大橋行洪論證與河勢(shì)穩(wěn)定評(píng)價(jià)報(bào)告

目錄TOC\o"1-2"\h\z\u1概述 11.1項(xiàng)目背景 11.2評(píng)價(jià)依據(jù) 21.2.1有關(guān)法律、法規(guī) 21.2.2相關(guān)技術(shù)、規(guī)范性文件 21.2.3報(bào)告編制依據(jù) 31.3評(píng)價(jià)河段范圍與防洪標(biāo)準(zhǔn) 31.3.1評(píng)價(jià)河段范圍 31.3.2防洪標(biāo)準(zhǔn) 41.4研究路線及工作內(nèi)容 41.4.1研究路線 41.4.2工作內(nèi)容 41.5基礎(chǔ)資料 52基本情況 62.1建設(shè)項(xiàng)目概況 62.1.1建設(shè)項(xiàng)目的名稱、地點(diǎn)及建設(shè)目的 62.1.2設(shè)計(jì)工程規(guī)模及布置 62.1.3大橋主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 72.1.4橋梁設(shè)計(jì)方案 72.2河道基本情況 92.2.1流域概況 9 9 112.3與既有涉河工程的關(guān)系 112.4有關(guān)規(guī)劃和實(shí)施情況 163河道演變 173.1河道歷史演變概況 173.2河道近期演變趨勢(shì)分析 173.3河道演變趨勢(shì)分析 174行洪論證與河勢(shì)穩(wěn)定計(jì)算 194.1水文分析計(jì)算 19 19 19 19 20 20 23 23 234.2控制斷面水位流量關(guān)系成果 244.3壅水與行洪分析計(jì)算 25 25 26 274.4沖刷與淤積分析計(jì)算 28 28 29 29 30 304.5項(xiàng)目建設(shè)對(duì)河段泄洪影響的分析計(jì)算 314.6河勢(shì)影響分析計(jì)算 314.6.1灘槽和河岸線變化 31 324.6.3對(duì)河勢(shì)穩(wěn)定的影響 335綜合影響評(píng)價(jià) 355.1與有關(guān)規(guī)劃、標(biāo)準(zhǔn)、管理的關(guān)系分析 355.2對(duì)河道泄洪的影響分析 355.3對(duì)河勢(shì)穩(wěn)定的影響分析 355.4對(duì)現(xiàn)有防洪工程、河道整治及其他水利工程設(shè)施的影響分析 355.5對(duì)防汛搶險(xiǎn)的影響分析 365.6對(duì)第三合法水事權(quán)益人的影響分析 366防治和補(bǔ)救措施 376.1工程影響防治與補(bǔ)救措施 376.2防治與補(bǔ)救措施的投資概算 377結(jié)論和建議 387.1結(jié)論 387.1.1河道演變規(guī)律、發(fā)展趨勢(shì)及河勢(shì)穩(wěn)定的分析結(jié)論 387.1.2建設(shè)項(xiàng)目對(duì)各方面的影響評(píng)價(jià)結(jié)論 387.2建議 39附件： 40附圖目錄： 401概述1.1項(xiàng)目背景廣陜、廣巴高速大石互通連接線工程位于廣元市利州區(qū)大石鎮(zhèn)，根據(jù)《廣元市城市總體規(guī)劃（2008-2020）》和工業(yè)強(qiáng)市的發(fā)展部署，將大石片區(qū)劃入廣元市中心片區(qū)，利用南河上游良好的生態(tài)環(huán)境，開(kāi)發(fā)以低層濱水生態(tài)住宅為主。另一方面，大石鎮(zhèn)位于大（石）榮（山）元（壩）片區(qū)，大石、榮山、元壩三鎮(zhèn)聯(lián)動(dòng)發(fā)展以建立南河上游的生態(tài)屏障，形成廣元城市東翼的農(nóng)副產(chǎn)品加工基地和輕工基地。同時(shí)，在建廣元市廣巴、廣陜高速連接線（即繞城高速公路）從大石鎮(zhèn)穿過(guò)，大石鎮(zhèn)利用繞城高速公路出入口（即大石互通）的交通優(yōu)勢(shì)，形成以物流和農(nóng)副產(chǎn)品加工為特色的城市東入口產(chǎn)業(yè)片區(qū)。本項(xiàng)目也是廣元市“三橫九縱”干道交通系統(tǒng)中九縱線中的第七縱的一段，是連接大石片區(qū)一橫至三橫線的重要城市主干路，也是廣元城區(qū)東部片區(qū)重要出入通道。本項(xiàng)目投資為BT模式。工程設(shè)計(jì)起點(diǎn)位于廣陜、廣巴高速大石互通收費(fèi)站出口，與收費(fèi)站出口做T字平交，起點(diǎn)里程K0+000，路線總體走向是從東北向西南方向，順著曹家河右岸發(fā)展，在K0+440下穿廣陜、廣巴高速杜家河大橋，經(jīng)羅圈灣、桐梓灣后于K2+027處下穿廣旺鐵路、國(guó)道212線后，于K2+407上跨擬建的濱河北路，跨越南河后，終點(diǎn)與濱河南路交叉，終點(diǎn)里程K2+591.259，路線全長(zhǎng)2.591km。全線設(shè)置1座大橋南河大橋，起點(diǎn)K2+352，終點(diǎn)K2+605，橋梁總長(zhǎng)253.1m，橋面寬22m，橋墩采用三柱式橋墩。受廣元市利州區(qū)利元國(guó)有投資有限公司委托，我單位（漢中市水利水電建筑勘測(cè)設(shè)計(jì)院）從2014年7月開(kāi)始承擔(dān)南河大橋行洪論證與河勢(shì)穩(wěn)定評(píng)價(jià)報(bào)告的編制?！稄V陜、廣巴高速大石互通連接線工程南河大橋行洪論證與河勢(shì)穩(wěn)定評(píng)價(jià)報(bào)告》是根據(jù)《四川省河道管理范圍內(nèi)建設(shè)項(xiàng)目行洪論證與河勢(shì)穩(wěn)定評(píng)價(jià)報(bào)告編制大綱》（試行）和相關(guān)技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)編制。