重庆市万盛经开区新田大桥涉河建设方案及防洪评价分析研究

赵蕊

摘要：新田大桥是规划连接孝子河东西两岸的重要通道，也是彻底解决两岸交通堵塞的重要工程。通过水文、雍水、过水面积束窄率、桥梁下净空安全及冲刷分析计算分析工程建成后对河道行洪的影响范围及影响大小，为工程优化总体布局，调整设计方案，提出建议措施，最终使工程满足安全行洪及河势稳定的要求。

关键词：新田大桥，涉河建设方案，防洪评价，防治措施

1、前言

万盛城区位于万盛经开区中部，地理坐标为东经106o55′，北纬28o58′，地处群山环抱的河谷阶地，距重庆73km，距南川35km。地势东北高西南低，海拔在300～330m之间。拟建的新田大桥位于万盛经开区拟建润州江山城配套工程4号道路上，横跨孝子河，是连接中心组团中部片区孝子河东西两岸的重要通道，更是彻底解决两岸交通堵塞的重要工程。新田大桥位于万盛经济开区中心组团中部片区，为2×25.0m预应力混凝土连续箱梁桥，桥梁规模为县城中桥，全桥长62m，桥梁宽21m，设置2×3m人行道+2×7.5m车行道。设计基准期100年，设计行车速度30km/h，设计纵坡-0.502%，桥面双向横坡1.5%，设计荷载为城-B级，人群荷载3.5kN/m2。

2、涉河建设方案

2.1桥梁设计方案

设计桥梁全长62m，桥梁桥孔布置为2×25m预应力混凝土连续箱梁桥，桥面设计高程310.48m～310.17m，设计梁底高程308.63，桥面横坡为双向1.5%，桥面纵坡为单向-0.502%，桥梁纵、横坡通过桥梁横坡调整。

2.2施工方案

2.2.1施工总布置

拟建工程施工主要阶段为：桥墩孔开挖及浇筑、箱梁浇筑、桥面铺装。其中主梁采用满堂支架现浇上部箱梁，施工时不会受到河道水流影响；设计1#、3#墩台位于两岸堤顶，2#中墩位于河道中心位置，桥台、桥墩孔的开挖及浇筑过程中均会受到河道水流的影响，施工期需采用导流、围堰措施。

2.2.2导流方式

导流方式为天然河道泄洪导流。

2.2.3临时护岸措施

工程左引桥段嵌入左岸堤防，左引桥基础开挖施工时将影响堤防稳定，拟对左岸开挖堤防连接断面处采取临时支撑加固措施，防止开挖断面处局部堤防失稳。

2.2.4弃渣处理

本工程开挖及回填量少，经估算工程建设将形成弃渣911m3，经与业主协商，工程产生的弃渣运于在建的万盛滨河市政道路工程，用于万盛滨河市政道路工程回填使用。

3、河道演变分析

3.1 河道历史演变概况

蒲河发源南川区花桥旬家铺子，经巴南区、南川区、万盛后，于綦江三江镇汇入綦江。全流域面积834km2。蒲河为綦江一级支流，为典型的山区型河流，其河岸组成较为坚硬，河床变形主要以推移质运动为主，悬移质几乎不参加造床。由于河道流速与比降较大，河道演变总体表现有河道下切，但这种演变的十分缓慢的。河床年际间变化不大，年内冲淤演变较为明显，浅滩演变遵循“洪淤枯冲”的规律，深槽表现为“洪冲枯淤”，经多年演变，现状基本达到动态平衡。

因此，从总体看来，工程河段河型河势较为稳定，冲淤变化基本平衡。

3.2河道近期演变分析

河道演变主要受山区地形、地势、河床地质构造、两岸植被、当地气象和径流條件及人类活动的影响。工程河段处于万盛城区，近期万盛城区段堤防工程的修建，改变河道边界条件，工程河段岸坡由柔性岸坡变为刚性岸坡，增加了岸坡的稳定性，考虑洪水归槽，工程建设局部顺直了岸线，现状整体岸线也较原天然情况下顺直。

根据现场踏勘访问，万盛城区堤防运行多年来，未出现垮塌等现象，河段岸坡也未发生淤积等现象，说明堤防新建后能满足河段洪水冲刷要求，岸坡稳定，河床也达到了新的冲淤平衡，河道整体岸线基本稳定。通过对历史洪水调查访问，汛期洪水主流流向基本稳定，汛期也未出现淤积问题，故认为河段深泓线稳定。

