某铁路防洪评价总报告

PAGE1概述1.1项目背景1990年前后我国已开始对修建xx高速铁路可行性进行了研究，铁道科学研究院在1992年提出《xx高速铁路可行性研究报告》。由于xx高速铁路的建设不论在投资规模还是战略意义上，都是中国最有影响的工程之一，因此，xx高铁项目论证长达十多年。2006年年初召开的全国铁路会议最终确定xx高速铁路采用轮轨技术，3月国家批准新建xx高速铁路项目建议书。铁道部部长刘志军此前表示，作为中国《中长期铁路网规划》的一个重要项目，xx高速铁路经过充分论证，日前已经正式批准立项。xx高速铁路项目的建设将使我国综合运输体系建设得到一个新的发展契机，意味着中国开始迈向“高速铁路”时代，对于我国铁路建设将产生重大和深远的影响。据有关资料，xx高速铁路正线全长约1318km，与既有xx铁路的走向大体并行，全线为新建双线，设计时速350km，初期运营时速300km，共设北京南、天津西、新xx、新徐州、新蚌埠、南京南、虹桥（上海）站等21个客运车站。xx高铁所通过的地区纵贯北京、天津、上海三大直辖市和河北、山东、安徽、江苏四省，连接环渤海和长江三角洲两大经济区，也是东北、华北通往华东的必经之地。其间分布着全国四大直辖市中的三个，省会城市两个，人口100万以上的大城市11个，是我国经济发展最活跃和最具潜力的地区，也是我国客货运输最繁忙、增长潜力巨大的交通走廊。该项工程预计建设工期为5年，将于2010年投入运营。届时，从北京至上海高速列车全程运行时间只需要5h，比目前xx间特快列车缩短9h左右。xx高速铁路沿线跨越河流众多，xx～徐州段自黄河南大堤至徐州站（不含），全长270.3km，线路经过黄河、淮河两大流域，其中经过黄河流域的主要河流有xx河、葛河、北xx、大汶河；经过淮河流域的主要河流有北险河、南险河、郭泗河、泗河、小沂河、辽河、xx、滑将河、北沙河、荆河、漷河、十字河、蟠龙河、韩庄运河、伊家河等。依据国家计委、水利部《河道管理范围内建设项目管理的有关规定》（水政〔1992〕7号），对于河道管理范围内建设项目，应进行防洪评价，编制防洪评价报告。山东省水利勘测设计院受铁道第三勘察设计院委托，根据《河道管理范围内建设项目防洪评价报告编制导则（试行）》及相关法律、法规、规范、标准的要求，对xx高速铁路xx～徐州段沿线的19座桥梁，进行防洪评价，就拟建的铁路桥对河道防洪的影响进行定量、定性分析，根据分析成果提出应采取的措施和建议。根据2006年2月铁道第三勘察设计院（委托方）与山东省水利勘测设计院（承接方）签订的工作合同，合同内容为对xx高速铁路xx至徐州段沿线19座铁路桥进行防洪影响评价。桥梁名称及跨越河流情况如下：跨越xx河的xx河特大桥，跨越葛河的xx大桥，跨越北xx的xx中桥，跨越大汶河的大汶河特大桥，跨越梨园水库和河家店水库之间的梨园水库特大桥，跨越北险河的林程店大桥，跨越南险河的南险河大桥，跨越郭泗河的郭泗河特大桥，跨越泗河和兖石铁路的跨兖石铁路特大桥，跨越小沂河的小沂河特大桥，跨越辽河的辽河1号特大桥，跨越辽河的辽河2号特大桥，跨越xx的西苇大桥，跨越滑将河的滑将河特大桥，跨越北沙河的北沙河大桥，跨越荆河和漷河的荆河特大桥，跨越新薛河的十字河大桥，跨越蟠龙河的蟠龙河特大桥，跨越韩庄运河和伊家河的韩庄运河特大桥。这19座桥梁，涉及21条河流。其中，跨越韩庄运河和伊家河的韩庄运河特大桥的防洪评价另册。本报告涉及其中18座桥梁，19条河流。1.2评价依据1.2.1主要法律、法规及技术规范1、《中华人民共和国水法》（2002年8月29日第九届全国人大常委会第二十九次会议通过）；2、《中华人民共和国防洪法》（1997年8月29日第八届全国人大常委会第二十七次会议通过）；3、《中华人民共和国河道管理条例》（1988年6月10日国务院令发布）；4、《防洪标准》（GB50201-94）；5、《堤防工程设计规范》（GB50286-98）；6、《堤防工程管理设计规范》（SL171-96）；7、《水利水电工程设计洪水计算规范》（SL44-93）；8、《河道管理范围内建设项目防洪评价报告编制导则（试行）》，（水利部建设与管理司[2004]109号）；9、《铁路桥涵设计规范》（TBJ2－96）10、《铁路工程水文勘测设计规范》（TB10017-99）。1.2.2主要规划和设计文件1、《山东省黄河流域防洪规划报告》（山东省水利厅，1999年12月）；2、《山东省淮河流域防洪规划报告》（山东省水利厅，1999年12月）；3、《北京至上海高速铁路初步设计第八篇桥涵（北京至徐州段）》（铁道第三勘察设计院，2004年8月）。1.3技术路线及工作内容本防洪评价报告依据《河道管理范围内建设项目防洪评价报告编制导则（试行）》所要求的内容及深度，采用可靠的水文数据及最新的正式防洪规划成果，参考河流所在地市有关规划，分别对各桥梁进行防洪评价。各桥梁设计洪水标准均采用100年一遇，其中大汶河特大桥、跨兖石铁路特大桥、十字河大桥根据委托方要求还采用300年一遇洪水进行校核；根据河道已有实测水文资料情况，桥址处设计洪水采用不同的方法进行分析，xx河特大桥、大汶河特大桥、跨兖石铁路特大桥、北沙河大桥、十字河大桥采用实测洪水资料，其他采用实测暴雨资料进行分析；桥梁壅水、冲刷采用规范推荐的公式进行计算。主要工作内容如下：1、基本情况介绍。包括各桥梁概况、桥梁所在河段的河道基本情况、现有水利工程及有关水利规划等；2、河道演变分析。各桥梁所在河段的历史演变过程、近期演变分析及演变趋势定性分析；3、防洪评价计算。分析计算各桥梁桥址处河道规划防洪标准、桥梁防洪标准下的设计洪峰流量及相应水位；分析计算建桥后桥梁壅水、桥下河槽和边滩的一般冲刷和局部冲刷情况；分析建桥后水位壅高和冲淤变化对现有河底及河道堤防的影响，并提出有效的工程措施；4、根据防洪评价与分析，结合大桥设计建设中存在的主要问题，提出综合评价结论和建议。1.4对桥梁过河方式的一般规定《堤防工程设计规范》（GB50286-98）第9.3条对跨堤建筑物、构筑物作了以下规定：1、桥梁、渡槽、管道等跨堤建筑物、构筑物，其支墩不应布置在堤身设计断面以内。当需要布置在堤身背水坡时，必须满足堤身设计抗滑和渗流稳定的要求。2、跨堤建筑物、构筑物与堤顶之间的净空高度应满足堤防交通、防汛抢险、管理维修等方面的要求。3、上堤交通坡道和临堤航运码头与堤防连接时，不应降低堤顶高程，不应削弱堤身设计断面。设在临水侧的坡道应与水流方向一致，顺堤轴线方向傍堤坡修筑。上堤的人行或禽、畜坡道可采用砌石阶梯式或土石混合斜坡式，坡道路面应设置排水设施。以上规定说明为了堤防的稳定和防洪安全，并且不影响堤防的加固和扩建，跨堤建筑物的支墩应布置在堤身断面之外。由于堤顶、临水坡是堤防工程稳定和管理运用的主要部位，在这些部位布置支墩，支墩与堤防的连接处缩短了渗透路径，增加了堤防发生渗漏、管涌的可能性，支墩的施工直接破坏了堤防，桥梁通车运行时造成的震动对堤防结构产生不利影响，因此，不应在此部位布置支墩等建筑物，避免产生不良影响。跨堤建筑物、构筑物与堤顶之间的净空高度应满足其本身和堤防的使用要求，并且应考虑堤防长远规划的要求。如果净空高度不能满足要求，则应采取其他有效措施，例如可在堤防背水侧傍堤坡修筑路堤，以满足堤防交通、防汛抢险、管理维修等方面的要求。对于堤防的交通系统，《堤防工程管理设计规范》（SL171-96）规定应根据工程管理和防汛任务的需要，参照《公路工程技术标准》的有关规定，确定公路等级和其他有关设计参数。1.5高程系本报告采用高程系为黄海高程。2xx河特大桥防洪评价2.1基本情况2.1.1桥梁设计简况xx河特大桥于xx市市中区xx村西南通过，横跨xx河。桥中心里程为DK418+458.14，桥式类型为48—32m双线简支箱梁，全桥长1574.70m。桥台采用双线一字形桥台，除22#～38#墩采用圆端形空心墩，其余墩台均采用圆端形实体墩；4#～10#墩采用明挖基础，其余墩台均采用桩基础。本桥桥台顶平置，梁全部斜置。桥台基坑回填采用级配碎石，桥墩基坑回填为挖基土，但均应分层夯实。双线简支梁采用架桥机整孔架设。xx河特大桥桥址位于xx水库坝址下游12km，相应xx河干流设计桩号为23＋800，桥位以上控制流域面积643.7km2。本桥在xx河河河道内共17孔（22#～38#桥墩），采用32m双线简支箱梁，与水流方向交角90°。桥墩采用圆端形空心墩，墩台均采用桩基础。根据铁道第三勘察设计院提供的资料，该桥100年一遇设计流量3381.3m3/s，设计水位69.5m。