摘要:近年来,堤防工程防洪安全评价问题得到了业内的广泛关注,研究其相关课题有着重要意义。本文首先对相关内容做了概述,分析了建设项目概况、技术路线,在探讨评价内容及标准的同时,结合相关实践经验,就建设项目防洪影响评价展开了研究,阐述了个人对此的几点看法与认识,望有助于相关工作的实践。
关键词:堤防工程;防洪;安全评价;问题
1前言
作为一项实际要求较高的实践性工作,堤防工程防洪安全评价问题的特殊性不言而喻。该项课题的研究,将会更好地提升对堤防工程防洪安全评价的分析与掌控力度,从而通过合理化的措施与途径,进一步优化该项工作的最终整体效果。
2建设项目概况
涉县乡道(涉左线—西沟)污犊桥新建工程跨清漳河,主槽两侧护地坝内段全长175m,外与阶地(滩地)相连。该工程线路与河道主流方向夹角78°,主流位置建桥1座,桥长100m,10孔-10m,桥面宽8m,净宽7.5m,上部结构为现浇钢筋混凝土连续板,下部结构为钢筋混凝土墩台,桥台为重力式台,桥墩为重力式墩,墩台均采用扩大基础,设计荷载为公路—Ⅱ级;桥两侧为路面,全长75m,其中南坡村方向长20m,贾庄方向长55m。跨河位置处河道宽约300m,路基与主槽两侧堤坝相交后,再与外侧阶地相连。由此可知,本次拟建工程为漫水桥和过水路面。考虑到泄洪及乡镇村要求,拟建桥面高程低于右坝顶高程1m,桥两侧路面高程低于桥面高程30cm~40cm计。
3技术路线
(1)设计洪水根据刘家庄水文站历年实测流量资料系列采用频率分析法计算。(2)工程断面建桥前洪水位采用天然河道水面线推算,建桥后水位由建桥前水位加壅水高度确定。(3)冲淤分析计算时,根据工程特性和评价河段的地质情况采用《公路工程水文勘测设计规范》(JTGC30-2015)中非黏性土河床的一般冲刷和墩台局部冲刷公式进行计算分析。(4)在评价工作中全面分析建设项目与河道防洪、行洪的相互影响,同时根据建设项目特点,协调工程防洪与河道防洪、行洪之间的关系。通过对比工程所在河段建设项目修建前后洪水的流势、流态,分析评价项目建设对河道行洪影响程度以及河道洪水对建设项目的影响。评价工作做到定性与定量相结合,最终提出系统、具体的对策与措施。
4评价内容及标准
本次评价工作主要对新建桥梁工程的布置是否满足河道防洪标准要求并复核桥下过水能力,以及該工程对河流河势及河道行洪有无显著影响进行分析评价;另一方面就河道标准洪水对该工程的安全进行分析评价。考虑到本次工程为漫水桥和过水路面的实际情况,结合专家组评审意见,桥下过流能力按5年一遇,主槽两侧的护地坝之间过流能力按10年一遇标准进行评价。
5建设项目防洪影响评价
根据该工程平面布置关系,拟建桥梁中心线与河道主流方向夹角78°,桥墩顺水流方向布设;从河道实测地形图可知交叉断面现状河道宽约300m,主槽两侧护地坝之间宽约170m,漫水桥和过水路面总长175m,其中桥长100m,主槽内路基长75m,拟建桥面高程低于右坝顶高程1m,桥两侧路面高程低于桥面高程30cm~40cm,挤占主槽过水断面面积40%,向外与阶地相连,过水路面贯穿整个河道断面。经计算,工程建成后,10年一遇洪水位为584.01m,较建成前洪水位壅高0.3m,洪水位加堤防安全加高后为584.6m,低于两侧护地坝的最低者,即低于右侧堤坝顶高程584.67m,10年一遇洪水时不漫左右护地坝,由此可知,工程建成后,漫水桥和漫水路基阻水影响较小,满足河道标准过流要求。
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综上所述,新建工程布置基本满足要求,工程建成后,漫水桥和漫水路基对河道宣泄10年一遇洪水的阻水影响较小,满足河道宣泄河道标准洪水的要求。
6防治与补救措施
