1、1.0 概述11.1 項目基本概況11.2 評價依據(jù)及評價標(biāo)準(zhǔn)21.2.1 評價依據(jù)21.2.2 評價標(biāo)準(zhǔn)31.3 技術(shù)路線及工作內(nèi)容32.0基本情況52.1流域概況52.2 水文、氣象條件72.3 地形地貌和地質(zhì)概況82.4 研究河段概況82.5 工程概況93.0 河道演變114.0 防洪綜合計算124.1 *水文分析124.1.1水文資料及計算方法124.1.2設(shè)計洪水的計算134.1.3兩種方法成果比較154.1.4推薦采用成果154.2 起始水位的確定164.3 河道水面線的推算174.3.1 天然河道水面曲線計算174.3.2 程序計算原理184.3.3 研究河段水面曲線推求184.

2、4 壅水高度計算194.4.1計算依據(jù)204.4.2規(guī)劃狀態(tài)水力要素計算224.4.3 建橋后水力要素計算224.4.4 橋前壅水計算244.4.5橋前壅水計算結(jié)論265.0 防洪綜合評價276.0 結(jié)論與建議281.0 概述1.1 項目基本概況本項目位于*河的支流*上，*是穿越*的一條主要河道，全長30公里，在*東南與*河匯流后入*灣，全長30km，流域面積1500km2。*路漫水橋的建設(shè)是*政府為解決農(nóng)村交通問題而實施的工程。該漫水橋的建設(shè)對于連接*鎮(zhèn)與*村兩岸交通、推動區(qū)域經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展具有重要的意義。*路漫水橋，與*斜交，斜交角度為30度，在*上的樁號為14+400，與*高速橋鄰近，該漫

3、水橋為6孔，孔徑13米，橋總長78米，橋?qū)挒?0.0米。橋面高程為10.800米，河底高程為4.200米。漫水橋的上部構(gòu)造為鋼筋混凝土預(yù)制板，板厚0.55米，板上為厚10cm的C25混凝土現(xiàn)澆層。漫水橋下部為雙柱式混凝土輕型橋墩，灌注樁上部直徑為1.0米、下部直徑為1.2米。本橋的設(shè)計荷載為：汽車20設(shè)計，掛車100校核。根據(jù)中華人民共和國防洪法，“在防洪區(qū)、滯洪區(qū)建設(shè)防洪項目，應(yīng)當(dāng)就防洪對建設(shè)項目可能產(chǎn)生的影響做出評價，編制洪水影響評價報告，提出防御措施。建設(shè)項目可行性研究報告按照國家規(guī)定的基本建設(shè)程序報請批準(zhǔn)時，應(yīng)當(dāng)附具由有關(guān)水行政主管部門審查批準(zhǔn)的洪水影響評價報告”的要求，現(xiàn)對橋位河段的

4、防洪現(xiàn)狀和防洪標(biāo)準(zhǔn)以及本大橋建成后對河道防洪的影響進(jìn)行水文設(shè)計和評價。按照國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，對*的防洪標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了復(fù)核，推算了研究區(qū)域的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的水面線、漫水橋建成后河道水面壅高及壅水長度，以及對河道防洪影響進(jìn)行評價。并按河道管理范圍內(nèi)建設(shè)項目防洪評價報告編制導(dǎo)則（試行）編制了防洪影響評價報告，為建設(shè)單位進(jìn)行項目決策提供依據(jù)。1.2 評價依據(jù)及評價標(biāo)準(zhǔn)1.2.1 評價依據(jù)1、水利工程水利計算規(guī)范SL 104-95 中國水利水電出版社； 2、橋涵水文，同濟(jì)大學(xué)出版社。3、橋渡勘測設(shè)計規(guī)范，中華人民共和國鐵道部標(biāo)準(zhǔn)，中國鐵道出版社。4、*市*防洪工程規(guī)劃 *市水利勘測設(shè)計研究院 2005年；6、水利部建