2.1.2河道基本情况1、河道概况xx河为黄河支流，位于泰山山脉北麓。该河流是xx市西部一条较大的山洪河道，流经xx市历城、市中、槐荫、长清四区，于xx市西郊北店子村西汇入黄河，流域面积827.3km2。xx河上游有锦绣川、锦阳川、锦云川三条支流汇入xx水库，xx河自xx水库大坝至北店子入黄口全长40.8km。流域上游山峰林立，最高峰海拔885m，平均高程在海拔500m左右。现xx铁路桥以上地面高程50～60m；入黄河口附近，地面高程30m左右。全流域均为山丘地形，流域内山区岩石裸露；丘陵地带遍布石渣土、岭沙土；山麓坡地分布黄土及红土。植被情况较好，农作物以小麦、玉米、地瓜为主。由于流域地处石灰岩地区，风化岩层较厚，中小强度的降雨易形成产流，其入渗较大，地表径流小，洪水过程平缓，退水时间较长，而另一方面由于流域内山高坡陡，遇到强度较大的降雨，则易超渗产流，形成暴涨暴落的洪水过程。2、水文气象xx河流域地处泰山北麓，受地形地势影响，雨量一般较山前为小，暴雨多系气旋雨。据1963～2000年资料统计，流域多年平均年降水量702mm，年际变化较大，最大降水量为1273mm（1964年），最小年降水量为396mm（1989）。降水量年内分配很不均匀，枯季少雨，汛期降水集中，6～9月降水量占全年的75％左右，形成春旱、夏涝，秋后又旱的局面。流域径流由大气降水补给，径流在时间上的变化特点与降水相似，但年际、年内变化更大，6～9月径流约占全年的85％，形成明显的夏汛期。xx河流域属暖温带大陆性半湿润气候，春季干燥，夏季酷热多雨，秋季天高气爽，雨量骤减，冬季严寒，多东北风流域内平均气温14.3℃，全年平均无霜期218d左右，年内主导风向为西南、东南风，最大风速33.3m/s。3、桥址区地质情况xx河特大桥桥址区地貌分布为高阶地、一级阶地、河床、河漫滩和基座阶地陡坎。xx河高阶地发育，被表水侵蚀，地形起伏较大，大都被辟为耕地，其一级阶地沿河断续分布，地形起伏较小。xx河河床呈“U”型，河床及河漫滩平坦开阔。桥址区地层为第四系上更新统坡洪积层，下伏寒武系上统页岩、中统石灰岩及燕山期闪长岩，局部表覆第四系全新统人工堆积层。由上至下为填筑土、新黄土、细砂、粗砂、碎石土、卵石、圆砾土、粉质粘土、粘土、页岩、石灰岩、碎石土（溶洞填充物）、粘土（溶洞填充物）、闪长岩等，基本承载力σ=170～1000kPa。桥址区钻探深度内石灰岩发育大量溶洞及少量溶槽，溶洞直径、溶槽宽度一般在0.1～8.4m之间。大部分溶洞及溶槽为全填充式，填充物为棕黄色、棕红色粘土，坚硬～硬塑，含碎石；少量溶洞充填碎石土，棕红色，中密，潮湿，碎石成分为灰岩，充填粘土；少量溶洞无填充或部分填充，空洞最大直径3.3m。桥址区表层分布湿陷性新黄土，依据工程地质分段说明表，该场地为一级非自重湿陷性场地。本场地地震动峰加速度为0.05g，地震基本烈度为Ⅵ度，土壤最大冻结深度0.5m，地下水、河水对普通混凝土均不具侵蚀性。2.1.3有关水利工程现状1960年流域内兴建大型水库xx水库，控制流域面积557km2，总库容11640万m3。xx河特大桥桥址位于xx水库坝址下游12km。xx水库以上流域内共有中型水库1座（锦绣川水库），小（一）型水库3座，小（二）型水库20座。中小型水库总控制流域面积260.9km2，总库容5219万m3。2.1.4水利规划及实施安排根据xx市xx河综合整治设计，规划对xx河进行综合整治。其主要内容为：1、河道平面布置xx河河道走向基本与原河道一致，河道纵断面比降按地形条件确定，设计河底线与地面线基本平行。河道上口宽以外两岸平行与河道轴线均布置河道绿化带。3、河道断面设计xx河属季节性河道，汛期和非汛期流量差别较大，对河道断面需求也差别较大。因此，河道断面尽量采用复式断面，子槽与滩地相结合，子槽按xx建库以来最大泄量240m3/s设计，全断面按50年一遇防洪标准设计，设置不同高程的亲水平台，充分满足人们亲水的要求，增加人同自然沟通的空间。河道断面形式多样化，根据工程地形、地质情况，宽浅变化，深浅不一，尽量体现河道自然的属性。同时，在原河道中较宽的地方，在满足防洪的要求下，其余地段设置湿地，既可在汛期起到滞洪的作用，又可以在平时增加绿化及水体面积。3、护岸设计根据现代治河理念，河道护砌以生态护砌为主，恢复河道的自然属性，体现生物多样性。子槽采用预制砼网格、土工格栅、草皮结构，二滩为低矮灌木结合卵石游步路，大堤护坡采用草皮护坡。通过合理布置，使河道具有防洪、休闲和亲水功能。5、拦蓄建筑物设计在满足河道防洪的能力下，在河道内建设橡胶坝、跌水等拦蓄工程，使洪水延缓下泄，增加河水入渗，补充地下水资源。同时也可增加水景，抬高水位，拓宽水面，增加蓄水量，以满足城市生态需要，改善生态环境，营造城市水景观，满足亲水性需求。水源以xx水库泄水为主，引黄、引江补源水为辅。河道共设9道橡胶坝、2座跌水。规划实施安排：按照确保重点、统筹兼顾、区分轻重缓急的原则。规划分三期实施，一期工程2005年以前，二期工程2006～2010年，三期工程2011～2020年。2.1.5桥址处断面情况xx河特大桥桥址断面现状两岸无堤防，河槽亦未经治理。现状左岸地面高程为77.55m，右岸地面高程为77.65m，河宽547.4m。根据《山东省黄河流域防洪规划报告》，规划此河段按过流240m3/s疏挖河槽，底宽20m，两岸采用砌石挡土墙护砌，规划无堤防。2.2河道演变2.2.1河道演变概述河道演变是指河流的边界在自然情况下或受人工建筑物干扰时所发生的变化。这种变化，是水流和河床相互作用的结果。河床影响水流结构，水流促使河床变化，两者相互依存、相互制约，经常处于运动和不断发展的状态。河道水流中夹有泥沙，其中一部分是滚动和跳跃前进的叫推移质；另一部分是浮游在水中前进的叫悬移质；在一定的水流条件下，水流具有一定的挟沙能力，亦即能够通过断面下泄沙量（包括推移质和悬移质）。如上游来沙量与本河段水流挟沙能力相适应，则水流处于输沙平衡状态，河床既不冲亦不淤；如来沙量大于挟沙能力则河床发生淤积，反之则发生冲刷。由于输沙不平衡引起淤积或冲刷造成河床变形，这是河道演变的一个基本原理。由于泥沙运动的影响，河床断面的形状是随着时间在变化的。河床断面是经常处于冲淤交替的过程之中，断面冲大则流速减小，输沙能力降低，冲刷将逐渐停止；断面淤小，则流速加大，输沙能力也增大，淤积亦逐渐停止。因此河床冲淤具有自动调整作用，但平衡只是相对的、暂时的，不平衡是绝对的。河床演变有纵向变形和横向变形、单向变形和往复变形、长河段变形和短河段或局部河段的变形。上述各种变形现象总是错综复杂的交织在一起，发生纵向变形的同时往往发生横向变形；发生单向变形的同时，往往也发生往复变形；再加上各种局部变形，故河床演变过程是极其复杂的。影响河床演变的因素是极其复杂且多样的，与该流域的地质、地貌、土壤及植被等有密切联系。其主要影响作用通常有四项：流量大小及其变化过程；流域来沙及其组成；河道比降；河床物质组成情况。河道演变是一个三维问题，因河流边界条件极其复杂多变，现阶段还不可能从理论上进行求解，一般只能借助于定性的描述和逻辑推理的方法进行分析研究。2.2.2河道近期演变分析河道近期演变主要以人工干预为主。xx河为山洪河道，由于流域地处石灰岩地区，风化岩层较厚，中小强度的降雨入渗较大，洪水过程平缓，退水时间较长，但是另一方面由于流域内山高坡陡，遇到强度较大的降雨，易形成洪灾。当地政府自1960年开始，组织群众进行河道治理，主要是上游植树造林、保持水土以及修建水库、塘坝，在下游段修筑生产堤，有效地拦蓄、调节洪水，基本上控制了洪涝灾害，下游来水来沙条件也发生了变化。来水条件的变化主要表现在削减洪峰、中小流量时间延长、年内流量变幅减小等；来沙条件的变化主要表现在含沙量锐减、来沙过程趋于均匀、悬移质泥沙粗化等。2.2.3河道演变趋势分析xx河河道目前蜿蜒曲折，宽窄不一。由于历史实测资料较少，本次对河道演变趋势只进行定性分析。根据弯曲型河道的变形和演变特点，在流量h，水位低，含沙量小，水流仅沿弯曲的中部深池流动，对河道影响不大；在中等流量时，水位较低，含沙量较小，边滩附近的河床存在时而成为深槽、时而成为边滩的可能性；大洪水期间，流量大，水位高，含沙量大，两侧边滩均被淹没，水流较为顺直，河槽内深坑被填平，而高岗被冲平，洪水过后，河槽较平整，边滩变化较小。因此，河道未来演变主要表现为主河槽因中等洪水造床作用，河道深涨会有小幅度摆动。