(1)原设计漫水桥桥下最大过流为460m?/s,不满足5年一遇河道过流要求,建议将桥下净高由设计的1.9m提高至2.1m,桥下过流方可达到5年一遇。(2)为保证河道行洪安全和桥梁防洪安全,建议在工程建设时漫水路基下埋设过水管涵,以增加过流量;在遇洪水工程位置处河道发生严重阻水时,应拆除桥梁两侧的漫水路基,以保证路桥防洪安全。(3)拟建工程在汛期行洪时应考虑漫水桥栏杆及桥身的阻水情况,应尽量减少阻水面积以利于河道行洪;考虑到行车及行人安全,可以在桥两侧设间距1m~5m,高度0.5m左右的防护桩,同时也要在桥头设漫水桥标志及过车吨位上限标志。漫水桥在高标准洪水行洪时桥梁上部结构有可能被损坏,建议下一步设计时考虑便于洪水过后易于修复。另外,汛期时桥面及路面漫水,建议交通部门编制汛期交通安全预案。(4)由于本次工程为漫水桥和过水路面,而工程主体设计中未明确主槽两侧护滩堤坝外侧阶地(滩地)上的路基高程,为减少挤占河道过水断面面积,降低阻水影响,建议该段路基以不超出现状地面0.3m为宜。(5)为保证河道行洪安全和桥梁防洪安全,建议在工程施工时,一并对工程上下游河道进行适当的疏浚整治,使主流顺势归槽。(6)根据该工程的主体设计,两侧漫水路基坡面上下游均为1∶1.5,为土坝,外用浆砌片石防护。由于上游来水形势凶猛,流速较大,对过水路面路基及漫水桥造成的冲刷较大,建设单位应在不影响河道正常行洪的前提下,充分考虑桥梁及漫水路基本身的防洪和抗冲要求,应进一步复核桥下冲刷深度,以使桥基础满足抗冲要求,并对漫水路基进行适当的防护。在施工结束时,恢复原河道断面,与堤防的连接处采取加固措施进行防护,保证堤防安全。(7)拟建工程与清漳河两侧堤坝的衔接,为尽量减少对河道断面的挤占并保证公路堤岸内外侧的平顺连接,建议搭接处公路应少填多挖,尽量向堤岸外侧的河岸开挖,但应保证开挖后路面两侧的岸坡稳定,以及搭接处路面与上下游岸顶平顺连接,避免形成缺口致水流外溢,因此应进行必要的护砌。漫水路基与两侧堤坝连接向堤坝延伸处,应与上下游堤坝形成封闭区,并适当防护,避免洪水外溢抄堤坝后路。
7评价方法
7.1评价模型
在确定各评价指标的评分值后,需建立评价模型来计算涉河项目防洪安全综合评价指数。考虑评价模型的简便和易操作性。
7.2防洪安全的评判
根据以上公式计算得到的综合指数越大,说明涉河工程防洪安全度越高。将评价结果划分为4级:Ⅰ级,防洪安全度高,综合指数为0.8~1.0;Ⅱ级,防洪安全度较高,综合指数为0.6~0.8;Ⅲ级,防洪安全度低,综合指数为0.4~0.6;Ⅳ级,防洪安全度很低,综合指数<0.4。若得到的综合指数低或单指标得分低,需与涉河项目建设同步实施补救措施。如对河势有影响,可通过护岸加固等措施来补救;如对河道行洪有影响,可通过疏浚或拓宽河道等措施来补救;如对堤防有影响,可通过增加堤身断面、加固堤身与堤基等措施来补救。采取补救措施后,其综合指数可重新按上述方法进行计算。
8结束语
综上所述,加强对堤防工程防洪安全评价问题的研究分析,对于其良好实践效果的取得有着十分重要的意义,因此在今后的堤防工程防洪安全评价过程中,应该加强对其关键环节与重点要素的重视程度,并注重其具体实施措施与方法的科学性。
参考文献:
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[2] 张验科.综合利用水库调度风险分析理论与方法研究[D].华北电力大学,2012.
[3] 陈鸿起.水安全及防汛减灾安全保障体系研究[D].西安理工大学,2007.
论文作者:曹美萍
论文发表刊物:《电力设备》2017年第7期
论文发表时间:2017/7/3
标签:河道论文; 工程论文; 水路论文; 堤防论文; 高程论文; 评价论文; 洪水论文; 《电力设备》2017年第7期论文;