抚顺市北阳二号桥建设工程防洪影响

崔舒颖

(辽宁省抚顺水文局,辽宁 抚顺 113015)



抚顺市北阳二号桥建设工程防洪影响

崔舒颖

(辽宁省抚顺水文局,辽宁 抚顺 113015)

北阳二号桥是抚顺市保障性住房基础设施建设项目的区域性配套工程，是省、市关注的重点工程项目。本文对工程所在流域的设计洪水以及相应的河道水位等参数进行了复核计算，同时对工程建设给所在流域或区域带来的防洪影响进行了简要分析，提出了相应的施工建议和要求，为工程的顺利实施提供了必要的技术支持。

桥梁;建设;防洪;影响

1　概述

1.1工程概况

北阳二号桥原名北阳二街北人工河公路桥，位于抚顺市新抚区北阳二街北端处，1966年设计，横跨于日伪时期挖掘的杨柏人工河。桥型为双曲拱，全长50 m，拱圈净跨36 m，全宽4.7 m，净宽4.5 m，两侧护栏间距1.67～1.70 m，每侧共27根柱，柱高0.96 m。拱肋混凝土标号为C25混凝土。1997年进行二次加宽，设计增设钢管混凝土结构，全宽增加至10.5 m。

该行政区内共有4条道路，分别为北阳四街、北阳二街、盘南路和北阳三路。北阳四街南起盘南路，北至北阳河河堤，道路全长1278 m，属于城市次干路。北阳二街南起盘南路，北至北阳河河堤，道路全长1110 m，属于城市次干路。盘南路西起沈环线，东至南花园街，道路全长4168 m，属于城市主干路。北阳三路西起北阳四街，东至盘南路，道路全长530 m，属于城市次干路。

北阳二号桥属于北阳二街，南北走向。桥北与沿河的人工河路相接，桥南与北阳一路相接。北阳二街分别与北阳一路、北阳二路、北阳三路相接，南端与盘南路相接。北阳二号桥桥北为工厂区，桥南为居民住宅区。

原桥年久失修，已超过正常使用年限。拱脚处基岩风化严重，桥面有破损，加宽部卷制钢管防腐层已锈蚀，栏杆混凝土局部剥落，部分非受力构件钢筋出露、锈迹斑斑。受抚顺市市政园林管理中心的委托，辽宁公路试验检测中心对北阳二号桥原桥进行了检测。依据《城市桥梁养护技术规范》(CJJ 99-2003)、《公路桥涵养护规范》(JTGH 11-2004)、《公路桥梁技术状况评定标准》(JTG/TH 21-2011)，经综合评定，初定该桥为四类桥，但由于该桥静载试验校验系数不满足规范要求，最终评定该桥为五类桥，处于危险工作状态，应及时关闭交通，并进行桥梁改建或重建。

1.2流域概况

工程所在杨柏河原为浑河一级支流，后人工改为现河道汇入古城河。

古城河主流发源于抚顺县大顶子山，流经八家子、英守村、石文镇、塔峪镇、五老屯，在古城子南窑地进入市区，沿西露天矿坑西侧过新生桥、望花桥汇入浑河，河长35.5 km，望花桥以上集水面积325.15 km2，河道平均比降4.26 ‰。支流杨柏河在南窑地汪良电铁桥以上汇入古城河，古城河在汪良电铁桥以上集水面积315.45 km2，其中杨柏河支流河长5.2 km，集水面积为53.2 km2。花园湖位于抚顺市区南部，有两条支流汇入，即主流千金河和支流路家河。河水汇入花园湖后经杨柏河流出，汇入古城河。

杨柏河出花园湖经南花园、北阳、二龙山、五老屯等区段汇入古城河。此段河道为人工开凿河道，多数河段河宽约在40～70 m左右，自花园湖出口至二龙山西山脚段河道多为窄深型，进入五老屯地区后渐变宽变缓。河道路径顺地势而行，相对顺直。建国后，经多次整治，河道、河堤相对规整，洪水期未出现严重的河堤溃决等灾害。此段河道总长约5.2 km，北阳二号桥位于杨柏河入古城河口以上约3740 m处。在工程所在位置的河道内设置了上、中、下3个水道检测断面，中断面位于北阳二号桥位置，距上下断面各60 m左右。从实测的断面图上看(见图1)，河道形状变化不大，由上至下略变宽，河底高程渐次降低，上下断面间平均比降为5.25 ‰，中断面河道宽深比约为3.5∶1。

图1　工程所在位置河道断面示意图

图2　桥梁设计方案立面简图

1.3采用的技术路线

根据现场查勘，并通过查阅相关资料，经分析确定该工程的防洪影响范围主要为桥梁施工涉及的两岸河堤以及桥梁上下游区域。根据该区域河道以及该地区所处的地理位置，进行相关的水文、水力计算，并对计算结果进行合理性分析，对工程建成后给河流态势及河道、河堤防洪工程带来的影响进行综合性评价，得出影响结论并提出合理化解决措施。

2　工程设计方案

新建桥梁的设计方案为斜腿钢构桥。桥梁全长50 m，宽20 m，横断面布置为2 m人行道+16 m机动车道+2 m人行道。上部结构跨度布置为12.5 m+25 m+12.5 m。梁底距离河床底15 m，基础为扩大基础。桥台为柱式桥台扩大基础。桥梁建筑面积1000 m2。斜腿基础为钢筋混凝土明挖基础，如图2所示。