5、設(shè)與管理司河道管理范圍內(nèi)建設(shè)項目防洪評價報告編制導(dǎo)則（試行）；7、水力計算手冊 武漢水利電力學(xué)院水力學(xué)教研室編，水利電力出版社；8、公路橋涵設(shè)計規(guī)范 中華人民共和國交通部部標(biāo)準(zhǔn)，人民交通出版社；9、河流橋渡設(shè)計中國建材工業(yè)出版社；10、公路水文勘測設(shè)計與水毀防治，人民交通出版社。11、中華人民共和國防洪法；12、水利水電工程設(shè)計洪水計算規(guī)范；1.2.2 評價標(biāo)準(zhǔn)*是*河的一條支流，根據(jù)中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)江河流域規(guī)劃編制規(guī)范（SL201-97）第6.0.8條規(guī)定：“本流域洪水至其他流域時，其泄洪能力的核算應(yīng)考慮兩地洪水較不利的遭遇情況。”按照堤防工程設(shè)計規(guī)范（GB 5028698）及根據(jù)*市

6、城市防洪規(guī)劃，*河的防洪標(biāo)準(zhǔn)為五十年一遇洪水設(shè)計。因此，本次防洪評價洪水設(shè)計確定*設(shè)計洪水頻率為二十年一遇。1.3 技術(shù)路線及工作內(nèi)容由于*流域面積較大，洪水地區(qū)組成較為復(fù)雜，為了滿足防洪評價的要求，根據(jù)*省防洪規(guī)劃設(shè)計洪水工作大綱及*流域?qū)嶋H情況，將*流域劃分為5個控制斷面，用實測徑流資料法和實測暴雨法兩種推求設(shè)計洪水的方法，通過產(chǎn)流及匯流計算，求得各斷面二十年一遇的設(shè)計洪水過程線，推算出設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)頻率下的洪峰流量。通過對暴雨資料的可靠型、一致性、代表性分析，對用實測徑流資料法和實測暴雨法兩種方法計算的洪峰流量成果進(jìn)行比較，推薦采用實測徑流資料法算得的成果作為最后采用成果。*二十年一遇的水位是

7、以*河匯入口處的水位為基礎(chǔ)推算的，*河二十年一遇的水位是以入?？诙?斷面（111+000）的復(fù)合潮位做為起始水位，向上游逐次推算的。根據(jù)*河防洪規(guī)劃，本次推算的*二十年一遇的洪水起始斷面水位以*河處（*匯入口處）的水位為準(zhǔn)，推算的研究河段的起始斷面水位為8.172m，用水面線推算程序推算出研究河段的水面線。橋位處水面壅高的計算采用了三種方法，把計算結(jié)果進(jìn)行相互比較，得出最切合實際的橋位水面壅高值，同時計算了壅水水面的影響長度。根據(jù)防洪評價的工作內(nèi)容和計算的數(shù)據(jù)結(jié)果，對建橋的防洪影響進(jìn)行了評價，提出了建議。2.0基本情況2.1流域概況研究區(qū)域位于*河下游段的主要支流*上，漫水橋位于*樁號14+4

8、00處，*在*河規(guī)劃樁號93+000處匯入*河。*是*運河的一部分。*河流域位于*半島*脈與*山脈之間。約在東經(jīng)*，北緯*。干流全長130km，流域面積1500km2。流域形狀呈長方形，南北方向長，而河流是東南_西北向，猶如長方形對角線。流域最大寬度64km，最小寬度8km，各支流均正交于干流，成羽狀河系，水流一般是由兩旁分水領(lǐng)向干流集中。流域內(nèi)平原居多，以堆積地貌為主，侵蝕河沖積臺地約占流域面積的75，火山形成的地貌約占7，丘陵面積約占18。丘陵區(qū)及侵蝕臺地分別在各支流的上、中游地帶，沖積臺地分別在干流兩岸。*河干流是一條沒有源頭的、南北兩端通海的人工河。*河南北分流，以*市*分水嶺為界，南