關(guān)于編制《廣陜、廣巴高速大石互通連接線工程南河大橋行洪論證與河勢(shì)穩(wěn)定評(píng)價(jià)報(bào)告》的委托書(shū)見(jiàn)附件。編制單位經(jīng)過(guò)近1個(gè)月的努力工作，全面收集了橋位河段的水文泥沙與河床地形等有關(guān)資料并進(jìn)行分析。通過(guò)對(duì)橋區(qū)河段多年來(lái)的河床演變分析及數(shù)學(xué)模型計(jì)算結(jié)果表明，建橋后引起的水位壅高及范圍較小，引起的流場(chǎng)變化范圍、流速值增加以及主流變化等均較小，修建該橋?qū)υ摵佣蔚姆篮楹秃觿?shì)穩(wěn)定均不會(huì)產(chǎn)生較大影響，于2014年8月完成了廣陜、廣巴高速大石互通連接線工程南河大橋行洪論證與河勢(shì)穩(wěn)定評(píng)價(jià)報(bào)告。本項(xiàng)目位置本項(xiàng)目位置項(xiàng)目地理位置圖1.2評(píng)價(jià)依據(jù)1.2.1有關(guān)法律、法規(guī)（1）《中華人民共和國(guó)水法》(2002．10)；（2）《中華人民共和國(guó)防洪法》(1998．1)；（3）《中華人民共和國(guó)河道管理?xiàng)l例》(1988年)；（4）《中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)法》（1989.12)；（5）《中華人民共和國(guó)水土保護(hù)法》（2010.12)；（6）《建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境保護(hù)管理?xiàng)l例》（1998.11)；（7）《水利部、國(guó)家計(jì)劃委員會(huì)（河道管理范圍內(nèi)建設(shè)項(xiàng)目管理的有關(guān)規(guī)定）》(水政[1992]7號(hào))；（8）《四川省河道管理范圍內(nèi)建設(shè)項(xiàng)目管理暫行辦法》(川水發(fā)[2004]40號(hào))；(10)《公路安全保護(hù)條例》（中華人民共和國(guó)國(guó)務(wù)院令第[2011]593號(hào)）。1.2.2相關(guān)技術(shù)、規(guī)范性文件（1）《防洪標(biāo)準(zhǔn)》(GB50201-94)；（2）《水利水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》(SL252-2000)；（3）《水電水利工程泥沙設(shè)計(jì)規(guī)范》(DIJT5089-1999)；（4）《河流懸移質(zhì)泥沙測(cè)驗(yàn)規(guī)范》(GB／T50159-1992)；（5）《河流泥沙顆粒分析規(guī)范》(SIA2-1992)；（6）《堤防工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50286-2013)；（7）《水利水電工程水文計(jì)算規(guī)范》(SL278-2002)；（8）《水利水電工程設(shè)計(jì)洪水計(jì)算規(guī)范》(SL44-2006)；（9）《開(kāi)發(fā)建設(shè)項(xiàng)目水土保持方案技術(shù)規(guī)范》(SL204-98)；（10）《四川省河道管理范圍內(nèi)建設(shè)項(xiàng)目行洪論證與河勢(shì)穩(wěn)定評(píng)價(jià)報(bào)告編制大綱》（試行）（四川省水利廳2004年）；（11）《水利工程水利計(jì)算規(guī)范》(SL104-95)；（12）《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》(JTGC30-2002)；（13）《城市道路工程設(shè)計(jì)規(guī)范》（CJJ37-2012）；（14）《公路工程水文勘測(cè)設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTGC30-2002）；（15）《城市橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范》（CJJ11-2011）；（16）《四川省中小流域暴雨洪水計(jì)算手冊(cè)》（1984）；（17）《四川省暴雨統(tǒng)計(jì)參數(shù)圖集》（2010）。1.2.3報(bào)告編制依據(jù)（1）《廣陜、廣巴高速大石互通連接線工程可行性研究報(bào)告》（中國(guó)華西工程設(shè)計(jì)建設(shè)有限公司，2014年6月）；（2）《廣元市利州區(qū)發(fā)展和改革局關(guān)于同意開(kāi)展廣陜廣巴高速大石互通連接線工程前期工作的函》廣利發(fā)改函[2014]19號(hào)；（3）《廣元市“十二五”規(guī)劃綱要》；（4）《廣元市城市總體規(guī)劃（2008～2020）》；（5）南河河堤設(shè)計(jì)方案(利州區(qū)水務(wù)局)。1.3評(píng)價(jià)河段范圍與防洪標(biāo)準(zhǔn)1.3.1評(píng)價(jià)河段范圍根據(jù)《四川省河道管理范圍內(nèi)建設(shè)項(xiàng)目行洪論證與河勢(shì)穩(wěn)定評(píng)價(jià)報(bào)告編制大綱》要求，確定行洪論證與河勢(shì)穩(wěn)定評(píng)價(jià)的河段范圍為：橫向兩岸寬度為南河左、右岸河岸線外延10m范圍，縱向?yàn)榇髽蚪ǔ珊螽a(chǎn)生雍水和形成沖刷影響上下游各300m范圍，本次論證河段總長(zhǎng)度約1.25Km。