人行景观桥跨越东沙河防洪评价

张爽

【摘要】本文采用《公路工程水文勘测设计规范》中推荐的桥梁墩台冲刷公式计算冲刷深度，复核人行景观桥桥梁墩台埋置深度；采用《公路桥位勘测设计规范》推荐的计算公式计算桥前最大壅水高度，根据计算与分析成果，提出结论与建议。

【关键词】东沙河；桥梁；防洪评价

一、工程概况

1、项目基本情况

拟建桥梁为5跨钢梁桥，呈曲线布置，桥长85m，上部结构为钢箱梁桥，梁高0.8m，箱梁为一箱三室形式，桥面为钢桥面。

桥墩采用斜腿钢构形式，钢管直径50cm，常水位以下部分外包混凝土，各斜腿顶部与上部钢梁连接成为一体。

2、河道概况

东沙河在拟建桥址处河道横断面为梯形，两侧为块石护坡，河底高程为56.5m，左岸高程61.0m，右岸高程62.0m，河底宽为60m，边坡系数为1：1.5，河底宽度为60m，纵坡为0.003，河道顺直。

二、防洪评价分析计算

1、评价标准的确定

根据《东沙河（十三陵水库溢洪道至京密引水渠）规划》（以下简称《规划》），该段东沙河规划治理标准为二十年一遇洪水设计，五十年一遇洪水校核。人行景观桥桥长85.6m，属中桥，防洪标准为五十年一遇。

2、水文分析计算

（1）設计洪峰流量

设计洪水采用《规划》中的水文计算成果，五十年一遇设计洪峰流量为358m3/s。

（2）设计水位

东沙河在拟建人行景观桥处的河道顺直，断面形式统一，桥位处水深均采用明渠均匀流方法计算，计算公式如下：

（2-1）

经计算，五十年一遇标准下，东沙河拟建桥位处流速为2.86 m/s，水位为58.60m，水深为2.86m。

3、壅水分析计算

（1）阻水面积分析

为提高桥梁景观效果，桥梁设计为曲线型，每组桥墩采用四个斜腿钢构+地下承台形式，全桥共布设4组桥墩。

需考虑洪水来临时水流过大使得桥墩中迎水面的两个斜腿钢结构形式的间隙因水流或漂流物阻塞形成阻水平面，因此，考虑最不利情况，将阻水面积扩大为两斜腿钢结构之间的截面积，将各组桥墩的阻水面积投影至同一平面，取最大截面积作为阻水面积。

（2）壅水分析计算

桥前最大壅水高度采用《公路桥位勘测设计规范》（JTJ062-2002）推荐的公式（8.4.1-2）计算：

经计算，五十年一遇标准下，建桥后桥位处流速为3.23 m/s，水位为58.82m，壅水高度为0.22m，壅水长度为220m。

4、桥底板高程复核

壅水后桥下水位为58.82m，桥梁梁底设计高程为60.20m，高于河道五十年一遇洪水位1.38m。

5、冲刷分析计算

桥址处河段土质为黏性土，河槽部分一般冲刷按照下式计算

经计算，五十年一遇标准下，建桥后桥位处一般冲刷为1.65m，局部冲刷为1.24m，总冲刷为2.89m。

三、防洪综合评价

1、与现有水利规划的关系与影响评价

人行景观桥建设后未缩窄河道上口宽，桥梁底高程高于河道五十年一遇洪水位1.60m，壅水后桥梁底高程高于河道50年一遇洪水位1.38m。桥梁设计满足《规划》中“桥梁梁底高程须高于东沙河的五十年一遇规划洪水位1.0m以上”的规划要求。

2、与现有防洪防凌标准、技术要求和管理的适应性分析

参考《北京市市属河道管理和保护范围内建设项目管理规定》（2014务办14附件[涉河工程管理规定]）中“桥梁桩基承台（或系梁）顶高程应分别在河道主槽和滩地最大冲刷线0.5m以下。”的规定，拟建人行景观桥桥承台埋深应为河底以下3.39m，同时应在桥梁上下游一定范围内对河道进行硬化护砌。

3、对河道行洪安全的影响评价

根据洪水分析计算及壅水分析，综合考虑最不利状况，桥前最大壅水高度为0.22m，壅水后洪水位低于两岸高程，对河道行洪的影响很小。

4、对河势稳定的影响分析

桥梁建设后，壅水高度、壅水影响长度均较小，对河道水流流态、水位及流速的影响较小。桥梁建设不会对河势稳定产生较大影响。

5、对防汛抢险的影响分析

人行景观桥拟在非汛期施工，不会阻碍巡河路的通行，对防汛抢险没有影响。

四、结论

本文以人行景观桥为研究对象进行防洪评价，主要对设计水位、壅水及冲刷三个方面进行了计算，根据计算结果对工程布置、行洪影响、河势影响、防汛抢险影响及建筑物自身安全等情况进行了综合分析。得出以下结论。

1、人行景观桥建设符合东沙河河道规划现有规划的要求。

2、人行景观桥防洪标准为五十年一遇。满足防洪标准的要求。

3、人行景观桥建成后梁底高程高于五十年一遇规划洪水位1.60m，壅水后梁底高程高于五十年一遇规划洪水位1.38m。桥梁承台埋深应为河底以下3.39m，为满足冲刷要求，需加大承台埋深或在桥梁上下游一定范围内对河底进行硬化护砌。

4、人行景观桥的建设不会影响河道行洪能力，且满足现行规范要求。

5、人行景观桥建成后不会对河势产生较大的影响。

6、人行景观桥的建设不会阻碍巡河路的通行，对防汛抢险没有影响。

7、人行景观桥的建设不会影响第三人合法水事权益。

参考文献：

[1]《东沙河（十三陵水库溢洪道至京密引水渠）规划》；北京市城市规划设计研究院；2006年。

[2]河道管理范围内建设项目防洪评价报告编制导则（试行）；水利部办建管[2004]109号；中华人民共和国水利部

[3]北京市市属河道管理和保护范围内建设项目管理规定； 京水务办[2014]14号；北京市水务局

[4] GB50201-2014；防洪标准；中华人民共和国住房和城乡建设部 中华人民共和国国家质量监督检验检疫局。