2.3防洪评价计算2.3.1水文分析计算主要分析计算xx河特大桥桥址处设计洪水成果及相应设计洪水位。1、洪水标准根据《防洪标准》（GB50201-94），山东省水利厅1999年编制的《山东省黄河流域防洪规划报告》，xx河特大桥所处xx河段的防洪标准为50年一遇；根据《铁路桥涵设计规范》（TBJ2－96），xx高速铁路跨xx河铁路桥桥梁等级为特大桥，其防洪标准为100年一遇。2、设计洪水分析计算xx河特大桥桥址上游设有xx水库水文站，控制流域面积557km2。xx河特大桥桥址处设计洪水采取同频率组合法推求，选定桥位以上（流域面积643.7km2）洪水与xx水库洪水同频率，区间（流域面积86.7km2）发生的洪水为相应频率洪水，xx水库下泄洪水过程线与区间洪水过程线进行组合后，可求得桥址处设计洪水。（1）xx水库设计洪水xx水库建库后自1961年起有比较完整的水位、蓄水量、出库流量等水文资料，因此采用实测流量法计算xx水库设计洪水。2002年8月xx市水利建筑勘测设计研究院在《山东省xx市回灌保泉生态工程可行性研究》报告中，采用由实测流量资料和暴雨资料两种不同途径推求xx水库设计洪水，综合分析后选定由1964～1999年实测流量资料加历史调查资料推求的设计洪水作为xx水库设计洪水成果。本次经过复核后直接采用上述成果。xx水库设计洪水洪峰流量、洪量成果见表2-1。表2-1xx水库设计洪水洪峰流量、洪量成果表项目均值Cv设计值计算适线P=2%P=1%Qm(m3/ss)2801.962.0621832925W6(万m3)3442.072.1727983795W24(万m3))7051.992.0955677472W72(万m3))12401.871.96926012298采用同频率放大典型洪水过程线法推求xx水库不同频率设计洪水过程线。根据选择典型年的原则，选择xx水库1964年9月12日实测洪水过程线为典型洪水过程线。采用分时段同频率内包控制放大法，即用相同频率的设计洪峰流量和各时段的设计洪量控制放大典型洪水过程线。（2）xx水库坝址至桥位区间设计洪水区间（流域面积86.7km2）发生的洪水为相应频率洪水，相应洪量按水量平衡原则由桥位以上设计洪量减去xx水库相同频率设计洪量，桥位以上设计洪量由xx水库设计洪量采用水文比拟法求得；设计洪水过程线根据xx水库典型洪水过程按同频率放大法进行放大。（3）桥址处设计洪水推求求得区间洪水过程线后，将xx水库经过洪水调节后的出库洪水过程线与之错时段迭加，即可求出桥位处的不同频率设计洪水过程。桥位在水库坝下12km，按流速2.5m/s计算，错时段约1h。根据山东省防汛指挥部2004年关于xx水库调度方案的批复，水库起调水位为130.5m，不超过防洪高水位131.81m，控制泄量1300m3/s；超过水位131.81m，控制泄量2800m3/s；水库水位超过137.20m，敞泄。xx水库不同频率下泄洪水与区间设计洪水组合后，桥址处50年一遇、100年一遇设计洪水洪峰流量分别为1748m3/s、3407m3/s。（4）桥址处设计洪水成果的选定1999年由山东省水利厅编制的《山东省黄河流域防洪规划报告》对xx河设计洪水进行过计算，采用实测暴雨法推求，xx河特大桥所在断面50年一遇设计洪水洪峰流量为1656m3/s，和本次复核的成果相差不大。经分析确定，桥位处50年一遇设计洪水采用《山东省黄河流域防洪规划报告》中的成果，即1656m3/s；100年一遇设计洪水洪峰流量采用本次计算的成果，为3407m3/s。3、桥址处设计洪水位根据《山东省黄河流域防洪规划报告》，采用天然河道恒定非均匀流计算原理推求水面线的方法，自下而上推算河道50年一遇设计洪水位。经推算，xx河特大桥桥址处断面50年一遇设计洪水位为68.40m。当河道发生100年一遇洪水时，根据谢才公式及曼宁公式估算设计水位。经估算，xx河特大桥桥位处100年设计洪水位为69.63m。2.3.2壅水分析计算xx河特大桥建成后，受大桥桥墩的阻水影响，桥位处河道的行洪水力条件将会产生一定的变化，断面过水面积将会减少，从而造成桥梁上游洪水位产生一定的壅高。根据铁道第三勘察设计院提供的xx河特大桥桥址平面图、全桥总布置图，桥梁方向与该段河道正交，桥位处河道正交断面宽为547.4m。两岸之间共布设桥墩17个（22#～38#桥墩）。桥墩总阻水净宽49.5m，阻水宽度占河道行洪断面总宽度的9.04%，桥位处河道断面及桥梁具体布置见附图。根据《铁路工程水文勘测设计规范》（TB10017-99），桥前壅水高度可采用下式进行壅水计算：……（2－1）……（2－2）式中：——桥前最大壅水高度（m）；——阻水系数，根据规范，值根据桥墩阻断流量与设计流量的比值，并适当考虑和河段特征综合选取。当比值小于10%时，=0.05；当比值介于11%～30%时，=0.07；当比值介于31%～50%时，=0.10；当比值大于50%时，=0.15；——断面平均流流速（m//s），等等于不同频频率设计洪洪水流量除除以建桥前前桥址断面面的过流面面积；——桥下平均流流速（m//s），等等于不同频频率设计洪洪水流量除除以建桥后后桥址断面面净过水面面积；——桥址河段天然水水面坡度。采用上述公式对对xx河特大大桥处的壅壅水成果进进行了计算算，计算结结果如下：：桥位处发发生50年一遇洪洪水时，因因建桥造成成的壅水高高度为0..028m，壅水长长度为411.88mm；桥位处处发生100年一遇洪洪水时，壅壅水高度为为0.0500m，壅水长长度为744.88mm。计算结果果见表2--2。表2-2xxx河特大桥桥壅水计算算成果表频率2%1%流量（m3/ss）16563407设计洪水位（mm）68.4069.63天然河道过水面面积（m2）1066.3881657.188阻水总面积（mm2）104.87165.76断面平均流速（m/s）1.5532.056桥下平均流速（m/s）1.7222.284η0.050.05壅水高度（m）0.0280.050水面比降J0.0013220.001322壅水长度L（mm）41.8874.882.3.3冲刷刷与淤积分分析计算天然状况下，由由于流域的的来水、来来沙及河床床边界条件件的不断变变化，河床床形态总是是处在不断断的冲淤变变化过程当当中。但在在相当长的的一个时段段内，冲淤淤量可以相相互补偿，河河道处于一一个相对的的动力平衡衡状态。河河道上建桥桥后，破坏坏了原有的的这种平衡衡状态，由由于桥梁压压缩水流，致致使桥下流流速增大，水水流挟沙能能力增强，在在桥下产生生冲刷。随随着冲刷的的发展，桥桥下河床加加深，过水水面积加大大，流速逐逐渐下降；；待桥下流流速降低到到河床质的的容许不冲冲刷流速时时，河道内内达到新的的输沙平衡衡状态，冲冲刷停止。桥梁墩台附近河河床床面总总的冲刷深深度，应是是河床演变变、一般冲冲刷和局部部冲刷深度度的总和。实实际上，在在桥位河段段冲刷过程程中，上述述三种原因因引起的冲冲刷是交织织在一起同同时进行的的。为了便便于分析和和计算，本本次计算时时将三种冲冲刷深度分分别分析确确定，然后后再叠加起起来。对于于河床的自自然演变冲冲刷，目前前尚无可靠靠的计算方方法，且短短时间内变变化较小，可可忽略，在在此只对一一般冲刷及及桥墩冲刷刷分析计算算。计算时时假定局部部冲刷是在在一般冲刷刷完成基础础上进行的的。xx河特大桥桥桥址处河道道河槽已经经扩展到全全断面，无无明显边滩滩，因此在在冲刷计算算时全部采采用河槽部部分计算公公式。1.一般冲刷刷计算根据xx河特大大桥全桥总总布置图以以及河道土土工试验资资料，河道道表面为卵卵石，其粒粒径为200mm。根据《铁路工程程水文勘测测设计规范范》（TBB100017-999），非非粘性土河河床河槽部部分一般冲冲刷采用如如下公式计计算：……（2－3）式中：——桥下下一般冲刷刷后的最大大水深（mm）；——桥下河槽部部分最大水水深，m；——桥长范围内内河槽净宽宽度，计算算时取河槽槽宽度减去去桥墩阻水水宽度，mm；——桥下河槽部部分通过的的设计流量量，m3/s；——单宽流量集集中系数，；——造床流量下下的河槽宽宽度，m；——造床流量下下的河槽平平均水深，m；——与汛期含沙沙量有关的的系数；——河流泥沙平平均粒径，mm；采用上式计算见见表2-33。表2-3xx河特大大桥河槽一一般冲刷计计算成果表表设计频率桥下河槽部分通通过的设计计量单宽流量系数桥下河槽部分净净宽桥下河槽最大水水深桥下河槽平均水水深汛期含沙量有关关的系数河床泥沙平均粒粒径一般冲刷后

