雨及设计洪峰流量计算1）设计暴雨递减指数考虑不同时段雨量变差系数Cv及点面关系，根据各时段点雨量和点面折减系数，按“84图集”中的计算公式，计算三种时段设计暴雨递减指数n1、n2、n3。暴雨递减指数公式：式中：n1p、n2p、n3p为三种时段设计暴雨递减指数；H10p、H1p、H6p、H24p分别为同一设计频率年最大10分钟、1、6、24小时点雨量。为暴雨点面折减系数。暴雨递减指数计算成果见表4-2。表4-2 暴雨递减指数成果表设计频率n1n2n31%0.5250.7120.7505%0.6000.7500.7802）设计净雨和设计洪量设计净雨及设计洪量:采用24小时暴雨计算设计洪水，其净雨量由“84图集”附图次暴雨径流关系P+PaR曲线查得，P为24小时雨量，Pa为前期影响雨量，R为24小时净雨深。24小时设计洪量用公式:W24=1000RF计算，W24为24小时设计洪量，F为流域面积，设计频率净雨量及洪量成果如表4-3。表4-3 设计净雨量及洪量计算成果表 涉及频率5%1%24小时暴雨量（mm）145.38211前期影响雨量（mm）36.6755P + Pa182.0526624小时净雨深（mm）92161.824设计洪量(104m3)18313236（3）设计洪峰流量计算设计洪峰流量采用推理公式法计算。1) 基本公式：Qm=0.278(S/n)F (m3/s) =1-(/s)n=0.278L/(mJ1/3Q1/4 )(h)式中:Qm设计洪峰流量 (m3/s)； 洪峰迳流系数； 洪峰汇流时间 (h)；F 流域面积 (km2)；L 干流长度，设计断面至干流分水岭 (km) ；J L的干流比降(以小数计)；S 设计最大1小时雨量平均强度，即设计频率1小时雨量(mm/h)；N 设计暴雨递减指数； 平均入渗率，以mm/h计；m汇流参数。2) 洪峰流量计算 根据实测资料及图集查算出上述参数，按公式用试算法求解成果见表4-4。表4-4 设计洪峰流量计算成果表项 目5%1%设计雨强S(mm/h)62.8589n10.60.525n20.7500.712n30.7800.75m2.372.37平均入渗率(mm/h)6.56.5洪峰径流系数0.77390.858洪峰汇流时间(h)3.05682.55设计洪峰流量Q(m3/s)117821904.2.2.2 “05图集”洪水计算（1）设计雨量计算根据“05图集”附图，在流域重心处读得各时段点暴雨均值和相应的变差系数，以Cs=3.5Cv 查皮型曲线模比系数计算设计频率点暴雨量，再根据流域面积查附图求得点面折减系数，计算面暴雨量。流域设计暴雨量计算成果见下表4-5。表4-5 流域设计暴雨量计算成果表项目10分钟1小时6小时24小时点雨量(mm)15.335.055.080.0Cv0.50.550.550.55Cs/Cv3.53.53.53.5点面折减系数10.7750.7960.8261%面雨量(mm)41.8680.29129.43195.36（2）设计净雨及设计洪峰流量计算1）设计暴雨递减指数考虑不同时段雨量变差系数Cv及点面关系，根据各时段点雨量和点面折减系数，按“84图集”中的计算公式，计算三种时段设计暴雨递减指数n1、n2、n3。暴雨递减指数计算成果见表4-6。表4-6 暴雨递减指数成果表设计频率n1n2n31%0.5250.7120.7505%0.6000.7500.7802）设计净雨和设计洪量计算公式及计算方法同前设计频率净雨量及洪量成果如表4-7。表4-7 设计净雨量及洪量计算成果表 涉及频率5%1%24小时暴雨量（mm）141.73195.36前期影响雨量（mm）36.6755P + Pa178.4250.3624小时净雨深（mm）8714624设计洪量(104m3)17312920（3）设计洪峰流量计算设计洪峰流量计算公式及计算方法同前。计算成果见表4-8：表4-8 设计洪峰流量计算成果表项 目5%1%设计雨强S(mm/h)56.8380.29n10.60.525n20.7500.712n30.780.75m2.372.37平均入渗率(mm/h)6.56.5洪峰径流系数0.75360.846洪峰汇流时间(h)2.78162.460设计洪峰流量Q(m3/s)110619884.2.2.3 “84图集”与“05图集”洪水比较分析采用不同图集查算的降雨量及以此计算的设计洪量和设计洪峰流量成果见表4-9：表4-9 不同图集计算结果对比 设计频率项目100年一遇20年一遇设计洪量(104m3)洪峰流量(m3/s)设计洪量(104m3)洪峰流量(m3/s)“84图集”3236219018311178“05图集”2920198817311106相差百分比9.89.25.5%6.1%将两种图集计算的结果进行比较，可以看出：按“05图集”计算的洪峰流量、洪量比“84图集”偏小，但两者相差均在15%之内，从安全方面考虑，本次设计采用 “84图集”计算成果。