1.3.2防洪標(biāo)準(zhǔn)本工程評(píng)價(jià)河段范圍位于利州區(qū)大石鎮(zhèn)境內(nèi)，按國(guó)家現(xiàn)行《防洪標(biāo)準(zhǔn)》（GB50201—94）的規(guī)定，南河左、右岸已建成河堤其防洪標(biāo)準(zhǔn)為50年一遇；根據(jù)《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》(JTGD60-2004)規(guī)定和橋梁結(jié)構(gòu)，確定擬建南河大橋防洪標(biāo)準(zhǔn)為100年一遇。1.4研究路線及工作內(nèi)容1.4.1研究路線本評(píng)價(jià)報(bào)告所采用的研究路線為：水文分析計(jì)算以實(shí)測(cè)資料為基礎(chǔ)與歷史調(diào)查洪水計(jì)算相結(jié)合，計(jì)算設(shè)計(jì)洪水下擬建工程占據(jù)的過(guò)水?dāng)嗝婕捌渌鸬淖畲筵账叨取③账秶_刷淤積等，綜合分析確定南河大橋修建對(duì)本段河道行洪、河勢(shì)穩(wěn)定以及本段河道內(nèi)其他已成和規(guī)劃水利工程的影響。采用經(jīng)驗(yàn)公式推求流域設(shè)計(jì)洪水，同時(shí)參考快樂(lè)大橋行洪論證中洪水成果、廣元市防洪工程的成果資料。1.4.2工作內(nèi)容工作內(nèi)容主要包括：水文分析計(jì)算、壅水分析計(jì)算、水流對(duì)河槽的沖刷計(jì)算、過(guò)洪能力、工程對(duì)河道行洪影響的綜合評(píng)價(jià)等。（1）水文分析計(jì)算計(jì)算內(nèi)容包括：對(duì)所用水文站水文資料進(jìn)行復(fù)核與審查，設(shè)計(jì)洪水計(jì)算、控制斷面水位流量關(guān)系曲線的確定等。（2）壅水分析計(jì)算橋梁建成后，由于過(guò)水面積減小，河流要產(chǎn)生一定的壅水作用。其主要內(nèi)容是通過(guò)一定的方法計(jì)算橋上的壅水高度和壅水長(zhǎng)度。（3）沖刷分析計(jì)算橋梁建成后，由于過(guò)水面積減小，流速增大，使水流挾沙能力增強(qiáng)，對(duì)河槽產(chǎn)生沖刷作用。其主要內(nèi)容是計(jì)算輸沙平衡狀態(tài)下的河槽最大沖刷深度及河堤的沖刷深度。（4）河勢(shì)穩(wěn)定評(píng)價(jià)及第三水事權(quán)益人的影響綜合評(píng)價(jià)綜合評(píng)價(jià)工程的建設(shè)對(duì)河道的穩(wěn)定、堤防的安全及上下游已建涉水工程的影響等。1.5基礎(chǔ)資料（1）工程河段地形圖；（2）《廣元市“十二五”規(guī)劃綱要》；（3）《廣元市城市總體規(guī)劃（2008～2020）》；（4）南河河堤設(shè)計(jì)方案(利州區(qū)水務(wù)局)。（5）《廣陜、廣巴高速大石互通連接線工程可行性研究報(bào)告》（中國(guó)華西工程設(shè)計(jì)建設(shè)有限公司，2014年6月）。

2基本情況2.1建設(shè)項(xiàng)目概況2.1.1建設(shè)項(xiàng)目的名稱、地點(diǎn)及建設(shè)目的建設(shè)項(xiàng)目名稱：廣陜、廣巴高速大石互通連接線工程建設(shè)項(xiàng)目地點(diǎn)：建設(shè)項(xiàng)目位于廣元市利州區(qū)大石鎮(zhèn)快樂(lè)村，距南河出口約12Km。建設(shè)項(xiàng)目目的：改善大石片區(qū)交通環(huán)境。2.1.2設(shè)計(jì)工程規(guī)模及布置廣陜、廣巴高速大石互通連接線工程南河大橋，起點(diǎn)K2+352，起點(diǎn)坐標(biāo)X=3587592.236、Y=585224.673，終點(diǎn)K2+605，終點(diǎn)坐標(biāo)X=3587440.949、Y=585021.818，橋梁總長(zhǎng)253.1m，橋面寬22m，橋墩采用三柱式橋墩。本橋在南河北岸上跨濱河北路，跨濱河北路段采用現(xiàn)澆箱涵，整體性好，橋型美觀；在南河南岸上跨濱河南路，設(shè)立輔道實(shí)現(xiàn)其與濱河南路互通，大橋與河道水流方向存在約10°夾角。新建南河大橋主跨上部結(jié)構(gòu)使用梁高較小的采用裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土小箱梁，上部梁片可工廠標(biāo)準(zhǔn)化制作，施工工期短，施工工藝簡(jiǎn)單，能有效控制施工質(zhì)量。橋型簡(jiǎn)單美觀，橋面視野開(kāi)闊，施工難度小，投資相對(duì)較高。大石鎮(zhèn)在建濱河南路南河大橋高速連接線規(guī)劃濱河北路龍洞碥下穿廣旺鐵路和國(guó)道212線大石鎮(zhèn)高速國(guó)道212線濱河南路下穿上跨萬(wàn)源雪峰雪峰大石鎮(zhèn)在建濱河南路南河大橋高速連接線規(guī)劃濱河北路龍洞碥下穿廣旺鐵路和國(guó)道212線大石鎮(zhèn)高速國(guó)道212線濱河南路下穿上跨萬(wàn)源雪峰雪峰南河大橋地理位置圖2.1.3大橋主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（1）安全等級(jí)：大、中橋安全等級(jí)為一級(jí)；（2）設(shè)計(jì)荷載：城-A級(jí)。（3）設(shè)計(jì)洪水頻率：大、中、小橋及涵洞1/100。（4）地震設(shè)防：本地區(qū)場(chǎng)地地震動(dòng)加速度峰值為0.1g，地震動(dòng)反應(yīng)譜特征周期為0．40s橋址區(qū)抗震設(shè)防烈度為Ⅶ度。（5）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期：100年。（6）橋梁寬度：橋面標(biāo)準(zhǔn)橫斷面寬度為0.5m（防撞護(hù)欄）+3.0m(人行道)+0.25m（路緣帶）+2×3.5m（車行道）+0.5（雙黃線）+2×3.5m（車行道）+0.25m（路緣帶）+3.0m(人行道)+0.5m（防撞護(hù)欄）。