9、流入*灣，北流入*灣，河名取兩灣首字而成。*至*段是南、北*河的分水嶺，河道順直、提防齊整。洪水期*水較大時流向北*河，當(dāng)北*河水位高于*的水位時，則流向*；當(dāng)南、北*河同時漲水時則水流緩慢。降水量多的年月，因水瀉滯緩，堤頂會出現(xiàn)漫溢的現(xiàn)象。*始于元朝，元世祖為南糧北調(diào)接濟(jì)京師，于1280年開鑿，歷時五年而成，后為*河主要排水干道。*向東南流經(jīng)*、*、*三縣（市）界，穿過*濟(jì)鐵路在*東南與*河匯流后入*灣，全長30km，流域面積1500km2。該河流向大致呈西北至東南，流經(jīng)洼地，河道順直，斷面自上而下由20m逐漸寬到80m，呈“凹”字形。由于一些支流斷面超過干流斷面兩倍以上，當(dāng)盛夏山洪爆發(fā)時，

10、*兩岸常發(fā)生水災(zāi)。流域內(nèi)年降雨多集中在69月，汛期與枯水期變幅很大。*主要支流：*流域面積超過100km2的支流有*河和*河。其他支流還有*河、*河、*河、*河等。*河古稱*水，發(fā)源于*以南，向西經(jīng)*、*、入*水庫，再東北于*、*、*交界處入*。河長100km，流域面積608km2。*河的上游河床斷面寬，下游河床斷面窄，建國前經(jīng)常泛濫成災(zāi)。據(jù)*縣志載，從12881374年的86年間曾有3次特大水災(zāi)。*河簡稱*河，古稱*。發(fā)源于*南部一帶丘陵地區(qū)，上游流經(jīng)*、*、*、*4處鄉(xiāng)鎮(zhèn)；中下游沿*西界北流，至*西入*縣境，于*西北再入*，經(jīng)*、*、*3處鄉(xiāng)鎮(zhèn)，于*匯合*河、*河入*。主要支流有*溝、*河

11、、*河、*河、*河、*河等。河道全長50km，總流域面積為339.9km2，河道上游河床開闊，一般在300500m；下游提防窄，一般在50m左右。*河原發(fā)源于*市西南部，現(xiàn)發(fā)源于*東北部，在*市*家村東匯入*，河長26.5km，流域面積52km2。*河系元代1283年為從*河調(diào)水接濟(jì)*水量而開挖的人工河道，源于*市東北，在*匯入*，河長10.5km，流域面積87.48km2。*河發(fā)源于*市南東，以興利于民而得名，干流長10km，流域面積62km2，在*分成東西兩條，東*河于1977年改道入*河，西*河至*東南1.5km處入*。*河源于*一帶，在*匯入*，干流全長13km，流域面積83.4km2

12、。2.2 水文、氣象條件*流域位于*河谷區(qū)，屬暖溫帶季風(fēng)氣候。流域內(nèi)多年平均降水量為686.0mm（19562000年系列），最大年份年降水量為1366.3mm（1964年），最小年份年降水量為339.5mm（1981年），最大值是最小值的4.02倍，豐枯變化劇烈。流域內(nèi)干旱指數(shù)為1.75。降雨量的年內(nèi)分配也極不均勻，降水主要集中69月，汛期4個月的降水量約占年降水量的70左右，有些年份，全年降水量主要集中在一、二次大暴雨中。造成本流域暴雨的主要天氣系統(tǒng)有氣旋、臺風(fēng)、峰面、切變線等。流域多年平均最大24h降水量87.8mm，實測最大24h降水量為183.1mm，發(fā)生于1997年8月19日。2.

