商洛市南秦河中桥工程防洪影响评价分析

杨永平

（陕西省商洛水文水资源勘测局 陕西 商洛 726000）

1 工程概况及地形地貌

南秦河中桥工程位于商洛市城区南部，南秦河河段全长75.1m，宽度32m，坡长142.935m，设计汽车荷载等级是公路-Ⅰ级，南秦河中桥设计洪水频率为1/50，校核洪水频率为1/100。根据《防洪标准》（GB50201－94）南秦河中桥应按100年一遇洪水设防。南秦河发源于商洛市西部东岳庙乡鸡冠岭，流向由西向东，流程48km，于刘湾办事处附近汇入丹江。流域面积581km2，河道平均比降16.6‰。主要支流有林岔河、石道峪、赤水峪、石龙湾河、金陵寺河、大流峪河。南秦河谷除南秦水库坝址段较狭窄外，其余均较宽阔平坦，村舍农田分布于两岸。流域内多为石山区和黄土川塬，树木、杂草稀少。多年平均降雨量709mm，多年平均相对湿度65%，多年平均日照时数1976h，多年平均风速2.4m/s，最大风速23m/s，风向为WNW，多年平均蒸发量1700mm。暴雨多集中在7月、8月、9月三个月，10月进入阴雨季节，常发生连阴雨。

2 设计洪水计算

根据水文计算技术，设计洪水流量通常采用汇水面积相关法、综合参数法、水文比拟法三种方法进行推求和验证。

2.1 汇水面积相关法

依据《商洛地区实用水文手册》提供的汇水面积相关法进行计算，洪峰流量计算成果见表1。

2.2 综合参数法

依据《商洛地区实用水文手册》提供的综合参数法进行计算，其降雨量频率为2%，分析计算成果为：109.3mm、96.4mm。

2.3 水文比拟法

应用现有水文站的资料，求得设计断面的设计洪水。以板桥水文站为参证站比拟南秦河50年一遇设计洪峰流量为854m3/s，100年一遇设计洪峰流量为1056m3/s。

3 设计洪水成果分析及确定

对三种方法的计算成果进行分析，其中汇水面积法与综合参数法计算成果较为接近，水文比拟法计算结果较前两种方法差异较大。其主要原因是南秦河与板桥河虽然流域面积接近，但流域形状有明显差异，流域平均比降相差较大，因此其产汇流过程也相应的存在差异。经综合分析考虑，取综合参数法计算的结果：南秦河中桥20年一遇设计洪峰流量884 m3/s、50年一遇设计洪峰流量 1304m3/s、100年一遇洪峰流量1608m3/s。将推算结果与南秦河中桥桥面设计标高相比较，可以看出，遭遇100年一遇洪水时，水涨不到桥面，南秦河中桥设计单位采用的桥面设计标高基本是安全的。

4 防洪综合评价

4.1 工程项目建设对河道行洪的影响分析

由于桥墩占用了部分河道，使河道的过水断面面积收缩，过水能力降低。同时桥墩的阻水作用，使水流改变了方向，顺流的水流增加了侧向挤压力，水位抬升。通过计算，桥墩处断面出现50年一遇洪水时，水位将抬升0.30m，壅水长度为133m；出现100年一遇洪水时，水位将抬升0.33m，壅水长度为147m。水位抬高最大处比河堤堤顶高程低2.41m，故工程项目建设对河道行洪影响不大。

4.2 工程项目建设对河势稳定的影响分析

经对南秦河中桥建设项目所跨河段河道演变分析认为，该项目的建设虽横跨河道，占用河道，但对河势稳定影响甚微。

4.3 工程项目建设对现有堤防、护岸及其水利工程和设施的影响分析

工程所在区域的主要水利工程是南秦水库和河堤，南秦水库是一座以防洪为主，兼顾灌溉、发电、养殖、供水等综合利用的小型水利枢纽工程。因其建在工程所在区域上游，故对其无影响。