2.1.4橋梁設(shè)計(jì)方案本橋在南河北岸上跨濱河北路，在南河南岸上跨濱河南路，設(shè)立輔道實(shí)現(xiàn)其與濱河南路互通。新建南河大橋主跨使用梁高較小的裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土小箱梁和預(yù)應(yīng)力混凝土空心板梁，具體方案論述如下：本方案南河大橋在跨越南河段采用25m預(yù)應(yīng)力混凝土小箱梁，上部結(jié)構(gòu)布跨：(2x30)+(3x25)+(3x25)m預(yù)應(yīng)力混凝土小箱梁+(18+18.102+20)m混凝土連續(xù)箱梁，橋梁全長(zhǎng)253.1m?？缭侥虾又鳂蚨尾捎?片預(yù)應(yīng)力混凝土小箱梁組成橋面寬為22.0m的標(biāo)準(zhǔn)橫斷面。本方案橋墩采用三柱式橋墩，樁徑1.5m，兩側(cè)橋臺(tái)均采用U型臺(tái)，擴(kuò)大基礎(chǔ)。主橋跨河道部分橋墩間距為25m，左岸跨河堤處橋墩間距18m，大橋橋墩與河道水流方向存在約10°夾角。本方案上部結(jié)構(gòu)采用裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土小箱梁，上部梁片可工廠標(biāo)準(zhǔn)化制作，施工工期短，施工工藝簡(jiǎn)單，能有效控制施工質(zhì)量。橋型簡(jiǎn)單美觀，橋面視野開(kāi)闊，施工難度小，投資相對(duì)較高。橋型布置圖主橋橫斷面布置圖2.2河道基本情況2.2.1流域概況南河為嘉陵江中游廣元至蒼溪段左岸一級(jí)支流。發(fā)源于廣元市城東北麻柳鄉(xiāng)吳二包李家坪，流經(jīng)利州區(qū)榮山鎮(zhèn)、大石鎮(zhèn)，于廣元市主城區(qū)匯入嘉陵江，河道長(zhǎng)75km，流域面積738km2。河口高程466m，天然落差894m，平均比降為6.28‰。該河道多為沙礫石河床，斷面呈“U”型，天然穩(wěn)定岸線上下段變化平順，河寬一般介于120m～260m之間，河道中邊灘發(fā)育。南河水系發(fā)育，自上而下的主要支流有長(zhǎng)灘河、纏龍河、小稻河等。南河屬于嘉陵江中上段左岸支流，由于兩河均處于我省川北深丘淺山地區(qū)，暴雨沖刷是河流泥沙的主要來(lái)源。近年來(lái)隨著上游區(qū)植被的恢復(fù)，河道內(nèi)泥沙情況處于逐漸減輕的趨勢(shì)。工程以上流域面積約620km2，支流縱橫，匯水面積較大，河床比降約3～5‰，流量因季節(jié)變化波動(dòng)較大，洪水陡漲陡落，沖刷力較強(qiáng)，為典型的山區(qū)性河流。工程項(xiàng)目所在地以上南河干流無(wú)大型水利工程，工程擬建位置上游約650米有曹家河匯入。利州區(qū)屬亞熱濕潤(rùn)季風(fēng)氣候區(qū)，氣候溫和，光照適宜，四季分明。冬春季節(jié)，該區(qū)受北方冷空氣影響，降水少。年內(nèi)降水量多集中在夏季，常出現(xiàn)暴雨或大暴雨，引起山洪暴發(fā)，河水猛漲，造成洪澇災(zāi)害。其余的盛夏時(shí)間常為副熱帶高壓控制，出現(xiàn)連晴高溫天氣，形成盛夏伏旱。進(jìn)入秋季后，冷空氣逐漸加強(qiáng)南下，而高原近地面仍為熱低壓控制，低壓東側(cè)的偏南氣流與南下冷空氣在盆周相持，因而成云致雨，造成秋澇。境內(nèi)年均氣溫16.0℃,東西兩側(cè)山丘地區(qū)略低于嘉陵江干流沿岸地帶。年內(nèi)氣溫最高在7月份，月平均氣溫26.3℃;最低氣溫在1月份，月平均氣溫4.6℃。霜期變化情況由北向南漸減，年平均無(wú)霜期260天。年均降雨量1185.5mm，多年平均年降雨天數(shù)為153.4d，夏、秋季節(jié)(6至9月)受暖濕海洋氣團(tuán)控制，水氣充足，降水顯著增多；約占全年總降水時(shí)的75.6％，月降水以7月份最多，其中又以7月上旬為最大。冬季(11至3月)降水稀少，僅占全年總降水量的6%左右。降水年際變化較大，少水年不足豐水年的三分之一，易造成少水年大旱，豐水年多洪水。區(qū)內(nèi)夏秋季節(jié)氣候濕潤(rùn)；年平均相對(duì)濕度在70%左右，7至10月份均在75%以上，最高可達(dá)到76.7%；1至3月份最低為60.3%，多年平均年蒸發(fā)量1483.6mm(20cm蒸發(fā)皿觀測(cè)值)。境內(nèi)霧日在秋末冬初季節(jié)出現(xiàn)較多，年均霧日約在20d左右，主要發(fā)生在西南部的低山河谷地帶。境內(nèi)日照時(shí)數(shù)1389.1h，日照百分率為31%。區(qū)境內(nèi)大風(fēng)常出現(xiàn)在每年春秋季節(jié)轉(zhuǎn)換交替階段。多年平均風(fēng)速1.7m/s，最大風(fēng)速28.7m/s，有時(shí)山口河谷達(dá)8～10級(jí)以上。每年3月至5月和10至11月，大風(fēng)日數(shù)最多，持續(xù)時(shí)間一般16至18小時(shí)，最長(zhǎng)時(shí)間3天。每年盛夏，雷雨常伴陣性大風(fēng)，但持續(xù)時(shí)間較短。