桥梁防洪评价技术研究|湖南桥梁防洪评价

日期: 2019-01-09

  

      1 涉河桥梁防洪评价计算 
  防洪评价目前主要有3种计算方法:理论计算、数学模型计算和物理模型试验研究。跨河桥梁所在河段有重要防洪任务,较为重要的和对河道防洪有较大影响的跨河桥梁建设宜进行专题研究,采用数学模型计算或物理模型试验研究;目前评价单位多不具备进行定量分析的条件,对于河段无重要防洪任务的跨河桥梁一般多采用理论计算方法。现介绍如下: 
  1.1 水文计算 
  桥梁防洪评价计算一般应采用所在河段的现状防洪除涝标准,若现状河道尚未整治,但已有防洪规划,则应采用防洪规划中的设防标准,同时采用现状河道断面资料及规划河道断面资料展开,相关评价计算,根据计算结果对防洪影响予以评价;若所在河段既未治理,又无规划,则应采用经水文部门认可的最新水文资料(实测暴雨资料、暴雨等值线图、水文图集等),结合流域、地形、土壤、植被和相关河道实测纵、横断面情况,推求不同设计标准的洪水;计算中应考虑上游水库的调蓄错峰作用,并对不同方法的计算成果进行合理性分析,选择代表性较好、可信度较高的成果。 
  1.2 水力学计算 
  天然河道行洪状态下水流一般可视为恒定非均匀渐变流,计算时应根据不同设计标准洪峰流量,采用实测纵、横断面资料,合理确定河槽糙率,利用天然河道水面线计算方法——分段求和法进行计算,起始水深根据河道纵比降及建筑物布置情况确定在河段的上游端或下游端,试算桥位断面不同设计标准的洪水位及水流流速。 
  1.3 壅水计算 
  目前,设计单位多根据桥梁的结构形式及河道边界条件采用规范推荐的多年来常用的经验公式计算壅水高度,采用近似公式计算壅水曲线长度;由于桥位河段一般洪水涨落急骤,历时短促,根据经验山区和山前河流桥下壅水高度取为桥前壅高,河床质松软的平原河流桥下壅水高度不计,其他河流取为桥前壅高的1/2;同时根据工程施工临时性建筑物占用河道断面情况,推求工程施工期壅水曲线,确定壅水位。 
  1.4 冲刷计算 
  一般河道无相关水文实测资料,河道自然冲刷受多种因素制约,边界条件复杂,在实际应用中只能做近似计算。冲刷计算分为一般冲刷计算和局部冲刷计算,多采用上世纪60年代铁路和公路两大系统协作制定的冲刷公式;根据河床土质条件冲刷公式分为非黏性土河床的桥下冲刷公式和黏性土河床的桥下冲刷公式,计算中应根据实际情况进行选用。 
  桥梁墩台基底埋设应在局部冲刷线以,下并满足规范规定的安全值。由于受冲刷和淤积影响,河床地层条件较复杂,合理地进行冲刷分析和选用冲刷计算公式是计算的关键,使用中应注意各种公式的适用条件,计算结果应根据工程经验或工程类比分析确定,这对保证河道行洪和桥梁安全均有重要意义。 
  1.5 河势影响分析计算 
  河道演变是水流(包括泥砂)与河床相互作用的过程,河床演变的根本原因是输砂不平衡。影响河床演变的因素与该流域的地质、地貌、土壤及植被等都有密切联系。其主要影响作用通常有4项:流量大小及其变化过程;流域来砂及其组成;河道比降;河床物质组成情况。河道演变是一个三维问题,因河流边界条件极其复杂多变,现阶段还不可能从理论上进行精确求解,一般只能借助于定性的描述、逻辑推理和经验公式的方法进行分析研究。 
  评价时首先应从河段的整体情况对桥梁建设对河势影响进行定性分析,分析桥梁建设引起的河道主槽变迁、滩槽变化以及桥墩附近水流流态的变化,这些变化引起一定程度上水砂平衡状态破坏,导致河道局部冲刷和淤积。 
  计算中一般采用河床纵向稳定系数公式分析河床纵向稳定性;采用河流综合稳定性指标公式评价河流综合稳定性;并由泥砂运动分析河床稳定性。 
      涉河桥梁防洪评价技术研究|湖南省
桥梁防洪评价单位|长沙·湖南华咨工程咨询有限公司


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