建設(shè)項目對河勢的影響論文
［摘要］本文以《赤峰至朝陽至錦州鐵路通道擴能工程》項目跨越小凌河為例，在相應(yīng)設(shè)計100年一遇洪峰水位前提下，從壅水、回水、斷面流速變化、斷面流向變化、沖刷與淤積的計算分析，給出項目建設(shè)對河勢的影響評價，為建設(shè)項目提供數(shù)據(jù)支撐。
［關(guān)鍵詞］防洪評價；洪水計算；河勢影響；建設(shè)項目
在河道管理范圍內(nèi)的建設(shè)項目，需進行防洪評價。在防洪評價中，項目建設(shè)對河勢的影響分析十分重要，本文以《赤峰至朝陽至錦州鐵路通道擴能工程》項目跨越小凌河為例，分析建設(shè)項目對河勢的影響。
1基本概況
1.1項目概況
此項目洪水設(shè)計按100年一遇標準，跨河線路經(jīng)朝陽境內(nèi)網(wǎng)戶屯北向東正跨小凌河進入錦州凌海市缸窯溝村（3號橋），經(jīng)缸窯溝村沿高速公路方向在缸窯口屯東與西札木林屯西先后兩次跨越小凌河至東札木林村（2號橋），在東札木林子村東與對岸香磨屯西之間與錦朝高速公路并行跨越小凌河后至金砂鍋村（1號橋）�？绾�1號橋橋長1743.6m，河道管理范圍內(nèi)建橋墩25個；跨河2號橋兩次跨越小凌河橋長1139.9m，河道管理范圍內(nèi)建橋墩26個；跨河3號橋橋長1638.9m，河道管理范圍內(nèi)建橋墩34個。
1.2流域概況
小凌河是遼寧省西部較大河流之一，發(fā)源于朝陽縣西南的助安喀喇山，自西北向東南流經(jīng)朝陽、南票、凌海、錦州等市縣（區(qū)），于凌海市娘娘宮鎮(zhèn)的龍王廟注入遼東灣。干流全長206km、流域面積為5153km2。
1.3河道概況
本期項目跨越小凌河處為山丘區(qū)，項目區(qū)河道呈斜W型，河流斷面高水寬300～600m，河流兩岸為低山控制，河床比降約1.63‰，河床組成主槽為粗、細沙及沙卵石組成，灘地及近岸邊有耕地、樹林；河床主槽糙率0.019～0.022，灘地糙率為0.045～0.055。本期項目跨越斷面常年有水，河床穩(wěn)定性較好、斷面沖刷不大，河槽相對穩(wěn)定。
1.4現(xiàn)有水利工程及其它設(shè)施情況
本期項目2號橋上游230m處建有凌河至黃甲單線鐵路橋，2號橋（西）下游建有下凌線小凌河公路橋，1號橋下50m處建有錦朝高速小凌河大橋。項目跨越段左、右岸均為無堤段，洪水受兩岸低山控制，防洪標準依地勢可達20～100年一遇。
1.5水利規(guī)劃及實施安排
依據(jù)《小凌河流域河道生態(tài)治理規(guī)劃報告》，黃土坎子至錦凌水庫回水末端有堤段沿堤防內(nèi)側(cè)種植30m寬護堤林帶，無堤段沿兩側(cè)階地、村屯內(nèi)側(cè)布置50m寬生態(tài)林帶。本期項目區(qū)段內(nèi)為無堤段，左右岸防洪標準依地勢可達20～100年一遇。
2設(shè)計洪水計算
本期項目橋梁跨越小凌河2號橋上游0.67km處為缸窯口水文站，控制面積2251km2。項目跨越小凌河1，2，3號橋，較缸窯口水文站相比最大區(qū)間控制面積為47km2，僅占缸窯口水文站控制面積的2.1%，橋址控制斷面區(qū)間無人為及天然的分洪、滯洪設(shè)施，為此洪水數(shù)值按照規(guī)范可直接移用缸窯口站設(shè)計洪水。經(jīng)分析計算本期項目橋梁跨越小凌河斷面處100年一遇洪峰流量為8840m3/s。橋梁壅水、回水計算采用能量方程用一維水力計算程序計算，計算結(jié)果見表1。新建1號橋壅水高度為0.04m、回水影響范圍2620m，新建2號橋（東）壅水高度為0.15m、回水影響范圍1570m，新建2號橋（西）壅水高度為0.14m、回水影響范圍1260m，新建3號橋壅水高度為0.08m、回水影響范圍1200m。