利州區(qū)氣象特征值統(tǒng)計(jì)表月份項(xiàng)目一二三四五六七八九十十一十二年氣溫(℃)平均4.67.411.416.320.823.426.325.521.816.3116.616最高18.322.330.633.236.938.537.538.935.231.32620.138.9最低-8.1-6.8-1.7-0.67.712.215.815.410.32.6-3.1-8.2-8.2相對(duì)濕度(%)平均60.362.161.964.26568.476.776.176.17569.96568.5最小4552671616193482降水量(mm)平均5.39.323.459.996.5164.9310.6246.2174.666.627.151185.5最大13.333.958.2232.3314.5824.7649.6576523.3172.693.818.91808.2最小004.418.624.119.2105.337.846.1140.90754.5蒸發(fā)(mm)平均74.876.9126.7149.4189186.9174.2160.3113.286.776.868.81483.6水溫(℃)平均5.47.311.615.717.620.121.721.917.915.310.86.914.3最高8.411.817.421.522.52927.62724.420.514.510.629最低2.51.35.510.88.5151317.511.511631.3風(fēng)速(m/s)平均1.81.9221.91.51.31.31.51.41.61.61.7極大21.325.326.425.426.428.72323.421.224.121.422.928.7風(fēng)向NENNNNWNENNEENWNNWNNNENENNE2）徑流、洪水特征南河流域位于嘉陵江廣元城區(qū)段左側(cè)，集水面積較小，易受暴雨區(qū)籠罩，洪水主要由暴雨形成，洪水特性受下墊面和支流洪水影響，屬陡漲陡落型洪水，加之該區(qū)屬于我省川北大巴山暴雨區(qū)，暴雨量級(jí)大，峰型尖瘦，由此形成的洪水具有起漲快，陡漲陡落，與暴雨過(guò)程基本同步的特點(diǎn)。三川水文站緊挨著南河流域，水文地理環(huán)境與南河流域也極為相似，參照該站實(shí)測(cè)洪水資料分析，工程區(qū)洪水多由暴雨引發(fā)，多出現(xiàn)在6～9月，一次洪水過(guò)程歷時(shí)約1～2d，洪峰過(guò)程為單峰，洪量多集中在1d內(nèi)。3）泥沙特征河流水沙關(guān)系密切，沙量主要集中在汛期，具有大水大沙，小水小沙的特點(diǎn)。根據(jù)《四川省嘉陵江廣元市城區(qū)防洪工程實(shí)施方案報(bào)告》中的設(shè)計(jì)成果，南河流域多年平均懸移質(zhì)輸沙量95.2萬(wàn)t，推移質(zhì)泥沙輸沙量4.8萬(wàn)t。（1）地形地貌工程區(qū)位于四川盆地北部，川北淺～中度切割的低山丘陵區(qū)，山脊高程500～800m，區(qū)內(nèi)以侵蝕堆積地貌為主，其次為構(gòu)造剝蝕地貌。堆積地貌分布于南河兩岸，主要發(fā)育有漫灘及Ⅰ階地，構(gòu)造剝蝕地貌分布于南河兩岸外圍低山丘陵區(qū)，主要表現(xiàn)為單面山、不規(guī)則條形山脊等與侵蝕洼地相間分布的地貌形態(tài)。（2）地質(zhì)構(gòu)造工程區(qū)在區(qū)域大地構(gòu)造上位于龍門(mén)山前陸逆沖楔和揚(yáng)子地塊分界線靠近揚(yáng)子地塊一側(cè)，地處新華夏構(gòu)造體系龍門(mén)山構(gòu)造帶的北中段附近的東側(cè)，南側(cè)緊鄰四川拗陷，東鄰巴中——儀隴蓮花狀構(gòu)造。而岷山斷塊和龍門(mén)山構(gòu)造帶又是青藏高原東緣與四川盆地分界的一部分，以此為界，東、西兩側(cè)的構(gòu)造變形及其地震活動(dòng)性出現(xiàn)明顯差異，岷山斷塊和龍門(mén)山構(gòu)造帶以東的四川盆地?cái)嗔褬?gòu)造不甚發(fā)育，規(guī)模小，活動(dòng)性弱，僅有一些零星的中強(qiáng)地震活動(dòng)記載，是相對(duì)的穩(wěn)定區(qū)。以西的地區(qū)，斷裂規(guī)模大、活動(dòng)性強(qiáng)，地震頻發(fā)，尤其是6級(jí)以上強(qiáng)震主要集中于塊體邊界斷裂上，是活動(dòng)構(gòu)造區(qū)。工程場(chǎng)地內(nèi)無(wú)規(guī)模較大的區(qū)域性活動(dòng)斷裂，主要受外圍中強(qiáng)地震的影響，

根據(jù)GB18306－2001《中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》及第1號(hào)修改單工程區(qū)地震動(dòng)峰值加速度為0.10g，地震動(dòng)反應(yīng)譜特征周期為0.40s。另?yè)?jù)工程區(qū)附近《廣元昭化水電站工程場(chǎng)地地震安全性評(píng)價(jià)報(bào)告》地震動(dòng)參數(shù)復(fù)核結(jié)果，在50年超越概率10%時(shí)，地震基本烈度為Ⅶ度，基巖水平峰值加速度100cm/s2。（3）不良地質(zhì)現(xiàn)象據(jù)地表地質(zhì)調(diào)查，橋址區(qū)不良地質(zhì)現(xiàn)象不發(fā)育，無(wú)地質(zhì)斷裂及自然滑坡、崩塌、泥石流、采空區(qū)等不良工程地質(zhì)現(xiàn)象，橋址兩岸均建有河堤，岸坡整體穩(wěn)定性較好。2.3與既有涉河工程的關(guān)系評(píng)價(jià)河段內(nèi)有幾處涉河項(xiàng)目，主要有：（1）左岸防洪堤南河大橋評(píng)價(jià)河道左岸南河大橋橋址上游堤防在建，下游堤防已建成，其設(shè)計(jì)防洪標(biāo)準(zhǔn)為50年一遇,該段河堤采用欄桿高代替超高。堤防采用半重力半生態(tài)護(hù)坡堤型，評(píng)價(jià)河段堤頂高493.88～491.44米。（2）右岸防洪堤南河大橋評(píng)價(jià)河道右岸有已建成的堤防，其設(shè)計(jì)防洪標(biāo)準(zhǔn)為50年一遇,該段河堤采用欄桿高代替超高。堤防采用半重力半生態(tài)護(hù)坡堤型，評(píng)價(jià)河段堤頂高493.88～491.44米。（3）河道兩岸穿堤排水涵洞河道評(píng)價(jià)范圍內(nèi)穿堤排水涵洞出口均布置于擋墻上，出口高程均低于河道50年一遇洪水位。橋址上游約30米左岸穿堤箱涵（上圖）橋址上游約200米左岸穿堤箱涵（上圖）橋址上游約520米左岸穿堤箱涵（上圖）橋址上游約650米左岸穿堤圓管涵（上圖）（4）河道兩岸管線設(shè)施南河左岸濱河南路正在建設(shè)，橋址處濱河南路還未施工，沿道路兩邊埋設(shè)有通信線、燃?xì)夤?、雨水管、污水管、給水管、電力線，管線埋深在3～4米，管線平面布置距河堤堤頂外邊線8～34米。南河右岸沿堤頂已埋設(shè)有光纜線，距堤頂約2米（見(jiàn)下圖）。2.4有關(guān)規(guī)劃和實(shí)施情況（一）濱江北路根據(jù)《廣元市城市總體規(guī)劃》（2008～2020），南河右岸濱河北路正在規(guī)劃設(shè)計(jì)階段。（二）濱江南路南河左岸有在建的濱河南路，起點(diǎn)接在建的南河快樂(lè)大橋終點(diǎn)處，終點(diǎn)至榮山片區(qū)南河龍洞碥大橋處，道路總長(zhǎng)6819.117米，道路寬度27米。