13、3 地形地貌和地質(zhì)概況*流域位于郯廬斷裂帶的東側(cè)，跨*南隆起的北緣與*凹陷的南緣，從區(qū)域地層分布看，流域南部出露有元古界*群海眼口組變質(zhì)巖，其他地區(qū)出露的是中生界*組砂巖、砂礫巖、頁巖、青山組火山巖，以及王氏組砂巖、頁巖、玄武巖，覆蓋在地層之上的為新生界第四系，包括殘積、殘坡積、沖積與沖洪積及海積等。*流域的下游段有第四系地層不同程度的發(fā)育，有較厚的第四系沖積沖洪積地層，富含地下水，為*區(qū)及周圍鄉(xiāng)鎮(zhèn)的重要水源地。2.4 研究河段概況根據(jù)*漫水橋在*的具體位置，選取*樁號從12+000（店子河入*處）到14+500（*源頭至*高速橋）共2.5公里作為本專題研究河段。本河段總長2.5公里，河道基本

14、順直，為梯形斷面。本河段河槽寬度約為70米左右，兩岸邊坡坡度為1:2.0。研究區(qū)域地處*丘陵西部，在大地構(gòu)造單元上屬中朝準(zhǔn)地臺的*迭臺隆。自遠(yuǎn)古代后，*地區(qū)長期整體上升遭受剝蝕，到中生代受燕山運動影響，*隆起開始了差異性升降活動，形成*北、*南隆起和*凹陷帶。在升降運動的同時，斷裂活動，巖漿噴發(fā)和侵入形成了大面積的火山巖及中酸性侵入巖。并同時在凹陷帶內(nèi)沉積了較厚的侏羅系和白堊系碎屑巖及火山巖、火山碎屑巖。白堊系后，地殼又總體上升，到第四系上升變的緩慢，地表遭受剝蝕夷平，并在河流的作用下，沿主河槽接受了第四系的沉積。研究區(qū)域地下含水層主要為沖積成因的細(xì)中沙、中粗沙層，分布在現(xiàn)代河床兩側(cè)的古河道內(nèi)

15、，含水層分布面積較大，附水性強(qiáng)，補(bǔ)給條件好，河谷兩側(cè)由粘性土組成的坡洪積、殘坡積層附水性差。含水沙層多為雙層結(jié)構(gòu)，上部為粘性土，下部為含水沙層。局部地段含水沙層中粘質(zhì)沙土透鏡體，地下水類型為潛水。本區(qū)域地下水補(bǔ)給為大氣降水、河水補(bǔ)給和區(qū)外河流補(bǔ)給。地下水總的流向是由西北向東南，與地表水流向及古河道分布方向基本一致，河谷兩側(cè)地下水流向河谷中部。地下水除以徑流形式向東排泄入*河外，蒸發(fā)也是該區(qū)地下水排泄的主要途徑之一。2.5 工程概況*路漫水橋，與*斜交，斜交角度為30度，在*上的樁號為14+400，與*高速橋鄰近，該漫水橋為6孔，孔徑13米，橋總長78米，橋?qū)挒?0.0米。橋面高程為10.800

16、米，設(shè)計橋底高程為4.200米。漫水橋的上部構(gòu)造為鋼筋混凝土預(yù)制板，板厚0.55米，板上為厚10cm的C25混凝土現(xiàn)澆層。漫水橋下部為雙柱式混凝土輕型橋墩，灌注樁上部直徑為1.0米、下部直徑為1.2米。本橋的設(shè)計荷載為：汽車20設(shè)計，掛車100校核。漫水橋所在的*樁號為14+400，該處的二十年一遇的設(shè)計洪峰流量為634立方米/秒，推算的同時段遭遇*河（*匯入口處）20年一遇洪水位為8.172米。漫水橋處規(guī)劃主河槽，上口寬度為70.2米，邊坡坡度為1:2，規(guī)劃堤距為110米，主河槽比降為0.0002m/m，河床糙率為0.03。3.0 河道演變由于*流域的地理位置和地形、地貌特點，其年內(nèi)、年際間