最大大水深冲刷线

高程

一般

冲刷深

Qc(m3/s)ABc(m)hmc(m)hc(m)Ed(mm)hp(m)(m)(m)P=2%1656.0001.20426.53.962.180.66204.3564.050.39P=1%3407.0001.20437.55.193.20.66205.9063.730.71(2)局部冲刷刷流向桥墩的水流流受到桥墩墩阻挡，桥桥墩周围的的水流结构构发生急剧剧变化，水水流曲线急急剧弯曲，床床面附近形形成螺旋形形水流，剧剧烈淘刷桥桥墩周围，特特别是迎水水面的河床床泥沙，开开始产生桥桥墩头部的的局部冲刷刷坑。随着着冲刷坑的的不断加深深和扩大，水水流流速减减小，挟沙沙能力也随随之降低。与与此同时，冲冲刷坑内发发生了土壤壤粗化现象象，留下粗粗粒土壤，铺铺盖在冲刷刷坑表面上上，增大了了土壤的抗抗冲能力和和坑底粗糙糙度，一直直到水流对对河床泥沙沙的冲刷作作用与河床床泥沙抗冲冲作用达到到平衡时，冲冲刷停止。这这时冲刷坑坑外缘与坑坑底的最大大高差，就就是一次水水流最大局局部冲刷深深度。当河道主槽发生生一般冲刷刷后，根据据桥梁设计计部门提供供的地勘资资料，一般般冲刷线所所处位置土土质为卵石石，其粒径径为20mmm。根据《铁路工程程水文勘测测设计规范范》（TBB100017-999）关于于桥墩局部部冲刷计算算的规定，对对于非粘性性土河床采采用下式分分析计算局局部冲刷深深。当时……（2－4）当时……（2－5）式中：——桥墩墩局部冲刷刷坑深度（m）；———桥墩计计算宽度（m）；——河槽泥沙平平均粒径。———河床泥泥沙起动流流速（m//s）；；———墩形系系数；———河床颗颗粒的影响响系数，；；——墩前泥沙始始冲流速（m/s），；——指数，。根据上式计算结结果见表22-4。表2-4xx河特大大桥河槽桥桥墩局部冲冲刷计算成成果表设计