3河道演變3.1河道歷史演變概況擬建的南河大橋位于廣元市大石鎮(zhèn)下游，距雪峰約2公里，距南河出口約12公里，橋位上下游河道較為順直，受河勢(shì)條件控制，水流易淘刷凹岸，而在凸岸形成淤積邊灘，但由于兩岸受已建防洪堤的影響，河岸穩(wěn)定。南河汛期由于上游來(lái)沙量較為豐富，工程河段由于受河床邊界的約束，上游來(lái)沙不易在河床中落淤，一般均通過(guò)河床斷面向下游輸移，僅極少部分物質(zhì)在兩岸邊灘附近淤積，河道呈現(xiàn)出年內(nèi)沖淤變化大，但年際相對(duì)平衡的特征。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)和調(diào)查，河床沖淤基本平衡，河床沖淤變化小，河型河勢(shì)較穩(wěn)定。綜合上述分析結(jié)果表明：評(píng)價(jià)河段目前基本能保持沖淤平衡，河型、河勢(shì)及岸線等基本保持穩(wěn)定。3.2河道近期演變趨勢(shì)分析從現(xiàn)場(chǎng)查勘情況來(lái)看，河道斷面有一定的沖淤變化，但變化很小，河道近期基本穩(wěn)定。由于河道順直，河道兩岸均建有河堤，因此一般洪水主要表現(xiàn)為下切侵蝕。論證河道內(nèi)，河床為穩(wěn)定性較好的砂卵石，河段內(nèi)地質(zhì)條件較好。河道遇較大洪水時(shí)，兩岸有一定的淤積，受河堤的制約，河道沖淤變化較??；發(fā)生一般性洪水時(shí)，河道斷面基本沒(méi)有變化，平面形態(tài)上，河道灘槽相對(duì)穩(wěn)定，河勢(shì)總體穩(wěn)定。3.3河道演變趨勢(shì)分析南河大橋工程主要由于樁式橋墩對(duì)水流的束窄阻水作用，使局部水流流態(tài)發(fā)生變化，引起相應(yīng)的河床調(diào)整，這種調(diào)整主要表現(xiàn)為：在橋墩上游因橋墩阻水而產(chǎn)生壅水，流速減小，泥沙淤積；在橋墩之間因橋墩束水，水位降低，流速增大，造成局部沖刷；在南河大橋下游水流擴(kuò)散，流速降低，再一次引起河道的泥沙淤積。同時(shí)由于橋墩分流和導(dǎo)流作用，可能引起水流流向的局部變化，也可能引起河床的演變。南河大橋的建設(shè)引起的流速分布的改變主要體現(xiàn)在橋墩附近的區(qū)域，其下游形成掩流帶，其流速略有減小，這將使得南河大橋附近產(chǎn)生一定的邊灘淤積現(xiàn)象，但由于流速減小幅度并不大，因此淤積現(xiàn)象不十分明顯。根據(jù)橋梁所在河段的河道特點(diǎn)、工程布置情況，工程實(shí)施后，河道在汛期河流造床時(shí)，水流條件與天然情況相比，變化很小，河床可能發(fā)生局部、暫時(shí)、微弱的變形，但河道本身在較短的時(shí)間內(nèi)能夠自動(dòng)調(diào)整到?jīng)_淤平衡狀態(tài)。工程建成后，河流地質(zhì)地貌條件、河床地層的組成均沒(méi)有改變。根據(jù)對(duì)橋梁附近已建的大橋橋址河段的調(diào)查分析，大橋的建成對(duì)河道兩岸的影響是很小的，影響較大的是對(duì)橋墩附近的沖刷。

4行洪論證與河勢(shì)穩(wěn)定計(jì)算4.1水文分析計(jì)算南河流域內(nèi)無(wú)水文站點(diǎn)。臨近流域嘉陵江干流設(shè)有廣元水文站（新店子水文站），雍河上有三川水文站，工程附近水文站資料情況見(jiàn)下表。廣元周邊水文站情況統(tǒng)計(jì)表河名站名站別集水面積觀測(cè)資料項(xiàng)目及年限水位流量泥沙嘉陵江新店子水文253671941～1943

1951～1956

1962～19651955～1956

1964～1967

1969～19951966～1968

1970～1996廣元水文259671996～至今1997～至今1997～至今雍河三川水文3031967．5～至今1969～至今1970.6～至今（1）新店子水文站嘉陵江上游干流控制站，1952年水利部水文總站設(shè)朝天驛水位站，1957年撤消，1962年恢復(fù)，1963年5月1日將斷面下遷180m，同年再次下遷400m改為新店子，1967年改名為先鋒水文站，1975年恢復(fù)為新店子水文站，控制流域面積25367km2。測(cè)驗(yàn)河段河道呈“S”型，基本斷面設(shè)于彎道中央，離上彎400m，離下彎200m，水位在480m以下右岸出現(xiàn)灘地，串溝，右岸漫灘后，灘地部分流向與基線有一夾角。河底由沙卵石組成，常有沙洲出現(xiàn)，河道沖淤變化比較大。主槽左右擺動(dòng)，主流多偏于左岸。左岸為石灰石組成，右岸為易風(fēng)化的破碎頁(yè)巖組成，水位在480m以下比較穩(wěn)定，下游2800m處左岸有一個(gè)支流加入。水位用黃?；妗Ａ髁繙y(cè)驗(yàn)以流速儀為主，流速儀多以常、簡(jiǎn)測(cè)法為主。高水個(gè)別測(cè)次采用浮標(biāo)法，流速儀測(cè)速以一點(diǎn)法（0.2或0.6）為主，個(gè)別年份和部分測(cè)次也采用了3點(diǎn)法和5點(diǎn)法測(cè)速。