17、的降水分配極不均勻，洪澇災(zāi)害經(jīng)常發(fā)生，這就造成了流域內(nèi)不同程度的水土流失。在*流域的平原微度侵蝕區(qū)，水土流失較輕，年平均侵蝕深0.45mm，年侵蝕模數(shù)605噸/平方公里。在泛低山丘陵強(qiáng)度侵蝕區(qū)，地面坡度1/5001/200，年平均侵蝕深4.65mm，年侵蝕模數(shù)3000噸/平方公里，以溝蝕為主。根據(jù)歷年實測資料分析，研究區(qū)域河段內(nèi)主槽未有明顯擺動，河床比較穩(wěn)定。資料顯示河底高程有不同程度的下降，存在的局部沖刷和淤積問題，是由于水土流失、不均勻降雨，不會對河槽有大的影響。由于*歷史上為人工開挖河道，河床的坡度較平緩，平均為0.0002m/m，不能輸移粗大的沙礫，越靠近匯入*河處，水流所攜帶的泥沙顆

18、粒越小，同時形成不斷的沉淀，說明河流基本處于穩(wěn)定狀態(tài)，河道的自然下切輕微。同時，隨著*上游水利工程的建造，形成了層層攔蓄、梯級開發(fā)的局面，流域內(nèi)水土保持工作效益對流域內(nèi)的蓄水保土起到重要作用。由于*為*河的一條支流，匯入口處為*河下游，河床相對穩(wěn)定、水流平穩(wěn)也為*的河床穩(wěn)定奠定了基礎(chǔ)。綜合以上分析，*的河床將不會有很大的變形。4.0 防洪綜合計算4.1 *水文分析*流域位于*河谷區(qū)，屬暖溫帶季風(fēng)氣候。流域內(nèi)多年平均降水量為686.0mm（19562000年系列），最大年份年降水量為1366.3mm（1964年），最小年份年降水量為339.5mm（1981年），最大值是最小值的4.02倍，豐枯變

19、化劇烈。流域內(nèi)干旱指數(shù)為1.75。降雨量的年內(nèi)分配也極不均勻，降水主要集中69月，汛期4個月的降水量約占年降水量的70左右，有些年份，全年降水量主要集中在一、二次大暴雨中。 1958年前后，流域內(nèi)修建了大量的水利工程。在*河上游1958年修建了*水庫，水庫控制流域面積344km2，總庫容為4703*104m3，興利庫容2658*104m3。在*水庫的上游，還建有*、*、*、*等小（一）型水庫。*河下游1958年修建了*水庫，1960年因水庫漏水嚴(yán)重，被廢棄為*河的滯洪區(qū)。4.1.1水文資料及計算方法1950年，水文部門在*干流設(shè)*水文站，該站控制流域面積882km2，收集有自1951年1970

20、年共20年水文資料；1971年5月，該站下遷約6km至*集，改名*水文站，控制流域面積1277km2，收集有19712004年34年水文資料。19601985年，水文部門還在*水庫設(shè)有水文站，收集有26年水文資料。在*水庫上游10km的*附近，1958年設(shè)立*水文站，該站控制流域面積154km2，1998年停測，收集有41年水文資料。在流域內(nèi)及流域外鄰近地區(qū)，設(shè)有*、*、*、*、*縣、*等雨量站以及*水文站，收集有較長系列的不同時段雨量資料。在*干流及*河、*河等支流上，還有歷史洪水調(diào)查資料，具體成果見表4-1。表4-1*流域歷史洪水調(diào)查成果表地點調(diào)查成果調(diào)查單位調(diào)查時間*河年份1906195

21、6*市水建指揮部1958年流量（m3/s)837436可靠程度較可靠較可靠*河年份189619061956*市水建指揮部1958年流量（m3/s靠程度較可靠較可靠較可靠*河年份1724191419481975*縣水利局1980年流量（m3/s)232017901580383可靠程度較可靠可靠較可靠較可靠*年份1914*地區(qū)水利指揮部1958年流量（m3/s)750可靠程度供參考4.1.2設(shè)計洪水的計算 *流域具有獨特的洪水特征：首先，支流洪水大于干流洪水。*干流僅為30km，而*河干流長100km，*河干流長50km，支流長度明顯大于干流。通過分析干流*、*水文站及支