桥址处100年一遇设计洪峰流量为2190 m3/s，该处河段20年一遇洪峰流量1178 m3/s。4.2.3设计洪水位推求本次依据桥址上下游一定范围内河道断面及河道水面比降，采用明渠均匀流公式进行了计算，明渠均匀流公式为：式中：Q洪峰流量， A过水断面面积； J水力比降；比降采用为0.00555。 C谢才系数，； n河道糙率； R水力半径，R=A/x； x湿周参照中国建筑工业出版社第二版给水排水设计手册第7册城镇防洪第6章关于天然河道分段和糙率的选用，结合计算河段内河道具体情况，如地形地质、河床特性、边滩情况、植被覆盖、下垫面的情况,经综合考虑，本次防洪评价河道糙率n取0.035。利用上述公式，推求出工程断面*大桥处百年一遇设计洪水位为191.94m，河道20年一遇设计洪水位190.14m。4.2.4设计洪水及洪水位的选取（1）设计洪水的选取由上述成果分析，可得该工程所在河段百年一遇洪峰流量为2190m3/s，*市境段改建工程两阶段初步设计中*大桥100年一遇设计流量为2046m3/s，与本次计算基本相符，故采用2190m3/s作为本次防洪评价百年一遇洪峰流量。（2）设计洪水位的选取*改造工程跨*大桥工程按100年一遇洪水标准设计，依据上述公式计算得出成果:*大桥100年一遇洪水位为191.94m。4.3 壅水分析计算天然河道中水流呈自然流态方式，桥梁等建筑物的修建，无疑将对河道水流产生一定影响，根据防洪设计的要求，需计算桥墩建成后产生的壅水高度，以推算工程阻水引起水位壅高变化和壅水长度，研究是否采取相应的补救措施。4.3.1工程阻水面积计算将大桥中心桩号处所在河道断面作为控制断面，大桥建成后，在设计标准洪水（100年一遇）来临时，壅高上游水位，按缩小河道断面计算最高水位。根据实测的断面资料和*市境段改建工程两阶段初步设计等设计资料及河道防洪标准，分析频率为100年一遇和20年一遇设计水位下本工程桥墩的阻水面积，根据设计方案，当遭遇100年一遇和20年一遇洪水时，本工程部分桥墩位于*河道内，考虑到桥墩布置方向与水流方向不一致，桥墩布置方向与*主河槽夹角为15。在计算阻水面积时，将其投影到桥址计算断面，桥墩阻水面积计算成果见表4-10。表4-10 桥墩阻水要素表频率（%）水位（m）河道过水面积(m2)河道宽(m)桥墩阻水面积（m2）桥墩阻水宽度（m）建桥后河道过水面积(m2)桥墩占有面积比例(%)桥墩占有宽度比例(%)1191.94782.7221256.2815.4726.447.27.25190.14533.7819937.8215.4495.967.17.74.3.2壅水高度计算以大桥中心处河道断面为控制断面，采用公路桥位勘测设计规范(JTJ 062-91)中推荐公式8.4.1-2计算。式中：Z桥前最大壅水高度；系数，取0.05，见下表；河滩路堤阻断流量与设计流量比值()1011303150500.050.070.100.15桥下平均流速，m/s Qp设计流量；桥下净过水面积，m2 ；断面平均流速， m/s ； 天然状态下断面通过的设计流量，m3/s ； 过水断面面积，m2 ； 断面平均流速，m/s。将各参数带入公式计算出20年一遇壅水高度为0.09m，100年一遇壅水高度为0.12m。4.3.3壅水长度计算壅水长度公式为：式中： L桥前壅水长度（m）； Z桥前最大壅水高度（m）； I水面比降。本河段水面平均比降为1/200，利用公式计算出100年一遇壅水长度为48m，20年一遇壅水长度为36m。4.4 波浪高度计算波浪高度计算按公路桥位勘测设计规范（JTJ06291）附录十四的公式计算。经计算，桥址处波浪高度为h1%=0.525m。根据规范规定，复核桥梁底高程时，取计算浪高的2/3计入，也即2/3 h1%=0.350 m。4.5 桥梁防洪计算水位桥梁防洪计算水位：H=H静+Z +R+SH静百年一遇水位（m）,191.94 m；Z桥前最大壅水高度（m），0.12m；R波浪爬高（m），0.35m；S安全超高（m），根据公路工程水文勘测设计规范 中表6.4.1“在不通航河流桥下净空安全值为0.5m”。经计算，*大桥中心处100年一遇防洪计算水位为192.91m。