恩施港东门桥旅游码头的修建对城市防洪的影响分析

2019-12-02 05:35高林
工程建设与设计 2019年22期
关键词:东门清江恩施

高林

(贵州省水利科学研究院,贵阳550002)

1 引言

随着我国社会经济的飞速发展和城市化进程的加快,越来越多的涉河建筑如雨后春笋般出现在城市中,这些涉河建筑占用河道岸线必然会对城市防洪造成一定的影响,甚至有可能对人们的生命财产造成损失。科学、客观地评价涉河建筑对城市防洪的影响并提出有建设性的建议,是当前经济建设决策的必然要求。

2 工程概况

东门桥旅游码头位于恩施市主城区东门桥左岸上游250m 处。码头前沿线布置于403.0~404.0m 等高线附近,不占用主航道。码头斜坡采用实体斜坡道形式,客运船舶利用斜坡道外侧挡墙停靠。坡道投影长度88.0m,宽6.0m,斜坡底高程为407.00m,坡顶高程为415.00m,中间于高程为409.00m 和412.00m 处设置长24.0m 的两级休息平台,各级斜坡道之间通坡比为1∶4 的踏步衔接。高程407.00m 处设置有长42.9m,宽16.0m 的亲水平台。

评价码头位于东门钢板坝库区内,根据GB 50139—2014《内河通航标准》,所在河段航道规划等级为Ⅳ级,码头处的设计防洪标准取10 年一遇。

2.1 河道概况

清江地处湖北省的西南部,发源于湖北省利川市东北的齐岳山,自西向东流经利川、恩施、建始、巴东、长阳,于宜都市注入长江,全长423km,天然落差1430m,流域面积17 000km2。本码头位于清江上游恩施城区东门桥河段,控制流域面积2996km2。

2.2 相关涉河工程及设施概况

东门钢板坝位于东门桥码头下游460m,翻板坝导沙坎顶部高程401.0m,中部液压翻板坝长66.6m,枯水期立坝挡水,壅高水位,洪水期坍坝行洪;液压翻板坝底板顶部高程400.2m,立坝时坝顶高程406.7m。另经调查,码头建设雍水范围内有清江大桥1 座,桥长110m,桥面宽20m,梁底高程417.10m。

3 主要分析计算

3.1 设计洪水

工程河段设计洪峰流量按照《恩施市城市防洪规划》(2030 年)中的成果:工程河段天然洪峰流量为2590m3,防洪规划充分考虑姚家平水库和大龙潭水库的联合调度作用,以保证恩施城区在遭遇50 年一遇洪水时,仍能维持2500m3/s 的河道安全泄量。因此,评价河段洪峰流量确定为2500m3/s。

3.2 壅水影响计算

3.2.1 水位流量关系

本码头下游460m 处为东门桥钢板坝,选取该钢板坝为水面线起算断面。钢板坝过水时泄流能力按驼峰堰计算:

式中,Q为过堰流量;σc为侧收缩系数,取1.0;σs为淹没系数,根据下游水深,由《水力计算手册》表3-2-8 查对应数据;m为流量系数,按《水力计算手册》公式3-3-10 计算;b为溢流段长度;g为重力加速度;H0为计入行进水头的上游堰上水头,H0=H+V2/2/g(V为行近流速,m/s;H为堰上水头,m)。

东门桥下游钢板坝水位流量关系如表1 所示。

表1 东门桥下游钢板坝水位流量关系表

3.2.2 过水面积变化

通过量算,在遭遇2500m3洪峰时,东门桥码头建设前过水面积为901m2,建设后过水面积为837m2,过水面积减小64m2,过水断面缩窄率为7.1%。

3.2.3 水面线推算

经过实地踏勘和参照地区参数,清江主河床糙率取0.037,两岸边滩糙率均取0.05,计算公式为恒定非均匀流公式:

式中,Z2、Z1为上、下游断面水位;V1、V2为上、下游断面平均流速;α1、α2为上、下游断面的动能修正系数;hf为沿程水头损失;hj为局部水头损失。码头建设前后的水面线成果如表2 所示。

表2 水面线计算成果表

4 防洪综合评价

根据GB 50139—2014《内河通航标准》,拟建码头处的设计高水位的计算标准取洪水重现期10 年一遇,符合行业内防洪标准及规范要求。

4.1 项目建设对河道的壅水分析

东门桥码头建设后,洪水位与建设前情况相比有所抬升,遭遇Qp=2500m3/s 洪峰流量时抬高幅度为0~0.14m。由此可以看出,本码头建设后比建前过水断面有所减小,过水断面缩窄率为7.1%,导致码头建设后上游水位有小幅度上升。

4.2 项目建设对防洪工程及相关设施的影响

工程河段清江两岸为防洪挡墙,其上部为亲水走廊和公路,项目建设后导致水位抬高对现有防洪堤防洪能力一定影响,鉴于恩施城区防洪体系达到安全泄量2500m3/s 还有一个逐步的过程,建议后期对受本项目影响的防洪堤段进行适当加高。

项目建设后,对河道产生的壅水影在清江大桥处已经达到尖灭点,不会对清江大桥防洪能力产生影响。东门桥码头斜坡道坡顶平台设计标高为415.00m,高于设计洪水高程414.00m。因此,洪水淹没不会影响码头陆域建筑。

5 结论及建议

通过以上分析,得出以下结论:

1)码头所在河段航道规划等级为Ⅳ级,码头处的防洪标准取10 年一遇,分析采用河道安全泄量2500m3/s 作为评价洪峰流量是符合恩施城区防洪规划的。

2)码头建设后与建前相比过水断面缩窄率为7.1%,建设后洪水位与建设前情况相比有小幅度抬升,遭遇2500m3/s 洪峰流量时抬高幅度为0~0.14m。

3)项目建设后,对现有防洪堤防洪能力轻微影响,建议后期对受影响的防洪堤段进行适当加高;本项目建设不会对清江大桥防洪能力产生影响。

4)本工程建成后,能满足工程自身防洪安全。

通过综合分析,对本工程是建议为:

1)进一步优化设计方案,减轻工程建设对洪水的影响;

2)码头实施过程中需进一步加强河段防洪安全管理,设置必要的警示标志;

3)开挖过程中应尽量避免对沿线护岸工程安全稳定的影响,且不扰动基础;施工过程尽量避免对沿线周边居民的生活造成影响,严格控制河道开挖作业。

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