布設(shè)垂線9～14條，布設(shè)合理，基本能控制斷面流速分析。浮標(biāo)測(cè)速一般投放浮標(biāo)13個(gè)以上，浮標(biāo)類型為草把，投放的浮標(biāo)分布合理，能控制斷面流速變化。（2）廣元水文站廣元水文站設(shè)立于1997年，由原新店子水文站下遷至廣元市上西壩，東經(jīng)105°50′，北緯32°27，集水面積25647km2，域內(nèi)河長(zhǎng)395km，至河口距離745km。水位觀測(cè)斷面左岸自然狀態(tài)緩坡，右岸上西河堤頂高104.98m（高程系統(tǒng)為水文站假定高程）。測(cè)驗(yàn)河斷順直，控制條件較好，河床由沙卵石組成，有輕度沖淤變化，左岸中高水時(shí)有少量雜草和樹(shù)木，為復(fù)式河床，中高水右岸灘地淹沒(méi)。新店子、廣元等國(guó)家基本水文（位）站的實(shí)測(cè)資料，歷年來(lái)，分別經(jīng)長(zhǎng)江水利委員會(huì)、成勘院、省水利院、水電五局、綿陽(yáng)市水電設(shè)計(jì)院等單位審查、復(fù)核。資料基本是可靠的，滿足本次水文分析要求。（3）三川水文站三川水文站于1967年3月由四川省水文總站設(shè)立，嘉陵江中游左岸山丘地區(qū)小河代表站。于1969年5月正式測(cè)流?？刂萍娣e303km2。三川站測(cè)驗(yàn)河段順直長(zhǎng)度約500m左右，基本水尺斷面設(shè)于順直段左岸上部，河床為沙礫石，亂石組成，沖淤變化較小。該站有1957至今的實(shí)測(cè)水文資料，精度較高，可靠可用。在《四川省洪水調(diào)查資料》中查得1925年、1954年和1963年歷史洪水調(diào)查資料，精度評(píng)價(jià)供參考。（1）設(shè)計(jì)暴雨工程所在南河流域內(nèi)無(wú)水文站點(diǎn)，流域內(nèi)僅有麻柳樹(shù)，張壩兩側(cè)雨量站，均為國(guó)家水文站網(wǎng)的基本站點(diǎn)。雨量觀測(cè)采用段次為汛期4段制觀測(cè)。各站的觀測(cè)資料證書(shū)可靠，并且所有資料均經(jīng)過(guò)在站整編、初審、復(fù)審，以及匯編等記到工序，資料精度較高。本次洪水計(jì)算采用的流域重心點(diǎn)6小時(shí)和24小時(shí)點(diǎn)設(shè)計(jì)雨量根據(jù)《四川省中小流域暴雨洪水計(jì)算手冊(cè)》等值線圖查詢，流域面平均雨量設(shè)計(jì)值根據(jù)點(diǎn)面換算系數(shù)和修正系數(shù)法計(jì)算。根據(jù)《四川省中小流域暴雨洪水計(jì)算手冊(cè)》中推薦的方法計(jì)算，采用推理公式推求南河大橋工程評(píng)價(jià)河段的設(shè)計(jì)洪水。經(jīng)過(guò)計(jì)算，6小時(shí)綜合校正系數(shù)為0.668,24小時(shí)綜合校正系數(shù)為0.768，點(diǎn)面計(jì)算雨量成果如下表。南河流域設(shè)計(jì)暴雨成果表（單位毫米）時(shí)段均值CvCs/Cvp=1%p=2%p=5%p=10%p=50%點(diǎn)設(shè)計(jì)雨量6小時(shí)790.53.527619115713167.924小時(shí)1120.533.532228223019094.6面設(shè)計(jì)雨量6小545.324小時(shí)24721717714672.7（2）洪峰流量計(jì)算推理公式的基本關(guān)系式為：=0.278ψiF=0.278ψF／上式適用于全面產(chǎn)流條件下的全面匯流和部分匯流兩種情況：當(dāng)全面匯流條件下：τ≤ψ=1-（μ/s）n當(dāng)部分匯流條件下：τ＞ψ=n(/)1-n=[（1-n）s/μ]1/n式中：——洪峰流量（m3/s）；ψ——洪峰徑流系數(shù)；i——最大平均暴雨強(qiáng)度(mm/h)；——暴雨雨力，即最大1小時(shí)暴雨量（mm/h）；——暴雨公式的衰減指數(shù)；F——集水面積（km2）；τ——流域匯流時(shí)間（h）；L——自出口斷面沿主河道至分水嶺的河流長(zhǎng)度(公里)；J——沿L的河道平均比降；——流域匯流時(shí)間(小時(shí))；——當(dāng)ψ=1的流域匯流時(shí)間（小時(shí)）；——產(chǎn)流歷時(shí)（小時(shí)）；μ——產(chǎn)流參數(shù)，即產(chǎn)流歷時(shí)內(nèi)流域平均入滲強(qiáng)度（mm/h）；m——匯流參數(shù)。公式各參數(shù)的確定：產(chǎn)流參數(shù)μ據(jù)《四川省中小流域暴雨洪水計(jì)算手冊(cè)》產(chǎn)流參數(shù)μ=KF-0.19，得本工程設(shè)計(jì)流域的綜合關(guān)系為：μ=6F-0.19Cv=0.15Cs=3.5Cv匯流參數(shù)m采用《四川省中小流域暴雨洪水計(jì)算手冊(cè)》，盆地山區(qū)區(qū)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：θ=1～30時(shí),m=0.40θ0.204θ=30～300,m=0.092θ0.636流域特征參數(shù)θ=L/(J1/3*F1/4)注：雨量單位：mm推理公式：Q=0.278ψFS/τn式中：Q—最大洪峰流量（m3/s）ψ—洪峰徑流系數(shù)F—集水面積（km2）S—暴雨雨力、即最大1小時(shí)暴雨量（mm/h）τ—流域匯流時(shí)間（h）n—暴雨公式指數(shù)產(chǎn)流計(jì)算采用蓄滿產(chǎn)流模型計(jì)算，匯流計(jì)算根據(jù)瞬時(shí)單位線轉(zhuǎn)換為時(shí)段單位線進(jìn)行計(jì)算。按照《四川省中小流域暴雨洪水計(jì)算手冊(cè)》中推薦的地區(qū)綜合參數(shù)計(jì)算洪水，采用推理公式推求本工程的設(shè)計(jì)洪峰流量成果見(jiàn)下表。