22、流*、*水庫水文站歷年的實測洪水資料，以及干流和支流的歷史洪水調(diào)查資料可以明顯地看出這一特征。1975年8月15日洪水，*水文站洪峰流量557m3/s，*水庫入庫洪峰流量1040 m3/s，*水庫出庫最大流量278 m3/s，而干流的*水文站洪峰流量為433 m3/s；統(tǒng)計各站實測的最大洪峰流量，*站為692 m3/s（1962年），*水庫為1040 m3/s（1975年，統(tǒng)計年限19641985年），*（*）站為455 m3/s（1974年）；1914年歷史洪水調(diào)查資料顯示，支流*河*河段洪峰流量1790 m3/s，而干流*河段洪峰流量僅為750 m3/s，支流洪峰流量明顯大于干流洪峰流量。

23、其次，干流洪水過程表現(xiàn)為峰小量大。從實測的*、*站洪水過程線來看，洪水過程線均勻矮胖峰型，洪水歷時較長。分析其中支流下游為平原地區(qū)，排澇渠系發(fā)達(dá)，加上*干流比降僅為0.170/00致使洪水在河網(wǎng)中槽蓄，排水不暢；另外，*河下游現(xiàn)狀情況為*滯洪區(qū)，滯洪區(qū)庫容超過一千萬方，*河洪水經(jīng)*滯洪區(qū)滯洪再進(jìn)入*也是造成這一特征的原因。本次設(shè)計洪水計算，總的思路是以實測資料為基礎(chǔ)，分析出一套符合本流域特點的產(chǎn)、匯流關(guān)系，從而使最后的設(shè)計洪水成果符合本流域的洪水特征。一般用實測徑流資料和由實測暴雨資料推求設(shè)計洪水兩種方法計算設(shè)計洪水。根據(jù)設(shè)計洪水計算任務(wù)及水文站流域特征，確定采用*站實測資料分析的產(chǎn)、匯流關(guān)系

24、用于計算干流區(qū)間及西新河各斷面的設(shè)計洪水；采用*水庫實測資料分析的產(chǎn)、匯流關(guān)系用于計算*水庫以上單元、*河及順溪河各斷面的設(shè)計洪水。4.1.3兩種方法成果比較本次推求設(shè)計洪水，采用了實測流量和實測暴雨資料兩種方法推求設(shè)計洪水。從以上兩種方法計算的成果比較來看，兩種方法推求的設(shè)計洪峰流量存在一定差別，實測暴雨法算得的成果比流量法算得的成果偏大，分析其中原因主要有以下幾點：由于*流域降雨徑流散亂產(chǎn)匯流分析定線時取外包線，這就造成設(shè)計洪水時產(chǎn)流偏大；匯流計算方面，由于分析的單位線在實測洪水淹正是成果就偏大、片安全這也造成設(shè)計洪水計算成果偏大；加之暴雨法為間接推求，在免于量計算、雨型選擇、前雨取用、產(chǎn)

25、流計算、匯流計算等方面都存在一些中間環(huán)節(jié)，容易使最后成果出現(xiàn)偏差。流量法采用的實測流量資料，綜合綜合反映了流域的產(chǎn)匯流特性，且資料年限滿足規(guī)范要求，同時，在實測流量成果中還考慮了歷史調(diào)查洪水，計算成果可靠。4.1.4推薦采用成果因此本次防洪規(guī)劃采用實測流量法推求的設(shè)計洪水成果作為最后采用成果。該研究區(qū)域斷面50年一遇洪峰流量為749m3/s，20年一遇洪峰流量為591m3/s。4.2 起始水位的確定由于*屬于*河的一條支流，*河洪（潮）水對*洪水有頂托作用，這就有一個*20年一遇設(shè)計洪水與*河什么頻率的洪水遭遇的問題。*與*河處于同一流域，屬于*水文區(qū)，洪水成因一致，一般來講*發(fā)生洪水時*河也