频率一般冲刷后墩前前行进流速速河床泥沙启动流流速一般冲刷后最大大水深桥墩

计算宽度墩形系数河床颗粒的影响响系数墩前始冲流速指数局部冲坑深局部冲刷线高程程V(m/s)V0(m/s)hp(m)B1(m)KεKηV0'(m/s)nhb(m)(m)P=2%2.0191.6194.353.310.7180.8330.9071.6862.37P=1%2.4731.6905.903.310.7180.8700.8452.1261.61（3）冲刷成果汇总总综上可知，xxx河特大桥桥桥址处发生生50年一遇洪洪水时，桥桥下总冲刷刷深度为22.07mm；发生1000年一遇洪洪水时，桥桥下总冲刷刷深度为22.83mm。xx河特大桥冲冲刷计算成成果见下表表2-5。表2-5xx河特大大桥冲刷计计算成果汇汇总表单单位：m频率一般冲刷局部冲刷合计冲刷线hp冲坑深冲坑深2%64.054.350.391.682.071%63.735.900.712.122.832.4防洪综综合评价2.4.1与现现有水利规规划的关系系与影响分分析根据《山东省黄黄河流域防防洪规划报报告》，此此河段按过过流2400m3/s疏挖河河槽，底宽宽20m，两两岸采用砌砌石挡土墙墙护砌，利利用挖河弃弃土在右岸岸修建简易易防汛道路路一条。xx河特大桥垂垂直于水流流方向，桥桥址处断面面河宽为5547.44m。根据据桥梁设计计部门提供供资料，xxx河特大大桥全桥长长15744.7m，满足该该河段河宽宽的要求。2.4.2与现现有防洪标标准的适应应性分析根据《防洪标准准》（GBB502001-944）及山东东省水利厅厅19999年编制的的《山东省省黄河流域域防洪规划划报告》，xx河特大桥所处xx河河段防洪标准为50年一遇；根据《铁路桥涵设计规范》（TBJ2－96），xx高速铁路跨xx河铁路桥桥梁等级为特大桥，其设计洪水标准为100年一遇，高于河道防洪标准。经估算桥址断面处100年一遇洪水位为69.63m，根据桥梁设计图，跨越河道的最低梁底高程约80.18m，高于100年一遇洪水位。2.4.3对河河道泄洪的的影响分析析根据桥梁设计图图，xx铁路跨跨越xx河时，在在河内共布布设有177个桥墩（222#～38#桥墩墩）。由于于桥墩阻水水，致使过过水断面折折减，行洪洪能力有所所降低。采采用工程上上常用设计计水位不变变条件下过过桥洪水减减少流量与与原设计流流量的比值值，来评价价建桥对河河道行洪能能力的影响响程度。各各设计频率率洪水情况况下建桥前前、后桥位位断面过桥桥流量的相相对变化值值见表2-6。从表中中可以看出出，各种洪洪水情况下下建桥后过过桥流量均均有减小，但但减小量都都不大，建建桥后将减减小河道行行洪流量77％左右。桥墩布置于河道道断面内，缩缩小了大桥桥断面处有有效行洪面面积，桥前前发生壅水水，对河道道行洪安全全产生不利利的影响。据据分析，当当发生500年一遇设设计洪水时时，桥址处处水位壅高高为0.0028m，壅壅水长度为为41.888m；当当发生1000年一遇遇设计洪水水时，桥址址处水位壅壅高为0..05m，壅壅水长度为为74.888m。总总体上看，水水位壅高的的高度比较较小，对桥桥位上游河河道泄洪期期间的安全全不会造成成大的不利利影响。表2-6xx河特大大桥影响河河道行洪流流量计算表表项目2%1%减少行洪流量（m3/s）113212设计流量（m33/s）16563407过桥流量相对减减少值＃（%）6.836.232.4.4对河河势稳定的的影响分析析根据xx河特大大桥平面及及断面布置置图，桥与与水流流向向的夹角为为90°，位于河河道内的桥桥墩均为圆圆端形，与与水流方向向平行。虽虽然桥墩与与水流方向向平行，阻阻水面积与与斜交相比相对较较小，但桥桥梁建成后后，桥位处处河道断面面的原有状状况将会发发生变化，桥桥下水流的的流态、流流势仍会与与建桥以前前有所变化化，水流条条件的改变变将会使得得桥位上下下游局部河河段的河槽槽、岸滩的的形态也随随之发生一一定的变化化。中小洪洪水时，桥桥位所在河河段，由于于壅水影响响水面坡降降变缓，导导致水流挟挟沙能力降降低，河势势呈轻度淤淤积状态。在在大洪水发发生的情况况下，特别别是发生漫漫滩洪水以以后，桥位位处的河槽槽将会发生生冲刷。据据估算，xxx河特大大桥桥址处处发生500年一遇洪洪水时，桥桥下总冲刷刷深度为22.07mm；发生1000年一遇洪洪水时，桥桥下总冲刷刷深度为22.83mm。建桥后加加重了河道道冲刷，对对河势稳定定有一定的的影响。桥桥位上游若若泥沙淤积积量太大，也也会改变现现有河道的的结构及河河道水流的的流势、流流态，对河河道的防洪洪产生一定定的不利影影响。因实实测资料限限制，对桥桥位处河道道淤积情况况难以进行行定量分析析。但是从从长期看，水水沙冲淤存存在着动态态平衡，河河床基本稳稳定。2.4.5防御御洪涝的设设防标准与与措施的适当性分析析xx河特大桥设设计洪水标标准为1000年一遇遇，高于河河道20年一遇规规划防洪标标准，桥梁梁设防标准准满足要求求。本次根根据《铁路路工程水文文勘测设计计规范》（TB100017－99）中有关关公式及桥桥梁设计部部门提供的的土工试验验资料分析析计算了xxx河特大大桥桥下一一般冲刷和和局部冲刷刷，建议桥桥梁设计单单位参考本本次评价冲冲刷计算成成果，按照照《铁路工工程水文勘勘测设计规规范》中33.6.88有关要求求，进一步步复核和合合理确定xxx河特大大桥桥梁墩墩台基底埋埋置深度，以以确保桥梁梁安全。2.4.6对第第三人合法法水事权益益的影响分分析根据河道管理部部门提供的的材料，xx河特大大桥桥址处处不涉及第第三人的合合法水事权权益问题。3xx大桥防防洪评价3.1基本情情况3.1.1桥梁梁设计简况况xx大桥中心里里程为DK4444+1662.9，全桥长长201..3m，桥桥式类型为为3×（2-32m）连续续梁，于xxx市长清清区万德镇xxx村北跨葛葛河，桥址址以上流域域面积944km2。河道内内共布设桥桥墩5个，与水流交交角55°。双线圆圆形单柱桥桥墩，均采采用桩基础础。桥台顶顶平置，梁梁全部斜置置，墩台支支承垫石顶顶面在灌注注圬工时分分别以桥台台胸墙前缘缘和墩顶中中心为准，做做成与梁底底平行的斜斜面。本桥桥桥台基坑坑回填采用用级配碎石石。根据铁道第三勘勘察设计院提提供的资料料，该桥100年一遇设设计流量11458mm3/s，设计水水位1322.68mm。3.1.2河河道基本情情况1、流域概况xx大桥所跨葛葛河为黄河河支流北xxx的支流流。北xxx为山区行行洪河道，发发源于泰山山西麓的桃桃花峪，流流经万德、张张夏、崮山山、长清城城关等乡镇镇，有较大大支流8支，小支支流20余条。蜿蜿蜒向北流流蓄崮山拦拦河坝后溢溢出，至平平安镇的老老王府西入入黄河，全全长67..7km，流流域面积5584.66km2，其中山山区面积4475kmm2，占81.3％，平原原面积1009.6kkm2，占18.7％，河道道平均比降降0.000239。张夏以以上森林茂茂密，沟壑壑纵横，河河溪众多，沟沟深10～25m；张夏至至长清大桥桥段，河道道宽浅，无无堤防，是是多年冲刷刷而成的自自然河岸；；从长清大大桥至入黄黄口河段长长约4.55km，两两岸筑有堤堤防，堤高高4～4.5m，河河宽110～150m，坡段较较缓，由于于黄河水多多年倒溢，致致使河口段段淤积长约约3.8kkm，淤积积深度1.5～4.0m。葛河发源于长清清区武家庄乡乡一带山区区，于万德德镇南汇入入北xx，属于于北xx上游。葛葛河流域面面积1255km2，全长188.5kmm。xx大桥跨跨越葛河河河段河道宽宽阔，右岸岸筑有浆砌砌石堤防。2、水文气象北xx流域地处山山东中北部部，泰沂山山区北部，属属于北暖温温带半湿润润季风区大大陆性气候候。季风环环流是影响响流域降水水的主要因因素，冬季季受来自西西伯利亚干干冷气团的的侵袭，盛盛行西北风风、北或东东北风，夏夏季受热带带、副热带带海洋气团团所左右，盛盛行东南季季风，春秋秋两季为冬冬季风和夏夏季风的过过渡季节，风风向多变。由由于风随季季节变换显显著，形成成冬冷夏热热明显，四四季雨量不不均，降水水量年际变变化较大的的特点。在在实测降水水量系列中中，流域平平均最大年年降水量1964年为9900.8mmm，最小年年降水量1968年仅为3224.3mmm，两者者相差6666.5mmm，丰枯枯比达3.06；流域多多年平均降降水量为6633mmm，汛期（6～9月）多年年平均降水水量为4772.7mmm，占年年降水量的的74.7％，汛期期降雨多集集中在7～8月份，7～8月份多年年平均降水水量占全年年多年平均均降水量的的53.2％。根据据多年实测测雨量资料料计算，流流域多年平平均年最大大24h降水量为为87.22mm，年年实测最大大值1973年流域最最大24h降水量为为198..3mm，年实测最最小值1977年流域最最大24h降水量为为42.22mm，最最大值是最最小值的4.7倍。北xx属山溪雨源源性河流，河河道流量随随季节变化化显著，枯枯季流量较较小，洪水水集中在汛汛期。3、桥址区地貌、地地质特征桥位跨葛河河段段河道顺直直，地形起起伏较大。桥桥址范围内内地层为第第四系全新新统冲洪积积层（Q4al+ppl）、第第四系上更更新统冲洪洪积层（Q3al+ppl），下下伏太古界界泰山群（Art）花岗岗片麻岩，大大里程河岸岸局部表覆覆第四系全全新统人工工堆积层（Q4ml）：填填筑土（块块石土），为为河岸挡土土墙，浆砌砌片石砌筑筑。桥址区区地下水为为第四系孔孔隙潜水，地地下水埋深深0.3～5.0m（高高程127..0～129.11m）。地地下水主要要由大气降降水补给，水水位季节变变化幅度1～2m。经取样样化验地下下水、地表表水对混凝凝土不具侵侵蚀性。3.1.3有关关水利工程程现状北xx流域自19958年以来，为为防洪蓄水水，除害兴兴利，先后后在流域中中、上游修修建了中型型水库1座，总库库容1101万m3，小（一一）型水库库6座，总库库容691万m3，小（二二）型水库库14座，总库库容399万m3。