串列三圆柱桥墩间距与交角对水流的偏导作用

(1.河北工程大学水利水电学院，河北 邯郸 056038；2.河北工程大学 河北省智慧水利重点实验室，河北 邯郸 056038；3.南水北调中线干线工程建设管理局河北分局，河北 石家庄 050035)

桥梁建设是常见的涉河建设内容，桥梁是两岸物质运输、人员流动的重要载体，同时桥梁建设对河流的扰动影响着河流的度汛安全[1-2]。我国《防洪法》第二十七条中规定涉河项目建设应符合防洪标准，不得危害堤防安全、影响河势稳定、妨碍行洪畅通等，在实际工程中桥梁桥墩绕流在多方面对河流的防洪安全有着复杂的影响[3-4]。在发生历时洪水时，涉河桥梁对所在河段的防洪安全影响主要包括桥前壅水与水流经过桥梁时桥墩绕流改变原有河势，主要体现在水力因素与泥沙因素[5]。就桥前壅水而言，国内外已取得了诸多计算及实际工程经验，在单圆柱与双圆柱桥墩、桥河正交与斜交，单线、双线以及多线桥梁布置工程条件下，对其进行试验研究并取得符合相应工程条件的计算公式及计算方法[6-11]。在桥墩绕流方面，由桥墩对水流的扰动改变河流原有的河势，对下游防洪安全产生诸多不可控因素，当桥河斜交时相对使下游桥孔的平均流速比同跨类型正交桥增大10%～15%，在计算桥墩基础埋深时应将设计流速增大10%～15%[12]。同时,由于相邻桥墩间的压缩作用使水流向一侧偏转，对河流行洪不利。在斜交角度小于60°时，李付军等[13]建立的偏角公式与试验资料吻合较好。在一组桥墩含多个桥墩串联时，对水流的导流作用及合适布置形式尚未有明确结论。……