4.4 南秦河中桥安全评价

南秦河中桥项目跨河修建，设防标准为100年一遇洪水，依据计算可知，发生百年一遇洪水时的水面线在南秦河中桥设防的水面线以下。由冲刷计算得知，总冲刷深度为2.36m，南秦河中桥项目桥梁基础为灌注桩基础，基础埋深远远大于冲刷深度。故当发生设计洪水时，南秦河中桥是安全的。

5 工程影响的防治与补救措施

5.1 对河堤安全影响的防治措施

南秦河中桥项目的建设占用河道，桥墩的阻水作用使水流侧向挤压增加，局部流速加大了水流对河床、河堤的冲刷作用，100年一遇洪水最大冲刷深度达到2.36m，而河堤的基础埋深是2.5m，由于近年南秦河下切，齿墙已外露1.4m，实际埋深只剩1.1m。经分析认为，工程项目建成后由于冲刷作用，可能造成河堤基础裸露，影响河堤的安全，故应采取措施予以防治。防治方案：在大桥下游约10m处修建一处混凝土重力拦砂坝，拦砂坝的设计、施工应委托有相应资质的单位完成，设计、施工方案报请水务主管部门审批后再实施。考虑到桥墩建设穿过河堤，施工中对拆掉的河堤应按50年一遇洪水标准进行修复加固。

表1 洪峰流量计算成果表

5.2 对防汛抢险影响的防治措施

南秦河中桥建设将隔断堤上路面。从施工图可以看出，北岸桥面高程与堤顶高程相等，不影响上堤道路；而南岸桥面高程明显高于堤顶高程，要隔断堤上路面，建议建设引线，使道路与堤上道路自然衔接，确保防汛抢险人员、物资能够顺利到达堤面道路。

6 结论与建议

6.1 结论

通过对南秦河中桥所临河段水流泥沙特性、河床演变规律以及南秦河中桥建设对所在河段防洪影响情况的分析，根据南秦河中桥设计桥面高程、防洪标准，以及工程建设对河道洪水位、对河势演变影响的论证分析，可得出以下主要结论：

（1）南秦河中桥的设计按照《城市道路设计规范》（GJJ37-90）设计；符合有关规范要求，但发生局部淤积的可能性存在，业主或设计单位应充分考虑，适当提高桥梁梁底高程，桥梁北岸应提高0.30m～0.40m以上。

（2）南秦河中桥采用100年一遇洪水设计，其设防标准符合国家《防洪标准》（GB50201-1994）的规定。

（3）南秦河中桥项目建设后，对河势的稳定影响甚微。

（4）经评价复核认为，在发生设计标准以下的洪水时，该工程项目基本安全。

6.2 建议

通过对南秦河中桥工程所在河段的防洪综合评价，提出以下建议：

（1）分析认为工程项目建成后，由于冲刷的作用，将使河堤基础裸露速度加快，影响河堤的安全。建议：在大桥下游约10m处修建一处拦砂坝，拦砂坝的设计、施工应委托有相应资质的单位完成，设计、施工方案须报请水务主管部门审批后再实施。

（2）南秦河中桥项目建设，应从沙石场购运沙石或使用商品混凝土，禁止在河道内就地采砂取石，避免河道冲刷加剧，确保河道行洪安全。

（3）在穿堤桥墩的施工中，不可避免的要拆掉河堤，对河堤的安全造成影响，建议对毁掉的河堤，按50年一遇洪水标准进行修复加固，恢复原有功能。南秦河中桥建设将隔断堤上路面，建议建设引线，使防汛抢险人员、物资能够顺利到达堤面道路。对岸边开挖、桥梁修建等过程中毁坏的河道内河堤建筑物、地表植被，应及时按原状进行修复，并对周围环境进行绿化和美化。

（4）项目施工期间，应编制防汛抢险预案，充分考虑项目横跨南秦河的现实，考虑发生设防洪水和超标洪水时的综合影响（如发生垮坝、壅水和大量漂浮物等），制定切实可行的防抢撤预案，并报请当地防汛部门审批后严格执行，以确保顺利施工和安全度汛；应采取一定的防治措施，减小对防洪和周围环境的不利影响。投入运行后，管理单位应该落实专人监测河道淤积或冲刷变化，如淤积或冲刷影响行洪安全，应提前做好相应的措施，确保行洪安全。陕西水利