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摘要：为了评价该工程建设对吴公河排沥的具体影响情况，提出切实可行的防护措施，需对工程兴建后的排沥情况进行分析，以便为工程建设及河道防护提出依据。本文在对该工程建设进行现场查勘及搜集相关技术资料的基础上，计算分析了壅水高度、冲刷深度及影响范围，分析了河道排沥与该桥之间的相互影响，提出了防护措施和建议。
关键词：吴公河 壅水 冲刷
中图分类号：TV87文献标识码： A
一、工程概况
吴公河为滏阳河的分支，为衡水市境内的一条排沥渠道，兼顾蓄水、景观、绿化等功能。吴公河整治标准按5年一遇排涝标准设计。吴公河规划左、右岸堤顶设计高程为19.0m,河底高程为15.0m,设计水位为17.5m。工程设计断面为单一梯形断面,边坡1:4，为生态土质边坡，堤顶内侧设4.0m宽人行便道，外侧与市政道路相衔接。
滏阳二路桥位于滏阳河上的桩号为2+300，桥长90m，桥址处河道的设计流量10 m3/s，设计水位为17.5m，河道底高程为15.0m，河道纵坡为平坡。
二、 技术路线
吴公河設计洪水及水位采用常规水力学方法，根据天然河道恒定非均匀流的能量守恒方程式，由下游向上游逐段试算得出全河段水面线；壅水计算根据《公路桥位勘测设计规范》(JTJ062-91)中给出的桥前最大壅水高度计算公式及壅水曲线长度公式进行计算；河槽部分的一般冲刷计算，按非粘性土河床，根据交通部标准《公路工程水文勘测设计规范（JTGC30-2002）》中给出的公式进行计算。
三、 吴公河设计洪水位计算
1 基本资料和计算河段的选择
计算河段取1+000至3+200段，总长2.2km，共设6个断面，其中桥址处为4-4断面。
2 水面线推算方法
根据天然河道恒定非均匀流的能量守恒方程式，由下游向上游逐段试算得出全河段水面线。天然河道恒定非均匀流的能量守恒方程式如下：
其中：
3 糙率的选定
本次参照天然河道糙率表，依据吴公河河床组成附着物情况，确定吴公河主槽糙率为0.027。
4 现状河道设计洪水位
依据上述计算公式和参数，利用天然河道恒定非均匀流方程式，计算出现状河道在桥址断面处的设计洪水位，最后确定桥址断面处（2+300）通过设计洪水（Q=10 m3/s）时的5年一遇设计水位为17.50m。
四、洪水位及壅水分析
1 计算方法
壅水计算根据《公路桥位勘测设计规范》(JTJ062-91)中给出的桥前最大壅水高度三个计算公式及壅水曲线长度公式，结合本工程的具体情况，经分析采用下列公式进行计算：
桥前壅水高度
壅水曲线全长
2 壅水计算成果
根据上述设计方案和计算公式，计算出衡水市区滏阳二路跨吴公河工程建成后，在通过设计水位时的桥前最大壅水高度和壅水长度。在现状情况下，当吴公河过流达到5年一遇设计水位时，桥前产生的壅水高度分别为0.000062m，能够满足一般河道壅水高度不大于0.05m的要求。
五 桥梁板底高程的确定
1 计算方法
吴公河是一条有景观游船通航要求的河道，跨河桥梁的允许最小梁底高程根据规范需要考虑景观游船通航和不通航两种情况。
没有通航要求的河流，梁底高程应按下式计算：
⑴
有通航要求的河流，梁底高程除应满足不通航河流的要求外，同时还应满足下式要求：
⑵
2 梁底高程计算成果
根据上述公式，分别计算出河道通过设计标准洪水时的风浪高度。再由下表可知河道通过设计标准洪水时的设计水位、相应壅水高；桥下净空高度根据《公路水文勘测设计规范》取△hj=0.5m，通航净空取1.8m。根据上述公式⑴、⑵分别计算出河道通过不同设计标准洪水时，新建滏阳二路桥桥梁的板底高程。