26、同時發(fā)生洪水，只不過由于*位于*河下游，洪峰進(jìn)入*河要比*河干流洪峰到達(dá)的時間早。根據(jù)中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)江河流域規(guī)劃編制規(guī)范（SL20197）第6.0.8條規(guī)定：“本流域洪水至其他流域時，其泄洪能力的核算應(yīng)考慮兩地洪水較不利的遭遇情況”。鑒于以上原因，確定*流域20年一遇設(shè)計洪水與*河20年一遇的設(shè)計洪水同時段遭遇。*河各斷面的水位，是以*河入?？诙?斷面（111+000）的水位做起始水位，向上游逐次推算的。在*河入?？诙?，先于*設(shè)潮位站（1954-1966年，13年），后遷站至*處（1967-1986年，20年），以測定*河入*灣口處的潮汐情況。由于地理、氣象、水文諸方面的綜合作用，該區(qū)

27、域每年的高潮多發(fā)生在七、八月份，常有天文高潮位與河道的洪峰相遭遇，致使實測潮位成為潮汐、河口洪水共同作用的復(fù)合潮位。據(jù)1972年*省水文總站分析的兩站相關(guān)關(guān)系，將*站的潮位資料延長，形成從1954-1985年計32年的系列，并對之作機(jī)率分析，得到在不同重現(xiàn)期時，*河口段由潮汐、洪水共同形成的水位值。作為推算*河各斷面水位的起始斷面水位。因此，本次推算的*二十年一遇的洪水起始斷面水位以*河處（*匯入口處）的水位為準(zhǔn)，推算的研究河段的起始斷面水位為8.172m。4.3 河道水面線的推算4.3.1 天然河道水面曲線計算天然河道蜿蜒曲折，其過水?dāng)嗝嫘螤詈偷灼戮爻套兓?，河道糙率不僅沿程變化，而且在同一

28、河段上還隨水深變化而變化。天然河道流量也隨時間而變化，不過其變化有時顯著，有時微小。在同一時段內(nèi)，如河道流量變化不顯著，則該時段內(nèi)的流量可當(dāng)作是不變的，因此，一般天然河道水面曲線是按恒定流計算的。由于天然河道具有上述特點，所以其水面曲線經(jīng)常采用分段法計算。分段時應(yīng)根據(jù)河道過水?dāng)嗝嫘螤?、底坡、糙率大致相同的原則把河道分為若干計算段。同時為了保證同一計算段中流量不變，每一河段中不能有支流匯入或流出。如河道有支流，應(yīng)將支流放在計算段的入口或出口。計算段分得越多，計算結(jié)果越精確，但工作量也越大。本次選取的*研究河段為12+000到14+500共2.5公里，中間沒有支流匯入或流出，因此，將研究河段作為一

29、段推求水面線。該河段規(guī)劃主槽上口寬70米，規(guī)劃堤距寬110米，河道設(shè)計邊坡為1:2.4.3.2 程序計算原理本次水面線的推算采用的程序和國內(nèi)大多水面線推求程序一樣，是采用河道上下游之間能量平衡原理設(shè)計，河道流態(tài)為恒定非均勻流。本程序優(yōu)點在于能夠采用窗口進(jìn)行對話式輸入，數(shù)據(jù)輸入簡單、明了，計算速度快，能夠同時輸出不同設(shè)計頻率的洪水水位過程線和能量過程線，用戶可以根據(jù)二條線的相關(guān)關(guān)系，調(diào)整各種不確定的計算參數(shù)。能量平衡方程為：上斷面能量=下斷面能量+上下斷面間能量損失計算過程中需要：各控制斷面的大斷面數(shù)據(jù)；上下斷面之間左、右岸和主槽的距離；河段內(nèi)主槽和灘地糙率；河段內(nèi)收縮擴(kuò)張系數(shù)；河段設(shè)計流量；下

30、游控制斷面設(shè)計水位。4.3.3 研究河段水面曲線推求為了滿足推求水面線的要求，收集研究河段的河道比降、河床糙率等計算參數(shù)。各河段的計算參數(shù)采用現(xiàn)狀的河道計算參數(shù)。根據(jù)河道水面線推算的計算原理，按河道的規(guī)劃斷面推算的研究河段規(guī)劃水面曲線見表42： 研究河段規(guī)劃水面線計算成果表 表42樁號規(guī)劃河底高程(m)堤頂高程(m)主槽頂寬(m)規(guī)劃堤頂寬(m)20年一遇洪水位備注12+0005.1211.387011010.88防洪閘12+4005.0411.307011010.8012+8004.9611.237011010.7313+2004.8811.167011010.6613+6004.8011.