方案特点：主要是造型优美，结构轻巧，具有力学和美学上的诸多优势。和连续梁桥相比，两个斜腿相当于给中跨施加了一个预应力。和拱桥相比，节省了拱上建筑，同时具备连续梁桥和拱桥的优点。可以充分利用花岗片麻岩的地质条件，基础施工简单。施工时可采用贝雷梁上加工字钢方木上置碗扣架施工，共需贝雷片320片。不受场地条件限制。缺点为需在河床安装约15 m高桥板支架，支架稍高。本方案工程造价较高。由于主梁采用满堂支架现浇施工，桥梁施工周期较长。

此设计方案消耗主材：钢筋约300 t，混凝土约2000 m3。

3　水利分析计算

3.1防洪标准

根据辽宁省建设厅《关于对〈抚顺市城市防洪规划〉的批复》(辽建发〔1999〕100号)，杨柏河城市段防洪标准为50 a一遇洪水。

因杨柏河河口以上1749.99 m段右岸地面高程较低，如洪水漫溢将直接威胁西露天矿安全，考虑其防护对象的重要性及防洪工程的封闭性，为安全起见本次洪水分析计算按照百年一遇洪水进行。

3.2杨柏河设计洪水分析

杨柏河所在古城河流域为无水文资料地区，设计洪水分析计算根据《辽宁省中小河流(无资料地区)设计暴雨洪水计算方法》(以下简称《方法》)进行[1]。

3.2.1参数选定

杨柏河流域面积为53.23 km2,河长为14.2 km，河道平均比降综合上游两条支流分布情况确定为7.37 ‰，河流所在区域为Ⅲ5分区。

3.2.2计算成果

按照《方法》提供的设计暴雨洪水分析计算方法[2]，分别取10 min、1 h、6 h、24 h、3 d设计点平均暴雨量作为计算初值，设定Cs/Cv = 3.5，通过查表、计算，先后得到同频率的面暴雨均值、t历时设计面雨量及面暴雨强度等，然后根据雨洪同频原则，查表、计算得出相应的设计洪峰流量及洪量等计算成果(计算过程略)[3]，见表1。

表1　杨柏河设计洪峰流量、洪量计算成果表

3.2.3合理性分析

2007年，受抚顺市有关部门委托，中水东北勘测设计研究有限责任公司完成了《抚顺浑河及其支流防汛安全综合整治工程应急初步设计报告》(该报告通过了相关部门的审核)，其中《抚顺西露天矿周边河流防护工程洪水设计》成果中(见表2)，杨柏河百年一遇洪水的洪峰流量为519 m3/s，本次计算结果与之基本吻合，因此，在后续防洪影响评价分析中采用该计算成果。

表2　西露天矿防护工程杨柏河设计洪峰流量成果表

3.3工程所在位置河道断面设计洪水位的推求

杨柏河的防洪标准为50 a一遇，考虑到河道所在位置的防洪安全对西露天矿的重要性，拟按照百年一遇洪水标准对该工程的防洪影响进行分析评价。

《抚顺西露天矿周边河流防护工程洪水设计》成果中百年一遇洪水的洪峰流量为519 m3/s。其水面线计算成果见表3。

表3　杨柏河水面线计算成果汇总表　m

北阳二号桥距杨柏河入古城河口约3740 m处，经推算其百年一遇洪水的洪水位为92.33 m，如图3所示。

图3　北阳二号桥河段上中下断面水面线与河底高程示意图

4　结论与建议

根据上述的分析计算结果，百年一遇洪水位为92.33 m。从该工程设计方案的设计图纸上可以看出，坐落于河堤两岸上的桥梁斜腿的最低支点高程为96.202 m(右岸护坡以下)，与上述百年一遇洪水92.33 m相比，高差达3.87 m，亦即在百年一遇洪水下，桥梁的任何部位均不会产生阻水现象，因此，从工程项目对河道泄洪方面来看，防洪标准内该工程对泄洪并无不利影响。

项目的施工期确定为2015年5—10月，恰逢汛期。由于工程施工需要开挖河堤、河槽及堤上公路，因此，对汛期防汛抢险会产生不利影响。主要是表现在两方面：一是工程施工占用河堤、堤上公路，造成交通阻塞，不利于防汛抢险物资的运输、避险人员撤离等；二是开挖河堤造成河堤原有结构破坏，堤防不稳定，施工过程中遇大洪水可能造成施工部位及附近堤段出现溃塌等险情，给防汛安全带来较大隐患。

因此，为安全顺利完成该桥梁施工建设，提出以下几点建议：

(1)完善汛期施工防御洪水设计及相关预防措施预案或应急方案，并报相关防汛管理机关审核后实施，与驻地防汛管理部门加强联系和协调，确保汛期施工安全。

(2)工程施工涉及改变河道堤防等防汛设施时，应报请相关水利机关审核批准，并由相关管理机关派人现场监督实施，并于工程部件施工完毕后按照不低于原标准恢复所涉及河道堤防等防汛设施原貌和功能。

(3)工程施工要严格按照经批准的工程设计方案执行，竣工后的工程不得侵占、损毁计划外的防汛抢险设施、或对相关河段防汛抢险造成不利影响。

(4)汛期施工时，要密切注意天气、水情变化，遇紧急汛情应服从防汛管理机关调度、指挥，全力应对汛情、险情，确保该区域安全度汛。

[1]麻荣永,黄海燕,廖新添.土坝漫坝模糊风险分析[J].安全与环境学报，2004,10(5):15-18.

[2]高冬光,田伟平,张义青,等.桥台的冲刷机理和冲刷深度[J].中国公路学报，1998,11(1)：54-62.

[3]潘峰,付强,梁川.基于层次分析法的模糊综合评价在水环境质量评价中的应用[J].东北水利水电，2003，21(8):22-25.

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

CUI Shuying

(HydrographicOfficeofLiaoning，Fushun113015，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

崔舒颖(1980-)，女，工程师，主要从事水文水资源论证方面的工作。

TV87

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2096-0506(2016)03-0051-04