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原文传递杨家湾黄河大桥防洪影响研究

论文题名：	杨家湾黄河大桥防洪影响研究
关键词：	黄河大桥;河工模型试验;动床模型;河床演变;防洪评价;铁路桥梁
摘要：	依据水利部《关于进一步加强和规范河道管理范围内建设项目审批管理的通知》(水建管[2001]618号文)以及《中华人民共和国水法》、《中华人民共和国防洪法》、《河道管理范围内建设项目管理的有关规定》(水利部、国家计委水政[1992]7号文发布)等有关的法律、法规规定,对于河道管理范围内的可能影响人民生命安全以及财产安全的相关建设项目,以及位于河流影响范围内的其他重要建设项目等,必须得进行防洪影响评价。防洪影响评价的作用主要包括两个方面,其一是对河道管理范围内的建设项目本身进行防洪安全评价计算,另一方面是对拟建或已建建设项目可能对河道的整体防洪带来的影响进行评价,并通过评价计算结果,提出减小江堤建筑工程防洪影响的建议。主要包括研究计算建筑物阻水、壅水的情况以及建后对行洪、堤防、通航、涉水工程、河道的冲刷、淤积,河势、河道稳定的影响。　　杨家湾黄河大桥属于在建兰～渝铁路项目,为兰州枢纽北环货运线连接桑园子和青白石车站跨越黄河而设。采取高架全桥渡方式跨越,该桥位于青白石乡杨家湾村,距下游包兰铁路东岗镇黄河桥600 m,桥梁的法线与主流的夹角约25度。桥位处主河槽宽度约250 m,桥址位于小峡水电站回水末端,水流较为平缓。　　为能更好的反映原型河道建桥后防洪的影响,本文利用相似原理,采用河工模型试验,来预报建桥后,通过设计洪水时桥位附近的水位、流速、流向的变化和河床的变形以及桥前最大壅水高度及回水长度以及提供桥渡一般冲刷和局部冲刷的数据。　　由于在河道上修建大桥后,河道水流受桥墩约束,缩窄过水断面,水流的方向因此改变,桥墩之间的单宽流量相对增加,河道的局部水面比降以及河水流速加大,导致桥墩附近河床冲刷加重。同时,在桥墩附近和河道内形成复杂的水流结构,使桥墩周围产生局部冲刷。而由于水流流态的改变,有效过水面积的减少,桥下流速增大、流向变化,对河岸也产生冲刷。　　杨家湾黄河大桥上下游1.5 km范围内无堤防工程,下游左岸150m处有杨家湾泵站一处,属杨家湾村农灌提水泵站。由于位于小峡水电站库区回水段,预测叠加后的水位壅高对该泵站正常运行有无影响十分重要;通过分析不同频率洪水对河道行洪和河势的稳定影响分析,尤其是百年一遇流量对现有堤防工程、河道整治工程及其它水利工程设施的影响分析;最后通过清水加沙试验,研究杨家湾特大桥建成后的河道泥沙运移规律,以及沿途东岗大桥和小峡水库泥沙淤积规律,重点提出水库合理运行方式,及泄洪闸开启方式。　　通过相似原理,利用动床河工模型试验模拟黄河兰州段杨家湾附近的河道在建桥前后的变化,并分析相关试验数据得: 　　杨家湾特大桥得桥梁总跨径和桥下净空高度等在设计百年一遇洪水标准时,满足规范的要求,河道的行洪安全;从河势来看,通航孔设置位置合理。　　由于桥墩占据河道行洪断面面积,使得河道过水面积减小,建议对6＃～11＃桥墩,尤其是6＃～8＃桥墩的右岸河道进行开挖疏浚;同时对河道右岸的垃圾进行清运。同时由于桥墩的导流作用,建桥后桥下游主流的顶冲点上移65 m,使右岸产生淤积,而左岸冲刷加大,建议加强此段左岸河堤以及构筑物的防护。　　桥梁后产生壅水0.18 m,建议相关部门在桥址附近修建滨河路路堤时,考虑对防洪的不利影响。
作者：	冯敬敬
专业：	水利水电工程
导师：	何文社
授予学位：	硕士
授予学位单位：	兰州交通大学
学位年度：	2012
正文语种：	中文