31、087011010.5814+0004.7211.007011010.5014+4004.6410.927011010.42漫水橋14+5004.6210.917011010.4114+8004.5610.847011010.344.4 壅水高度計算壅水高度是指橋建成后上游產(chǎn)生壅水的最高水位與天然河道情況下正常水位的差值。由于本橋為漫水橋，允許水流通過，橋軸線與水流方向斜交。橋平面布置圖見附圖7。4.4.1計算依據(jù)過漫水橋處二十年一遇洪峰流量為591立方米/秒，本橋?qū)挒?0.0米，6孔單跨徑為13米，總長78.0米。漫水橋橋底高程為4.200米，橋頂高程為10.800米，橋頂高程較高，為減小橋

32、梁對河道的阻水?dāng)嗝?。兩?cè)橋臺做成M7.5漿砌石塊石護(hù)坡，橋的上部構(gòu)造為鋼筋混凝土預(yù)制板，板厚0.45米，板上為厚10cm的C25混凝土現(xiàn)澆層，下部為柱式混凝土輕型橋墩。漫水橋的平面圖及立面圖如下：4.4.2規(guī)劃狀態(tài)水力要素計算1、過水面積計算:A1=（70-8.68）(8.980-4.640)=266.1m2A2= (110-5.76)(10.42-8.98)=150.1m2A3=(10.42-8.98)2(10.42-8.98) 2=4.2m2總過水面積為:A0=A1+A2+A3=264.4+150.1+4.2=420.4m22、濕周計算:X0 = (106.24-70)+(70-8.68)

33、+2+23.22= 123.41 m3、水力半徑計算:由公式：水力半徑=斷面積濕周R0=A0X0=420.4123.413.41 m4、其它水力要素計算:水面平均寬：B0(106.24+61.32)283.78m平均水深：h0A0B0420.483.785.02m斷面平均流速：V0QqA0591420.41.41m/s4.4.3 建橋后水力要素計算1、建橋后橋面下凈過水面積計算：（1）橋面下總過水面積計算A1 = 65.68(10.8-0.7-4.64)=358.61m2A2 = (10.8-0.7-4.64)2(10.8-0.7-4.64)2= 59.60m2則橋面下總過水面積為：Aq=A1

34、A2 =358.6159.6=418.21 m2（2）橋墩及蓋梁阻水面積計算:Ad=1.0(5.46-0.85)51.20.855=28.15 m2（3）橋面下凈過水面積為:Aj1=AqAd=418.2128.15=390.06 m22、建橋后橋面上凈過水面積計算：由于橋面高程高于20年一遇規(guī)劃水面線,橋面上沒有過水。3、建橋后其它水力要素計算（1）建橋后凈過水面積：Aj= Aj1 Aj2 =213.92340.72 = 390.06 m2（2）濕周計算Xj = 65.682= 90.1 m（3）水面平均寬Bj(65.6865.685.464) /276.6 m（4）平均水深hj=AjBj=390.0676.65.1m（5）建橋后平均流速VmQqAj591390.061. 515m/s4.4.4 橋前壅水計算橋前壅水的計算采用了三種方法進(jìn)行相互比較，以利于減小誤差，提高精度。1、最大壅水計算方法1采用公式：式中：: 橋前斷面最大壅水高度（m）；: 為系數(shù)；：建橋后平均流速(m/s)；: 未建橋時河道天然斷面相應(yīng)頻率的流速(m/s)；阻水流量的計算：橋墩及蓋梁阻水面積計算:Ad1=1.0(5.46-0.85)51.20.855=28.15 m2總阻水面積計算：AdAd12