根据计算，当吴公河过流达到设计水位时，新建大桥的梁底高程在游船不通行及游船通行时的板底高程分别不应低于18.60m和19.30m，综合确定新建桥梁的梁底高程不应低于19.30m。
六 冲刷分析计算
1 计算方法
根据《公路工程水文勘测设计规范》（JTJ C30-2002）分析计算桥梁与河道交叉断面的冲刷深度。
2 冲刷深度计算成果
根据上述计算公式，衡水市区滏阳二路桥当过流达到设计水位（17.50m）时，河道一般冲刷后的最大水深hP为0.889m，即河道地面线以上冲刷深度-1.611m＜0，河道不产生一般冲刷。
七、防洪影响评价及防治与补救措施
1.防洪影响评价及安全评价
衡水市区滏阳二路桥的建设，缩窄了河道部分过水断面，对河道行洪、排沥水流流势、流态产生了一定的影响。当吴公河过流达到设计水位时（17.50m），桥前产生最大壅水高度为0.000062m，壅水长度为62m，壅水高度和长度不大，桥址断面平均流速由0.067m/s增加到0.07m/s，断面平均流速增加了4.3%，流速变化不大。
由于工程建成后水流流态的改变，在桥柱、桥台两侧将形成紊乱水流，对河道两岸的稳定可能会带来一定的不利影响。经计算，衡水市区滏阳二路跨吴公河工程，当过流达到设计水位时（17.50m），河道一般冲刷后的最大水深hP为0.889m，即河道地面线以下冲刷深度-1.611m，即不产生一般冲刷；但工程建成后，通过设计水位时，工程断面处的平均流速有所增加，虽然增加不大，但对河道及桥梁的稳定和安全也会产生一定影响。
据前述分析计算，当吴公河过流达到五年一遇设计水位时，造成的桥前壅水较小，对吴公河防洪、排沥影响不大。但吴公河有景观游船通行的需要，因此桥下净空应满足通行要求。综合确定桥梁允许最低梁底高程为19.30m。
2.补救措施
考虑局部冲刷对桥梁桩基及承台会产生一定的影响，为了河道桥址处安全防护要求，需对河道边坡进行适当护砌。护砌长度为大桥投影外上游15m至下游20m，护砌方案与吴公河综合整治方案相一致，并在护砌外20m范围内平整河坡，以使河道两岸与护砌段平顺连接。
关键词：吴公河 壅水 冲刷
中图分类号：TV87文献标识码： A
一、工程概况
吴公河为滏阳河的分支，为衡水市境内的一条排沥渠道，兼顾蓄水、景观、绿化等功能。吴公河整治标准按5年一遇排涝标准设计。吴公河规划左、右岸堤顶设计高程为19.0m,河底高程为15.0m,设计水位为17.5m。工程设计断面为单一梯形断面,边坡1:4，为生态土质边坡，堤顶内侧设4.0m宽人行便道，外侧与市政道路相衔接。
滏阳二路桥位于滏阳河上的桩号为2+300，桥长90m，桥址处河道的设计流量10 m3/s，设计水位为17.5m，河道底高程为15.0m，河道纵坡为平坡。
二、 技术路线
吴公河設计洪水及水位采用常规水力学方法，根据天然河道恒定非均匀流的能量守恒方程式，由下游向上游逐段试算得出全河段水面线；壅水计算根据《公路桥位勘测设计规范》(JTJ062-91)中给出的桥前最大壅水高度计算公式及壅水曲线长度公式进行计算；河槽部分的一般冲刷计算，按非粘性土河床，根据交通部标准《公路工程水文勘测设计规范（JTGC30-2002）》中给出的公式进行计算。
三、 吴公河设计洪水位计算
1 基本资料和计算河段的选择
计算河段取1+000至3+200段，总长2.2km，共设6个断面，其中桥址处为4-4断面。
2 水面线推算方法
根据天然河道恒定非均匀流的能量守恒方程式，由下游向上游逐段试算得出全河段水面线。天然河道恒定非均匀流的能量守恒方程式如下：
其中：
3 糙率的选定
本次参照天然河道糙率表，依据吴公河河床组成附着物情况，确定吴公河主槽糙率为0.027。