3項目建設(shè)對河勢的'影響
3.1斷面流速變化分析
在相應(yīng)設(shè)計100年一遇洪峰水位下，由于橋墩阻水作用建橋后流速有所增大，各橋斷面流速增大范圍0.18～0.60m/s，增大幅度在6.7%～11.9%之間，見表2。流速的增大增加了水流的紊動程度，特別是加大了橋墩附近及下游河岸的沖刷。
3.2斷面流向變化分析
1號橋位于相對較寬河谷地形，橋與小凌河流向呈5°夾角，橋址處右岸為低山控制，左岸為耕地村屯，主流在右岸，灘面傾向河心，小凌河自北向南流經(jīng)橋位，橋建成后會使水流流向呈橋上游向南橋下游向北小幅演變。2號橋（西）與小凌河流向呈16°夾角，橋梁建成后會改變水流的方向，水流會形成橋上游向南、橋下游向北的演變，會對橋梁下游北岸造成沖刷；2號橋（東）與小凌河流向呈26°夾角，橋梁建成后會明顯改變水流的方向，水流會形成橋上游向北、橋下游向南的明顯演變，同時對橋梁下游南岸造成沖刷（圖1）。圖12號橋橋墩對水流影響示意圖3號橋與小凌河流向正交，除局部沖刷外對水流影響不大。
3.3沖刷與淤積分析
河道一般沖刷和墩前局部沖刷計算，采用TB10017-99《鐵路工程水文勘測設(shè)計規(guī)范》[3]中規(guī)定公式。根據(jù)本期項目設(shè)計部門提供的地質(zhì)資料。計算參數(shù)及邊界條件，E值采用0.46，計算結(jié)果見3。通過計算結(jié)果可以看出：項目跨越小凌河斷面一般沖刷深度主槽為0.92～3.65m、邊灘為1.50～5.80m；主槽墩前局部沖刷深度為1.50～4.95m、邊灘為0.69～5.21m；墩前疊加最大深度主槽為4.30～6.85m、邊灘為3.00～8.90m。其沖刷深度以弱風(fēng)化巖為止沖層。經(jīng)計算的墩前最大沖刷深度與項目采用值比較，大部分計算值小于項目采用最大值，項目沖刷深度采用值相對偏于安全。
4結(jié)語
綜上分析，項目建設(shè)后在相應(yīng)設(shè)計100年一遇洪峰水位下，各橋斷面流速增大，增加了水流的紊動程度，特別是加大了橋墩附近及下游河岸的沖刷。小凌河1號橋建成后會使水流流向呈橋上游向南、橋下游向北小幅演變；小凌河2號橋建成后橋西水流會形成橋上游向南、橋下游向北的演變，對橋梁下游北岸造成沖刷，橋（東）會形成橋上游向北、橋下游向南的明顯演變，同時對橋梁下游南岸造成沖刷；小凌河3號橋與小凌河流向正交，除局部沖刷外對水流影響不大。項目建設(shè)對河勢影響主要表現(xiàn)為改變水流的方向及加大河道下游及岸邊的沖刷，工程建設(shè)時應(yīng)采取相應(yīng)保護措施。
［參考文獻］
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�。�3］方根男，孫學(xué)祥，王槐清，等.TB10017-99鐵路工程水文勘測設(shè)計規(guī)范［S］.北京：中國鐵道出版社，
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