根据*省交通规划勘察设计院有限责任公司编制的*市境段改建工程两阶段初步设计中*大桥设计梁底高程为212.76227.63m，桥梁梁底高程满足规范要求。4.6 冲刷与淤积分析计算桥梁墩台冲刷包括自然演变冲刷、一般冲刷和局部冲刷，并取其不利组合作为冲刷计算成果。本次计算桥位处河床基本稳定，河流自然演变冲刷影响较小，故桥址处河床冲刷采用一般冲刷和局部冲刷后成果值。（1）一般冲刷一般冲刷采用公路工程水文勘测设计规范JTGC302002中的粘性土河床的一般冲刷公式7.3.2-1简化公式计算河道最大一般冲刷深度：式中：hp桥下一般冲刷后的最大水深(m)；Ad单宽流量集中系数，取1.1；频率为P%的设计流量（m3/s）；桥下河槽部分通过的设计流量(m3/s），当河槽能扩展至全桥时取用QP；天然状态下河槽部分设计流量（m3/s）；天然状态下桥下河滩部分设计流量（m3/s）；Bcj河槽部分桥孔过水净宽（m）；当河槽能扩宽至全桥时即为全桥桥孔过水净宽。桥墩水流侧向压缩系数，根据设计流速和桥梁弹孔净跨径确定；hcm河槽最大水深（m）；hcq桥下河槽平均水深；IL冲刷坑范围内粘性土液限指数：0.17将有关参数带入上式可得：百年一遇（1%）洪水时, hp冲刷深度为2.3m。（2）局部冲刷局部冲刷采用公路工程水文勘测设计规范JTGC302002中的粘性土河床桥墩的局部冲刷公式7.4.2-1、7.4.2-2式计算桥墩的局部冲刷：当hp/B1 2.5 当hp/B1 2.5 式中：hb桥墩局部冲刷深度（m）；墩形系数；B1桥墩计算宽度；hp一般冲刷后的最大水深(m)；V一般冲刷后墩前行进流速（m/s）；IL冲刷坑范围内粘性土液限指数：0.17将有关参数带入上述计算公式可得：百年一遇（1%）洪水时, 桥墩局部冲刷深度Hb为5.56m。根据上述一般冲刷深度和局部冲刷深度计算结果，可以得出总冲刷深度计算结果表，详见表4-11。表4-11 冲刷计算结果表频 率（%）水 位一般冲刷深度（m）局部冲刷深度(m)总冲刷深度(m)1191.942.305.567.86*大桥百年一遇总冲刷深度大于5m，参照公路工程水文勘测设计规范非岩性河床天然基础墩台基底埋深安全值列表（见表4-12），基础埋深安全值取3.0m。表4-12 基底埋深安全值桥梁类别总 冲 刷 深 度(m)05101520一般桥梁1.52.02.533.5特殊大桥2.02.53.03.54.0本工程桥梁的计算桩长已考虑冲刷影响，其设计桩长为2876.4m，埋深为2842m，满足基础安全埋深的要求。4.7 河势影响分析计算根据分析，本工程修建后，由于桥墩的布置侵占了一部分河道泄洪断面，减少了过水面积，使得桥址下游流速有所增大。建桥后水位壅高，对河道行洪、河道两岸及滩地产生一定影响，但其影响范围有限，对整个河段河势影响并不大。4.8施工期洪水评价4.8.1 施工期洪水根据该地水文气象特性，主汛期6月9月*来水流量较大，不利于工程施工。按照施工要求，施工期主要安排在非汛期10月次年5月底进行。 由于流域附近无实测流量资料，因此参照*省水利工程水文计算常用图图集及*省水资源（2007）附图间接计算*大桥5年一遇施工期洪水。非汛期10月次年5月底5年一遇最大月来水量为1.53 m3/s。4.9.2 施工方案*市境段改造工程跨*大桥施工方案的初步安排如下：1、施工步序施工步序一:（1）进行三通一平及其他施工准备。（2）施工桩基础，施工时严格控制混凝土的配合比、入模温度、分层厚度，并采取必要的降温、保温措施，避免产生温度裂缝。（3）采用级配沙砾进行基坑回填，可埋设注浆管，确保回填密实。施工步序二:进行地基处理，搭设满堂支架，浇筑三角刚架部分施工步序三:进行地基处理，搭设满堂支架，安装钢、混结合段钢结构，浇注剩余段混凝土梁；待混凝土强度达到设计强度的90后对称、均匀张拉主梁纵向钢束，钢束在张拉完毕后应及时灌浆及封锚。梁施工时应注意根据施工监控单位提供、设计确认后的预拱度及施工临时设施的影响，确定混凝土主梁立模标高。施工步序四:（1）施工桥面铺装、栏杆、景观构造及河道护砌等附属设施。（2）成桥荷载试验。（3）完成大桥建设、通车。2、施工工期安排大桥的施工周期主要由桩施工、混凝土浇注、主塔施工、拼装桥面系、架设主缆、安装并张拉吊杆、桥面铺装及其他桥面附属设施的施工等步骤组成，其中缆索体系的架设及线形调整是施工过程中的关键步序。4.9.3 施工方案评价通过上述施工方案布置，可有效降低桥梁施工对河道行洪的影响，再加上施工单位严密周到的雨季施工组织设计及应急预案，可确保施工安全。