桥梁的防洪评价与水文外业勘测技术探讨

桥梁的防洪评价与水文外业勘测技术探讨【摘要】中小型河流防洪评价计算是公路桥梁设计中的一项重要内容，包括水文资料的分析、设计洪水流量及洪水高程计算、桥孔行洪设计计算等。本文以大桥防洪评价报告为背景，概述了中小型河流公路桥梁的防洪评价工作内容和水文、地形资料的获取技术与分析。【关键词】桥梁；防洪评价；水文外业勘测技术跨河桥梁是交通工程建设的重要渡河建筑物，桥梁一般跨越河流，侵占行洪面积，壅高上游水位，改变局部流态，给河道行洪和两岸堤防安全造成影响；洪水在桥墩及桥梁防护部位产生局部冲刷，危及桥梁自身安全。为保障河道行洪安全和桥梁安全运行，对跨河桥梁开展防洪影响评价，是保证河道行洪和堤防安全以及桥梁安全运行的关键，也是水行政主管部门对桥梁建设审查的重点。1防洪评价工作的主要内容与重点洪水发生后由上游到下游行走演进，河道是洪水行走演进的重要管道，河道包括主河槽、滩地、河堤岸等几个部分。在河道上建设项目会影响行洪，为保障区域防洪安全，需要对涉及到河道管理范围的建设项目进行防洪评价。1.1主要内容建设项目所在河道水力学方面的分析计算、建设项目与水利规划、防洪规划的水文学、防洪标准的适应性分析；对行洪安全的影响分析；对堤防及防汛抢险的影响分析；对河势稳定的影响分析；对其他水利工程，包括下游的桥梁、引退水工程、取水口门的影响分析；对第三人合法水事权益的影响分析等。在分析论证之后还应提供相应的防治措施以消除建设项目造成的不利影响，必要时应提出进行专项设计。1.2注意重点（1）桥梁的设计要与流域治理规划或河道治理规划相一致，符合现有的防洪标准。（2）设计流量和设计洪水位校核。桥梁所在河段的设计洪水流量是整个防洪计算的基础，不容许有任何差错，所以报告编制单位应从多种途径对设计流量都有进行复核验算。我国的大江大河一般水文站网分布合理，较长的水文资料系列，又有较多可靠的历史记录，设计计算的依据较为充分可靠。随着高等级公路的发展，桥梁方面的设计标准又相对较高，而绝大部分中小河流治理标准较低，水文站点较少，水文资料极其匮乏，设计部门在桥梁设计时没有实际的资料依据，一般有两种办法：一是直接使用该河流现有规划资料。这样，既能节省推求设计流量的时间，又能使设计与现有规划保持一致；二是采用雨量移植计算洪水，水力学法计算水面线。而河流现有规划资料的设计大部分也是使用的水力学法进行设计计算，与河道的实际情况出入较大。2外业勘测技术与先进仪器应用2.1外业勘测技术（1）固定站网资料获取。目前，我国已有三万多处水文站点，对于工程河段的水文基础数据大多具有连续可靠地观测资料，其中有水位、流量、流向、雨量、输沙等资料。（2）现势资料获取。河床地形资料收集包括大断面，水下地形测绘，床沙，悬移质、输沙采样分析，对整个河段的流速流向划分测次连续观测等工作。2.2先进仪器设备的应用（1）高精度全站仪。莱卡陀螺全站仪，拓普康免棱镜，低于1秒测量精度的全站仪，测量机器人等的应用。掌上电脑，集测、控与信号处理于一体测量定向精度与效率，系统性能稳定可靠。自动数据处理、误差评定、详细的数据与信息显示及存储功能，更具有开机即工作的功效，也大大提高了系统在工程测量中对强磁、震动、风力、潮湿、高低温等的环境适应性。（2）全球定位系统应用与RTK。目前GPSGNSS，以及GNSS与我国北斗卫星结合应用前景不可估量，现在高精度，受地形影响较小，越来越人性化的天宝R10，NET9等先进设备也逐渐应用。GPSRTK技术已经成熟应用在水下，陆上的测绘工作中。（3）水下测深仪器。包括便携式，双频回声仪，浅波、多波速等先进、快捷、直观的设备使用使得在实际外业作业中能应对各种复杂地形，全面获取各种准确可靠，有效的水下数据。另外ADCP，手持电波流速仪等设备的应用，都使现代化测绘技术与信息技术有效的应用到水文勘测中，将高效、准确和自动化功能在其中有效的发挥出来，进而能够提高观测精度与水平，提高工作效率。方便快捷实时有效地为水文分析计算提供数据基础。3防洪评价应注意的几个方面3.1河道基本情况建设项目所在河段的河道基本情况包括以下内容：（1）建设项目所在区域的自然地理、河流水系、水文气象、社会经济和工程状况；（2）河道概况；（3）水文、泥沙、气象特征；（4）河道边界条件；（5）地形、地貌、河道地质情况；（6）现有防洪（排涝）标准及相应的洪峰流量、洪峰水位。3.2河道演变河道演变主要介绍建设项目所在河段的历史演变过程与特点，结合河道地质情况，分析其近期河床的冲淤特性和河势变化情况，明确河床演变的主要特点、规律和原因，对河道的演变趋势进行预估。河道历史演变概况：历史演变过程应利用已有分析成果，简述建设项目所在河段的历史演变过程和特点。河道近期演变分析：河道近期演变分析应根据有关实测资料，分析河段内深泓、洲滩、汊道、岸线等平面变化、断面变化及河床冲淤特性等。3.3河道演变趋势分析河道演变趋势分析应根据历史、近期河道演变情况，结合水利规划实施安排，对河道将来的演变趋势进行定性或定量分析，包括河道的平面变化、断面变化、河床冲淤变化等。3.4水文分析计算对没有防洪、排涝标准和防洪规划的河段，应进行有关水文分析计算。水文分析计算的主要内容应包括：（1）资料的审查与分析；（2）资料的插补和延长；（3）采用的计算方法、公式、有关参数的选取及其依据；（4）不同频率设计流量及设计水位的计算成果；（5）成果的合理性分析。如所在河流已有规划或设计防洪标准，则可以直接引用或内插计算。一般建设项目自身的防洪标准要求高于所在河段的防洪标准，评价单位应根据有关资料对防洪标准进行复核计算。水文分析计算方法应根据建设项目所在河段的具体情况有针对性地选用。4结语综上所述，随着社会经济的发展与进步，为我国桥梁工程的发展带来了极大的推动作用。对于桥梁工程的防洪评价中的外业勘测技术，是一切分析计算的依据，采用高精度，先进的测验方式，先进的仪器设备都有利于提高数据的获取质量，在项目中应该高度的重视，对此，文章针对水文外业勘测技术和主要计算分析内容进行了阐述和探讨，对防洪评价报告编写导则里的部分内容提出了建议，希望能解决实际中的报告编写问题。参考文献：[1]刘福田