4 现状河道设计洪水位
依据上述计算公式和参数，利用天然河道恒定非均匀流方程式，计算出现状河道在桥址断面处的设计洪水位，最后确定桥址断面处（2+300）通过设计洪水（Q=10 m3/s）时的5年一遇设计水位为17.50m。
四、洪水位及壅水分析
1 计算方法
壅水计算根据《公路桥位勘测设计规范》(JTJ062-91)中给出的桥前最大壅水高度三个计算公式及壅水曲线长度公式，结合本工程的具体情况，经分析采用下列公式进行计算：
桥前壅水高度
壅水曲线全长
2 壅水计算成果
根据上述设计方案和计算公式，计算出衡水市区滏阳二路跨吴公河工程建成后，在通过设计水位时的桥前最大壅水高度和壅水长度。在现状情况下，当吴公河过流达到5年一遇设计水位时，桥前产生的壅水高度分别为0.000062m，能够满足一般河道壅水高度不大于0.05m的要求。
五 桥梁板底高程的确定
1 计算方法
吴公河是一条有景观游船通航要求的河道，跨河桥梁的允许最小梁底高程根据规范需要考虑景观游船通航和不通航两种情况。
没有通航要求的河流，梁底高程应按下式计算：
⑴
有通航要求的河流，梁底高程除应满足不通航河流的要求外，同时还应满足下式要求：
⑵
2 梁底高程计算成果
根据上述公式，分别计算出河道通过设计标准洪水时的风浪高度。再由下表可知河道通过设计标准洪水时的设计水位、相应壅水高；桥下净空高度根据《公路水文勘测设计规范》取△hj=0.5m，通航净空取1.8m。根据上述公式⑴、⑵分别计算出河道通过不同设计标准洪水时，新建滏阳二路桥桥梁的板底高程。
根据计算，当吴公河过流达到设计水位时，新建大桥的梁底高程在游船不通行及游船通行时的板底高程分别不应低于18.60m和19.30m，综合确定新建桥梁的梁底高程不应低于19.30m。
六 冲刷分析计算
1 计算方法
根据《公路工程水文勘测设计规范》（JTJ C30-2002）分析计算桥梁与河道交叉断面的冲刷深度。
2 冲刷深度计算成果
根据上述计算公式，衡水市区滏阳二路桥当过流达到设计水位（17.50m）时，河道一般冲刷后的最大水深hP为0.889m，即河道地面线以上冲刷深度-1.611m＜0，河道不产生一般冲刷。
七、防洪影响评价及防治与补救措施
1.防洪影响评价及安全评价
衡水市区滏阳二路桥的建设，缩窄了河道部分过水断面，对河道行洪、排沥水流流势、流态产生了一定的影响。当吴公河过流达到设计水位时（17.50m），桥前产生最大壅水高度为0.000062m，壅水长度为62m，壅水高度和长度不大，桥址断面平均流速由0.067m/s增加到0.07m/s，断面平均流速增加了4.3%，流速变化不大。
由于工程建成后水流流态的改变，在桥柱、桥台两侧将形成紊乱水流，对河道两岸的稳定可能会带来一定的不利影响。经计算，衡水市区滏阳二路跨吴公河工程，当过流达到设计水位时（17.50m），河道一般冲刷后的最大水深hP为0.889m，即河道地面线以下冲刷深度-1.611m，即不产生一般冲刷；但工程建成后，通过设计水位时，工程断面处的平均流速有所增加，虽然增加不大，但对河道及桥梁的稳定和安全也会产生一定影响。
据前述分析计算，当吴公河过流达到五年一遇设计水位时，造成的桥前壅水较小，对吴公河防洪、排沥影响不大。但吴公河有景观游船通行的需要，因此桥下净空应满足通行要求。综合确定桥梁允许最低梁底高程为19.30m。
2.补救措施
考虑局部冲刷对桥梁桩基及承台会产生一定的影响，为了河道桥址处安全防护要求，需对河道边坡进行适当护砌。护砌长度为大桥投影外上游15m至下游20m，护砌方案与吴公河综合整治方案相一致，并在护砌外20m范围内平整河坡，以使河道两岸与护砌段平顺连接。