北沙河现状从长长清大桥至至入黄口河河段长约44.5kmm，两岸筑筑有堤防，堤堤高4～4.5m。其其它河段无无堤防。葛河作为北xxx的支流之之一，右岸岸筑有浆砌砌石堤防，长长度5000m左右，高高程1333.6m。左左岸地面高高程1322.27mm，河宽1550.355m。3.1.4水利利规划及实实施安排北xx中上游河道道为自然冲冲刷而形成成的宽浅式式河道，滩滩地农田较较多，河道道左岸多为为山坡或山山脚平原，右右岸紧靠104国道，现现状没有堤堤防。规划划修筑顺河河堰10kkm，高2.5～3.8m；河河道清障225km；；浆砌石护护岸15处，长3000m。北xx支流葛河目目前无正式式规划。3.2河道演演变3.2.1河道道演变概述述北xx属季节性山山洪河流。根根据调查分分析，该段河道道为自然冲冲刷形成，河床断面面呈发育较较成熟的UU型河槽，河面开阔阔，谷坡缓坦坦，阶地发育育，河滩较宽宽，河床的整整体平面形形态为弯曲曲型。河道道蜿蜒曲折折，两弯道之之间由直段段连接，直段很短短。弯道凹凹岸为深槽槽，凸岸为边边滩。直段段河床横断断面接近于于对称抛物物线形，最深处大大约在河床床中间；弯曲段河河床断面近近似于不对对称的抛物物线形，最深点靠靠近凹岸。河河道在弯道道环流作用用下，出现横向向输沙不平平衡，再加上纵纵向水流对对凹岸的顶顶冲作用，使凹岸岸岸坡崩塌，塌下的泥泥沙又被横横向水流带带到凸岸，造成凹岸岸冲刷凸岸岸淤积，在凹岸形形成深槽，在凸岸形形成边滩，在两弯之之间的过渡渡段，常成浅滩滩。较大洪洪水过后，部分河段段深槽与边边滩位置交交替。北xx上游为自然然冲刷而成成的宽浅式式河道，河道随着着河谷弯曲曲，河弯本身身没有大的的平面变形形；中游段发发育过程以以下切为主主，形成地下下河，经过长期期演变，大部分河河段发育较较成熟，河床断面面呈U型，河谷比较较开阔，河床形态态与流域来来水、来沙沙和河床边边界条件相相适应，河床没有有显著的单单向变形（冲冲刷或淤积积)，总体上变变形已基本本趋于平衡衡。由于受受黄河水位位的顶托，洪水出口口不畅，河道下游游河段易发发生灾害。该该河段为重重点治理的的区段，其它河段段基本保持持自然面貌貌。3.2.2河道道近期演变变分析北xx作为山区河河流，平时时流量不大大，但一遇遇暴雨，在在雨后一两两天甚至几几个小时就会出出现很大的的洪峰。随随着降雨停停止，洪水水迅速退落落。这种流流量猛涨猛猛落的原因因，是由于于山区坡面面陡峻，径径流系数大大，汇流时时间短所致致。北xxx不仅具有有上述水文文特征，而而且还受黄黄河的制约约，一遇暴暴雨，上游游洪水凶猛猛，下游险险情不断。当当地政府自自1958年开始，组组织群众进进行河道治治理，主要要对河道进进行裁弯取取直、挖深深加宽、修修筑大堤。同同时，在河河道中、上上游修建水水库、塘坝坝，有效地地拦蓄、调调节洪水，基基本上控制制了洪涝灾灾害，来水水来沙条件件也发生了了变化。3.2.3河道道演变趋势势分析北xx是河槽发育育较成熟的的山区河道道。河床形形态与流域域来水、来来沙和河床床边界条件件基本相适适应，河床没有有显著的单单向变形。但但由于历史史实测资料料较少，对河道演演变趋势只只进行定性性分析。北北沙河河道道弯曲，其其变形和演演变特点在在xx河大桥桥中已有论论述，在此此不再重复复。3.3防洪评评价计算3.3.1水文文分析计算算主要分析计算xxx大桥桥桥址处设计计洪水成果果及相应设设计洪水位位。1、洪水标准根据《防洪标准准》，参考考xx市有关关规划，xxx大桥跨跨越葛河处处防洪标准准为20年一遇；；根据《铁铁路桥涵设设计规范》（TBJ2－96），xx大桥设计洪水标准为100年一遇。2、桥址处设计洪洪水推求（1）水文资料及设设计洪水计计算方法xx大桥桥位上上游没有水水文站，缺缺乏实测洪洪水资料。采采用北xxx流域万德德雨量站实实测资料推推求桥位以以上设计洪洪水。万德德站设立于于1966年，具有19666～2003年连序38年的雨量量资料，能能满足《水水利水电工工程设计洪洪水计算规规范》（SL444-93）对暴雨雨资料系列列长度的要要求。（2）设计面雨量计算算根据流域降雨特特性，设计计雨期采用用3d。设计面面雨量的分分析计算，采采用数理统统计法。以以矩法初估估不同历时时暴雨量的的统计参数数，取偏态态系数Cs=33.5Cvv，采用P-Ⅲ型频率曲曲线进行适适线，以理理论频率曲曲线与经验验点据拟合合较好为原原则。根据万德站最大大24h、72h点暴雨量量的统计参参数及不同同频率设计计雨量计算算，采用点点面折减系系数折算为为面雨量，成成果见表3-1。表3-1xx大桥桥桥位以上设设计面雨量量成果表项目均值（mm）Cv设计面雨量(mmm)计算适线P=5%P=1%H24(mm)94.500.440.56190.2270.2H72(mm)111.10.410.54223.6314.1（3）设计雨型及产产流计算设计雨型采用《山山东省山丘丘区暴雨径径流查算图图》中泰沂沂山南北1h雨型表，不不同频率最最大24h设计面雨雨量的时程程分配，根根据设计值值的大小，选选取不同的的时程分配配，见表3-2。表3-2泰沂山南南北区一小小时雨型表表日次日程分配时程分配（%）123456789101112131415161718192021222324第一天（H3日-H24）×35%30.623.331.88.22.33.8第二天（H3日-H24）×65%30.030.69.42.620.45.30.80.9第三天H242001.21.61.02.04.01.31.60.72.31.72.53.03.810.731.38.06.55.94.81.51.61.00.91.13001.31.71.12.14.21.31.70.72.41.72.63.03.910.928.18.37.06.25.31.61.71.10.91.24001.31.81.12.14.31.41.80.72.51.82.73.24.011.026.08.57.26.55.51.61.81.10.91.2PAGE净雨计算采用降降雨径流相相关图法，选选用《山东东省水文图图集》中泰泰沂山北区区P+PPa～R降雨径流流关系6号线查算算，设计前前期影响雨雨量Pa取值40mmm。xx大桥桥位以以上最大24h逐日净雨雨量成果见见表3-3。表3-3xx大桥桥桥位以上逐逐日设计净净雨量成果果表项目设计面雨量(mmm)P=5%P=1%R1(mm)4.55.6R2(mm)9.213.4R3(mm)153.8230.0（4）汇流计算汇流计算采用山山东省综合合瞬时单位位线法。M１=KF0.333J-0.227R-0.220tc0.177……（3－1）M２=0.34M１--0.122……（3－2）式中：K—系数数；F—流域面积，单位位：km2；J—主河道比降；R—设计净雨深，单单位：mm；tc—净雨历时，单位位：h。根据设计雨型、设设计净雨量量及流域特特性参数推推求设计洪洪水过程线线。经计算算，由实测测暴雨资料料推求的xxx大桥桥址处20年一遇、100年一遇洪洪峰流量分分别为8552m3/s、12977m3/s。（5）桥址处设计洪洪水成果的的选定葛河没有正式规规划成果，xx大桥桥位处20年一遇、100年一遇设计洪水洪峰流量采用本次计算成果，20年一遇、100年一遇洪峰流量分别为852m3/s、1297m3/s。3、设计洪水位葛河缺乏正式的的河道测量量资料，根根据谢才公公式及曼宁宁公式计算算20年、100年一遇设计计洪水位。经经计算，xxx大桥桥址处20年、100年一遇设计计洪水位分分别为131..95、132.770m。3.3.2壅水水分析计算算xx大桥建成后后，受大桥桥桥墩的阻阻水影响，桥桥位处河道道的行洪水水力条件将将会产生一一定的变化化，断面过过水面积将将会减少，从从而造成桥桥梁上游洪洪水位产生生一定的壅壅高。根据据铁道第三三勘察设计计院提供的的xx大桥桥桥址平面图图、全桥总总布置图，桥桥梁方向与与该段河道道斜交，桥桥梁与水流流交角55°，河道范范围内桥梁梁长度为1183.55m，桥位位处河道正正交断面宽宽度为1550.4mm。共布设设桥墩5个（1#～5#桥墩）。桥桥墩总阻水水净宽200m，阻水水宽度占河河道行洪断断面总宽度度的13.33%，桥位处处河道断面面及桥梁具具体布置见见附图。根据《铁路工程程水文勘测测设计规范范》（TB1100177-99）计算桥桥前壅水高高度和壅水水长度，见见公式2-1、公式2-2。计算结结果见表3-4。表3-4xx大桥壅壅水计算成成果表频率5%1%流量（m3/ss）8521297设计洪水位（mm）131.95132.70天然河道过水面面积（m2）298.57401.56阻水总面积（mm2）47.4562.45断面平均流速（m/s）2.8543.230桥下平均流速（m/s）3.3933.825η0.070.07壅水高度（m）0.2360.294水面比降J0.0029770.002977壅水长度L（mm）158.94198.023.3.3冲刷刷与淤积分分析计算xx大桥桥址处处河道河槽槽已经扩展展到全断面面，无明显显边滩，因因此在冲刷刷计算时全全部采用河河槽部分计计算公式。1.一般冲刷刷计算根据xx大桥全全桥总布置置图以及河河道土工试试验资料，河河道表面为为砾砂，其其平均粒径径为8mmm。根据《铁路工程程水文勘测测设计规范范》（TB1100177-99），采用用非粘性土土河床河槽槽部分一般般冲刷采公公式计算，同同公式2-3。采用上上式计算见见表3-5。表3-5xxx大桥河槽槽一般冲刷刷计算成果果表设计频率桥下河槽部分通通过的设计计流量单宽流量系数桥下河槽部分净净宽桥下河槽最大水水深桥下河槽平均水水深汛期含沙量有关关的系数河床泥沙平均粒粒径一般冲刷后最大大水深冲刷线

