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原文传递跨河桥梁对河道行洪的影响研究

论文题名：	跨河桥梁对河道行洪的影响研究
关键词：	跨河桥梁;水文计算;Autobank;防洪评价;混凝土
摘要：	近年来我国经济快速发展，涉及到河流治理区域的建设项目也日益增多，此类涉河工程若不符合防洪标准，河道将产生水面雍高、束水、挑流、冲刷、堤防渗透破坏等一系列问题。论文以龙东桥为实例，就其在河道的防洪效果评估中的一些基础性问题展开研究。　　主要研究内容如下: 　　(1)论文首先对研究区域的水文、气象、地质、桥梁布置、水利规划以及河道演变等情况进行阐述总结。　　(2)然后研究了桥梁工程河段来水来沙变化趋势，及河道演变的未来走向规律。　　(3)其次，分析与计算桥址处的洪峰流量及不同频率下的设计洪水位。　　(4)接着通过对桥梁的水文相关数据的分析，对桥位处的水雍高度、河床一般冲刷深度、墩台局部冲刷深度进行计算，并分析对河道防洪的影响。　　(5)再以挂车河右岸堤防为例，运用Autobank水工建模软件建立堤防模型，对堤身渗流稳定性和抗滑稳定性进行分析与计算。　　(6)论文最后结合上述研究内容，综合评估龙东桥建设与防洪标准的相适应性，以及桥梁的抗洪能力和技术手段的合理性，并给出消除影响的解决措施。　　主要结论如下: 　　(1)桥址处属于稳定场地，适宜桥梁建设，在现有的流域来水、来沙和河床边界条件下，河道的深泓线不会出现大的摆动，总体河势走向不会受到大的影响。　　(2)龙东桥建成后，挂车河在现有流域输水、输沙、径流以及河床边界条件下，预计未来输沙、来沙量会有所减少，但通过计算，河床横、纵向稳定，不会导致工程河段平面形态发生大的改变，主流基本沿现有深槽下行，河道的深泓线也不会出现大的摆动。　　(3)龙东桥梁底高程超出桥位处50年一遇（工况二）设计洪水位1m以上，满足高水位时河道行洪要求。　　(4)河道遭遇最不利洪水工况时:桥前水面雍高为0.08m，雍水曲线长84.3m，桥墩租水面积占桥前过水面积的5.9％，规范允许值为5％，对挂车河的行洪有一定影响;河槽、河滩的一般冲刷与局部冲刷深度最大组合为7.53m和6.77m，对墩台局部和堤防会产生一定的淘刷破坏，施工中须做好防渗和防护措施。　　(5)两种渗流计算工况下，求得堤身最大允许比降为0.335，小于允许比降值0.35，堤身渗流稳定性满足要求;瑞典圆弧法分别对堤身正常运行和非正常运行两种情况下的抗滑稳定性进行了分析与计算，求得堤身最小安全系数分别为1.36和1.26，允许安全系数分别为1.15和1.00，两种情况下安全系数均高于允许值，堤身抗滑稳定性满足要求。　　(6)对桥梁防洪综合评价和补救措施结论如下: 　　①桥梁工程防洪综合评价基本满足防洪标准:桥梁建设不与现阶段河道规划冲突;堤顶为混凝土防汛道路，施工期间不对防汛抢险构成威胁;堤防渗流稳定和抗滑稳定性满足要求，但冲刷会对堤防产生淘刷破坏;河内桥墩阻水，对行洪会产生一定影响;桥位处属于稳定河段，建桥不会改变未来河势走向; 　　②通过对桥位上下游各100m范围内进行切滩补偿，使河道行洪断面明显加大，提升了河道的过流能力，有效减轻了桥墩阻水带来的不利影响;对迎水坡用预制混凝土自锁型砌块实施防护，有效减轻了水流对堤防产生的淘刷破坏影响。
作者：	郑超
专业：	土木水利
导师：	江昔平
授予学位：	硕士
授予学位单位：	安徽理工大学
学位年度：	2022