因此，从总体看来，工程河段河型河势较为稳定，冲淤变化基本平衡。

3.3 河道演变趋势分析

跨越河流的桥梁，由于中墩对水流产生束窄阻水作用，使水流流态发生变化，引起相应的河床调整，这种调整主要表现为：在桥墩上游，因桥墩阻水而产生壅水，流速减小，造成局部泥沙淤积；在桥墩之间因桥墩束水，水位降低，流速加大，造成局部冲刷；在桥位下游，因水流扩散，流速降低，再一次引起河道的泥沙淤积。同时，由于桥墩的分流和导流作用，可引起水流流向的局部改变，也可能引起主流的摆动和河床的演变。

因此，从工程建设方案及建后对河道水位、流速的影响来看，在未来没有人为干扰的情况下，工程河段岸线将长期保持稳定。

4、防洪评价分析

4.1水文分析计算

主汛期洪水由设计暴雨直接推求，其余时段洪水，根据石角水文站分期洪水资料，各分期以年最大值取样，经频率分析计算，用P-Ⅲ型曲线适线确定统计参数，求得石角水文站各分期设计洪水。再用面积比的0.67次方转换到工程河段处。

4.2雍水分析

本工程修建后，虽然中墩侵占了河道部分行洪断面，但是由于本次在修建两岸桥台时对侵占的行洪断面进行了补偿，建工程后P=2.0%和P=5.0%洪水过水断面还略有增加，因此P=2.0%和P=5.0%设计洪水位未增加，对河道行洪无影响。

4.3过水面积束窄率

本次防洪评价河道行洪面积占据率分析主要分析在20年一遇及50年一遇洪水情况下本工程建设对河道行洪面积占据率。由于CS12断面能够体现出桥后，虽然本桥梁工程墩台侵占该断面的行洪面积，但是本次对其侵占的面积进行的补偿，建工程后过水断面还略有增加，过水断面无束窄。

4.4桥梁下净空安全分析计算

根据《公路工程水文勘测设计规范》，按设计水位计算桥底的最低高程：Hmin=Hs+∑△h+△hj，式中Hs为设计水位，∑△h为考虑壅水、浪高等因素，△hj为桥下净空安全值。由于本工程上游有一在建的闸坝，洪水期漂浮物被闸坝拦截，因此本工程处洪水期无大漂浮物，又由于本河段无通航要求。经计算，波浪高度为0.18m，壅高e为0.0002，安全超高为0.5m，故需要的梁底高程为306.96 +0.18+0.0002+0.5=307.64m。

新田大桥工程梁底最低高程为308.63m，考虑风浪高、壅高和安全超高后需要的最低梁底高程为307.64m，满足梁底最低高程要求。故桥梁底板高程高于拟建的新田大桥工程50年一遇设计洪水水位，大桥本身防洪安全能够得到保障。

4.5冲刷分析计算

根据《公路工程水文勘测设计规范》第7.1.1条规定，桥梁墩台冲刷计算包括河床自然演变冲刷、一般冲刷和局部冲刷三部分，由计算可知，本桥梁工程桥墩最大总冲刷深度为1.33m。又由于本工程只有中墩置于河道中，中墩基础埋入基岩深度为12.0m，覆盖层深度为2.5m。可见，中墩基础均满足埋深要求。

5、结论及建议

（1）本工程所在区域为重庆市万盛经开区，左岸为已成堤防，右岸为已规划堤防，根据重庆市河道管理范围内建设项目管理办法规定，确定工程所在河段的河道管理范围为两岸堤防及之间的区域及评价河段防洪标准为20年一遇标准是合适的。

（2）设计桥梁为总长62m，为2×25m跨现浇连续箱梁桥，桥面高程310.48～310.17 m、梁底最低高程 308.63m，满足50年一遇防洪标准。

（3）工程建设后对上游无壅水影响，工程建设对河段泄洪能力无影响。

参考文献：

[1]吴持恭.水力学（下册），高等教育出版社，1984.3.

[2]吴应辉.桥涵水力水文，人民交通出版社，1993年7月.

[3]重庆市城乡总体规划（2007-2020年）.

[4]重庆市主城区城市防洪规划；

[5]四川省暴雨洪水计算手册.