高程

一般

冲刷深

Qc(m3/s)ABc(m)hmc(m)hc(m)Ed(mm)hp(m)(m)(m)P=5%852.021.201083.532.290.6686.19125.762.66P=1%1297.0001.201224.282.890.6687.11125.592.83(2)局部冲冲刷当河道主槽发生生一般冲刷刷后，根据据桥梁设计计部门提供供的地勘资资料，一般般冲刷线所所出位置土土质为新黄黄土，根据据分层土工工试验成果果，该层粘粘土的液性性指数标准准值为0..48。根据《铁路工程程水文勘测测设计规范范》（TB100117-999）关于桥桥墩局部冲冲刷计算的的规定，对对于粘性土土河床采用用下式分析析计算局部部冲刷深。当时……（3－3）当时……（3－4）式中：——桥桥下一般冲冲刷后的最最大水深，m；——墩墩形系数；；——桥桥墩计算宽宽度，m；——冲冲刷坑范围围内粘性土土液性指数数；——一般冲刷后墩前前行近流速速，m/s。依据上式计算结结果见表3-6。表3-6xx大桥主主槽桥墩局局部冲刷计计算表频率一般冲刷后最大大水深一般冲刷后墩前前行进流速速液性

指数墩型

系数桥墩

计算

宽度局部

冲刷

深度局部

冲刷线

高程程hp(m)v（m/s）ILKεB1（m）hb（m）（m）5%6.193.150.48142.29123.471%7.113.450.48142.55123.04（3）冲刷成果汇总总表3-7xxx大桥冲冲刷计算成成果汇总表表单位位：m频率一般冲刷局部冲刷总冲刷深度冲刷线hp冲坑深冲坑深5%125.766.192.662.294.951%125.597.112.832.555.383.4防洪综综合评价3.4.1与现现有水利规规划的关系系与影响分分析xx大桥位于葛葛河的下游游，该河目目前无正式式规划资料料。桥址断断面右岸有有堤防，长长度5000m左右，高高程1333.60mm，左岸地地面高程1132.227m，河河宽1500.35mm。20年、100年一遇设设计水位分分别为131..95、132.770m。xx大桥桥址处处断面河宽为为150..4m，沿沿桥方向长长度为1883.5mm，根据桥梁梁设计部门门提供资料料，该桥全桥长201..3m，桥长满足足要求。3.4.2与现有有防洪标准准的适应性性分析根据《防洪标准准》（GB500201--94），xx大桥跨越葛葛河河段防防洪标准为为20年一遇；；根据《铁铁路桥涵设设计规范》（TBJ2－96），xx高速铁路跨葛河铁路桥桥梁等级为大桥，其设计洪水标准为100年一遇，高于河道防洪标准。经估算桥址断面处100年一遇洪水位为132.70m，根据桥梁设计图，跨河道的最低梁底高程为136.80m，高于100年一遇洪水位。3.4.3对河道道泄洪的影影响分析根据桥梁设计图图，xx铁路跨跨越葛河时时，在河内内共布设有有5个桥墩。由由于桥墩布布置于河道道断面内，缩缩小了大桥断面处有效行洪洪面积，桥桥前发生壅壅水。据分分析，当发发生20年一遇设设计洪水时时，桥址处处水位壅高高为0.2236m，壅水长长度为1558.944m；当发生1000年一遇设设计洪水时时，桥址处处水位壅高高为0.2294m，壅水长长度为1998.022m。总体上上看，水位壅高较较大，对桥位位上游河道道堤防泄洪洪期间的安安全会造成成一定的不利利影响。假定建桥后保持持设计水位位不变计算算减少的行洪流量量，计算结果果详见表33-8。由此可可见，建桥桥后将减小小河道行洪洪流量12％左右，对对河道行洪洪能力有一一定的不利利影响。表3-8xxx大桥影影响河道行行洪流量计计算表项目5%1%减少行洪流量（m3/s）103152设计流量（m33/s）8521297占设计流量比例例（％）12.0611.723.4.4对河势势稳定的影影响分析根据xx大桥平平面及断面面布置图，桥与水流夹角55°。受桥墩布设的影响，桥梁建成后，水流形态与未建桥时比较，将发生明显的变化。桥与水流斜交，容易形成水袋而产生三角环流，出现局部水流紊乱，将会加剧建桥后对河势的影响。建桥后桥位处河道过水断面的缩小，导致流速加大，会加重对桥下河道的冲刷。据估算，xx大桥桥址处发生20年一遇洪水时，桥下总冲刷深度为4.95m；发生100年一遇洪水时，桥下总冲刷深度为5.38m。建桥后由于壅水水影响水面面坡降变缓缓，导致水水流挟沙能能力降低，会会造成上游游回水区的的淤积。桥桥位上游若若泥沙淤积积量太大，也也会改变现现有河道的的结构及河河道水流的的流势、流流态，对河河道的防洪洪产生一定定的不利影影响。因实实测资料限限制，对桥桥位处河道道淤积情况况难以进行定定量分析。但但是从长期期看，水沙沙冲淤存在在着动态平平衡，河床床基本稳定定。3.4.5防御洪洪涝的设防防标准与措措施的适当性分析析xx大桥设计洪洪水标准为为100年一一遇，高于于河道20年一遇规规划防洪标标准，桥梁梁设防标准准满足要求求。本次根据《铁路路工程水文文勘测设计计规范》（TB100017－99）中有关关公式及桥桥梁设计部部门提供的的土工试验验资料分析析计算了xxx大桥桥桥下一般冲冲刷和局部部冲刷，建建议桥梁设设计单位参参考本次评评价冲刷计计算成果，按按照《铁路路工程水文文勘测设计计规范》中中3.6..8有关要要求，进一一步复核和和合理确定定xx大桥桥桥梁墩台基基底埋置深深度，以确确保桥梁安安全。3.4.6对第三三人合法水水事权益的的影响分析析根据河道管理部部门提供的的材料，xx大桥桥桥址处不涉涉及第三人人的合法水水事权益问问题。4xx中桥防防洪评价4.1基本情情况4.1.1桥梁梁设计简况况xx中桥桥位受受线路选线线控制，于于xx市万德德镇界首村村西跨北xxx上游，桥桥位以上控控制流域面面积13kkm2。桥梁中中心里程DK4552+4228.0，全桥长长60.993m，与与水流交角角76°。本桥共2个桥墩，桥墩墩与水流方方向平行。本本桥采用高高速铁路专专用桥梁盆盆式活动橡橡胶支座，采采用16+224+166m双线钢钢筋混凝土土连续梁，桥桥台采用双双线斜交一一字形桥台台，墩、台台均采用明明挖基础。根据铁道第三勘勘察设计院提提供的资料料，该桥100年一遇设设计流量3388.99m3/s，设计水水位1944.63mm。4.1.2河河道基本情情况xx为北xx的的上游段，于于长清万德德镇南汇入入北xx。xx全长13kkm，控制制流域面积积约51kkm2，为山区区行洪河道道。河道内内建有坡里里庄、石马马两座小型型水库。其其中，石马马水库位于于xx干流，控控制流域面面积46kkm2。4.1.3水利利规划及实实施安排根据《山东省黄黄河流域防防洪规划报报告》，规规划对xxx修筑顺河河堰2段，长5..6km，高2.8～3.2m；浆浆砌石护岸岸500mm，高4m，切滩滩800mm。xx中桥桥址所所在河段无无正式规划划。4.1.4桥址址处断面情情况xx中桥跨越xxx河段右右岸为山坡坡，左岸为为104国道，现现状无堤防防。桥址断断面左岸地地面高程1197.331m，右右岸地面高高程1988.17mm，河宽为为46.44m。桥址址上游400m左右为为xx铁路桥桥，该桥河河内一个桥桥墩。4.2防洪评评价计算4.2.1水文文分析计算算主要分析计算xxx中桥桥址处处设计洪水水成果及相相应设计洪洪水位。1、洪水标准根据《防洪标准准》，参考考xx市有关关规划，xxx中桥跨跨越xx处防洪洪标准为20年一遇；；根据《铁铁路桥涵设设计规范》（TBJ2－96），xx中桥设计洪水标准为100年一遇。2、桥址处设计洪洪水推求（1）水文资料及计计算方法xx中桥以上流流域内现有有一处雨量量站，为界界首雨量站站，1980年设站。界界首雨量站站资料至2003年系列长长度不足30年，但考考虑是本流流域测站，代代表性比较较好，且其其它测站距距桥位较远远，因此确确定采用此此站实测雨雨量资料推推求xx桥位以以上设计洪洪水。（2）设计面雨量计算算设计面雨量计算算方法同前前。根据界首站最大大24h、72h点暴雨量量的统计参参数及不同同频率设计计雨量计算算，采用点点面折减系系数折算为为面雨量，成成果见表4-1。表4-1xx中桥桥桥位以上设设计面雨量量成果表项目均值（mm）Cv设计面雨量(mmm)计算适线P=5%P=1%H24(mm)104.00.400.52211.1293.7H72(mm)123.00.370.48239.1325.3（3）设计雨型及产产流计算设计雨型采用《山山东省山丘丘区暴雨径径流查算图图》中泰沂沂山北1h雨型表。净雨计算采用降降雨径流相相关图法，选选用《山东东省水文图图集》中泰泰沂山北区区P+PPa～R降雨径流流关系6号线查算算，设计前前期影响雨雨量Pa取值40mmm。xx中桥桥位以以上最大24h逐日净雨雨量成果见见表4-2。表4-2xx中桥桥桥位以上逐逐日设计净净雨量成果果表项目设计面雨量(mmm)P=5%P=1%R1(mm)4.04.3R2(mm)7.08.5R3(mm)170.2246.0（4）汇流计算汇流计算采用山山东省综合合瞬时单位位线法，见见公式3-1～3-2。经上述计算，由由实测暴雨雨资料推求求的xx中桥桥址处20年一遇、100年一遇洪洪峰流量分分别为1992m3/s、287m3/s。（5）桥址处设计洪洪水成果的的选定xx中桥桥址处处断面没有有正式规划划成果，因因此xx中桥桥桥位处20年一遇、100年一遇设设计洪水洪洪峰流量采采用本次计计算成果，20年一遇、100年一遇洪洪峰流量分分别为1992m3/s、287mm3/s。3、桥址处设计水水位xx缺乏正式的的河道测量量资料，根根据谢才公公式及曼宁宁公式计算算20年、100年一遇设计计洪水位。经经计算，xxx中桥桥桥址处20年、100年一遇设计计洪水位分分别为194..02、194.662m。4.2.2壅水水分析计算算xx中桥建成后后，受大桥桥桥墩的阻阻水影响，桥桥位处河道道的行洪水水力条件将将会产生一一定的变化化，断面过过水面积将将会减少，从从而造成桥桥梁上游洪洪水位产生生一定的壅壅高。根据据铁道第三三勘察设计计院提供的的xx中桥桥桥址平面图图、全桥总总布置图，桥桥梁方向与与该段河道道斜交，桥桥梁与水流流交角76°，桥梁在在河道行洪洪断面内斜斜交长度为为47.88m，桥位位处河道正正交断面宽宽度为466.4m。河河内共布设设桥墩2个（1#～2#桥墩）。桥桥墩总阻水水净宽2..32m，阻阻水宽度占占河道行洪洪断面总宽宽度的5%，桥位处处河道断面面及桥梁具具体布置见见附图。根据《铁路工程程水文勘测测设计规范范》（TB1100177-99）计算桥桥前壅水高高度和长度度，公式见见2-1、2-2。表4-3xx中桥壅壅水计算成成果表频率5%1%流量（m3/ss）192287设计洪水位（mm）194.02194.62天然河道过水面面积（m2）54.4272.14阻水总面积（mm2）3.284.67断面平均流速（m/s）3.5243.979桥下平均流速（m/s）3.7504.254η0.050.05壅水高度（m）0.0820.113水面比降J0.0050.005壅水长度L（mm）32.8745.36xx中桥桥梁上上游约400m处为xx铁路桥桥，此次计计算的xxx中桥20年一遇桥桥前壅水长长度小于440m，对对该桥水流流不会有影影响；100年一遇桥桥前壅水长长度为455m，两桥桥水流干扰扰已经比较较轻，在此此不再考虑虑两座桥的的联合壅水水问题。4.2.3冲刷刷与淤积分分析计算1.一般冲刷刷计算根据xx中桥总总布置图以以及河道土土工试验资资料，河道道表面为卵卵石，其粒粒径为255mm。根据《铁路工程程水文勘测测设计规范范》（TB1100177-99），采用用非粘性土土河床河槽槽部分一般般冲刷公式式计算桥下下河槽一般般冲刷深，见见公式2-3。计算结结果见表4-4。表4-4xxx中桥河河槽一般冲冲刷计算成成果表设计频率桥下河槽

部分通通过

的设计计流量单宽流量系数桥下河槽部分净净宽桥下河槽最大水水深桥下河槽平均水水深汛期含沙量有关关的系数河床泥沙平均粒粒径一般冲刷后最大大水深冲刷线高程一般

冲刷深Qc(m3/s)ABc(m)hmc(m)hc(m)Ed(mm)hp(m)(m)(m)5%191.771.1025.682.62.350.66253.64190.381.041%287.041.1027.683.22.950.66254.35190.271.15(2)局部冲冲刷当河道主槽发生生一般冲刷刷后，根据据桥梁设计计部门提供供的地勘资资料，一般般冲刷线所所处位置土土质为卵石石，其粒径径为25mmm。根据《铁路工程程水文勘测测设计规范范》（TB1100177-99）关于桥桥墩局部冲冲刷计算的的规定，采采用非粘性性土河床局局部冲刷公公式计算桥桥墩处局部部冲刷深，见见公式2-4、2-5。计算结结果见表4-5。表4-5xxx中桥河槽槽桥墩局部部冲刷计算算成果表设计

频率一般冲刷后墩前前行进流速速河床泥沙启动流流速一般冲刷后最大大水深桥墩计算宽度墩形系数河床颗粒的影响响系数墩前始冲流速指数局部冲坑深局部冲刷线高程程V(m/s)V0(m/s)hp(m)B1(m)KεKηV0'(m/s)nhb(m)(m)5%2.6711.7113.641.1610.6820.9510.8151.10189.281%3.0061.7544.351.1610.6820.9750.7801.23189.05（3）冲刷成果汇总总冲刷汇总成果见见表4-6。表4-6xxx中桥冲刷刷计算成果果汇总表单位：m频率一般冲刷局部冲刷合计冲刷线hp冲坑深冲坑深5%190.383.641.041.102.141%190.274.351.151.232.384.3防洪综综合评价4.3.1与现现有水利规规划的关系系与影响分分析xx中桥位于北北xx的上游游，现状无无堤防，目目前也无正正式规划成成果。桥址址断面左岸岸地面高程程197..31m，右右岸地面高高程1988.17mm。20年、100年一遇设设计水位分分别为1994.022m、194..62m，100年一遇水水位不会漫漫槽。因桥桥址处河段段两岸现作作为一般交交通通道使使用，根据据桥梁设计计图，梁底底高程低于于现状两岸岸高程，xxx中桥修修建时，在在桥梁跨两两岸处下挖挖地面3..5m。为为确保xxx的行洪安安全，应和和水利部门门协商后根根据下挖长长度对两岸岸进行护岸岸。xx中桥桥址处处断面河宽为为46.44m，沿桥桥方向长度度为47..8m，据桥梁设设计部门提提供资料，xx中桥全全桥长60.99m，满足足要求。4.3.2与现有防洪洪标准的适适应性分析析根据《防洪标准准》（GB500201--94），xx中桥跨跨越xx河段防防洪标准为为20年一遇；；根据《铁铁路桥涵设设计规范》（TBJ2－96），xx高速铁路跨xx铁路桥桥梁等级为中桥，其设计洪水标准为100年一遇，高于河道防洪标准。经估算桥址断面面处100年一遇洪洪水位为1194.662m，根据桥梁梁设计图，跨跨越河道的的最低梁底底高程约1196.333m，高高于100年一遇洪洪水位。4.3.3对河道泄洪洪的影响分分析根据桥梁设计图图，xx铁路跨跨越xx时，在在河内共布布设有2个桥墩（11#～2#桥墩）。由由于桥墩布布置于河道道断面内，缩缩小了大桥断面处有效行洪洪面积，桥桥前发生壅壅水。据分分析，当发发生20年一遇设设计洪水时时，桥址处处水位壅高高为0.0082m，壅水长长度为322.87mm；当发生1000年一遇设设计洪水时时，桥址处处水位壅高高为0.1113m，壅水长长度为455.36mm。总体上上看，水位壅高的的高度比较较小，对桥桥位上游河河道泄洪期期间的安全全不会造成成大的不利利影响。假定建桥后保持持设计水位位不变计算算减少行洪洪流量，计算结果果详见表44-7。由由此可见，建建桥后将减减小河道行行洪流量6％左右，对对河道行洪洪能力有一一定的不利利影响，但但影响较小小。表4-7xx中桥影影响河道行行洪流量计计算表项目5%1%减少行洪流量（m3/s）11.5518.59设计流量（m33/s）192287占设计流量比例例（％）6.036.474.3.4对河势稳定定的影响分分析根据xx中桥平平面及断面面布置图，桥与水流夹角76°，但桥墩与水流方向平行。桥梁建成后，桥位处河道断面的原有状况发生了变化，桥下水流的流态、流势会与建桥以前有所改变，将会使得桥位上下游局部河段的河槽、岸滩的形态也随之发生一定的变化。建桥后桥位处