工程河段設(shè)計(jì)洪峰流量成果表頻率1%2%5%10%50%洪峰流量（m3/s）4880408031302360781通過(guò)采用與南河流域地理位置、氣候條件相近的三川水文站洪水設(shè)計(jì)成果，用水文比擬法計(jì)算工程河段設(shè)計(jì)洪水。公式：式中：Q1—設(shè)計(jì)站流量（m3/s）Q2—參證站流量（m3/s）F1—設(shè)計(jì)站集水面積（km2）F2—參證站集水面積（km2）n—校正指數(shù)，取2/3三川水文站集雨面積303km2，南河大橋處集雨面積620km2，計(jì)算流量轉(zhuǎn)換系數(shù)為1.612。工程河段設(shè)計(jì)洪峰流量成果表頻率1%2%5%10%50%三川站洪峰流量（m3/s）3260281022201760694工程河段洪峰流量（m3/s）52604530358028401120根據(jù)上面兩種方法計(jì)算結(jié)果對(duì)比分析，兩種方法計(jì)算結(jié)果相差比較大，主要原因是用小流域推算大流域，導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果偏大不夠準(zhǔn)確。查閱已評(píng)審?fù)ㄟ^(guò)的快樂(lè)大橋行洪論證中洪水成果、南河河堤設(shè)計(jì)洪水，其洪水成果基本與本次推理公式方法推求的設(shè)計(jì)洪水成果。綜合各種因素考慮，確定該工程處的各頻率設(shè)計(jì)洪水流量采用推理公式方法推求的設(shè)計(jì)洪水成果。項(xiàng)目計(jì)算方法各頻率最大洪峰流量（m3/s）1%2%5%10%50%推理公式法4880408031302360781水文比擬法52604530358028401120南河流域上無(wú)水文站點(diǎn)，其分期洪水設(shè)計(jì)擬采用位于南側(cè)的緊鄰水文站點(diǎn)三川站作為分期洪水參證站。三川水文站控制集水面積303km2，具有1969～2005逐月最大洪峰系列。采用不跨期選擇，按月分期，計(jì)有1月、2月、3月、4月、5月、10月、11月、12月共八個(gè)分期。并根據(jù)施工專業(yè)要求，按11～4月、10～4月、10～5月三個(gè)不同時(shí)段進(jìn)行分期統(tǒng)計(jì)和頻率計(jì)算。計(jì)算成果見(jiàn)下表。三川水文站分期洪水設(shè)計(jì)成果表時(shí)間均值10%20%33%50%10.461.10.80.60.420.591.510.70.432.237.83.71.30414.2143.924.3123.95108.53386.7205.591.113.71086.06289.617190.128.11127.673.445.426.913.4120.962.41.40.80.511～4月40.07108.872.345.823.910～4月112.41339.1217.2129.757.710～5月198.81546.8369.6238.2125.4根據(jù)三川站分期洪水頻率計(jì)算成果，采用水文比擬法，計(jì)算南河控制斷面分期設(shè)計(jì)洪水成果。移用面積比指數(shù)分別按5月、10月，11～4月、10～4月、10～5月取n=0.8，其余枯期月份取n=1，主汛期6～9月采用本河段設(shè)計(jì)成果，分期設(shè)計(jì)洪水成果見(jiàn)下表。工程河段分期洪水設(shè)計(jì)成果表時(shí)間均值10%20%33%50%11.122.681.951.460.9721.453.652.441.700.9735.4319.009.013.170.00434.61106.9259.1929.239.505221.23788.25418.89185.7027.9310175.42590.32348.57183.6657.281156.26149.6292.5454.8327.31122.335.853.411.951.2211～4月81.67221.78147.3893.3648.7210～4月229.14691.22442.74264.38117.6210～5月405.261114.60753.40485.55255.624.2控制斷面水位流量關(guān)系成果在實(shí)地測(cè)量、查看、分析的基礎(chǔ)上，本著盡量能夠反映河段實(shí)際行洪能力的前提下，結(jié)合實(shí)際工程將在河道內(nèi)修建橋墩等建筑物，占用了過(guò)水?dāng)嗝?，?duì)河道行洪有一定的影響。本次設(shè)計(jì)利用實(shí)測(cè)的大斷面資料，南河大橋工程評(píng)價(jià)河段下游控制斷面的水位流量關(guān)系曲線擬采用水力學(xué)公式推算。公式為：式中：——流量（m3/s）；——過(guò)水面積（m2）；——河床糙率；——水力半徑（m）；——比降（‰）。（1）水面比降J的確定：高水水面比降參考南河“81.8”和“90.7”歷史洪水比降，低水水面比降參考河床比降，最后確定擬建工程河段水面比降0.0015～0.0027之間。（2）河床糙率n的確定：是根據(jù)目前國(guó)內(nèi)外分析研究成果和編制的天然河流河床糙率表，結(jié)合實(shí)際河床地貌組成，岸邊光潔度、水深變化、斷面形狀、河槽變化等因素，綜合分析，最后確定該斷面糙率0.035～0.043之間。根據(jù)實(shí)測(cè)大斷面，逐級(jí)計(jì)算過(guò)水面積、水力半徑，最后推算出控制斷面水位力量關(guān)系曲線，同時(shí)參考已經(jīng)通過(guò)評(píng)審的相關(guān)資料，繪制光滑的水位流量關(guān)系曲線，CS7斷面水位流量關(guān)系圖見(jiàn)附圖。4.3壅水與行洪分析計(jì)算建橋后，橋孔壓縮水流，使橋位上游水面壅高，形成橋前壅水，天然水面以上壅起的高度，稱為壅水高度。本次南河大橋的設(shè)計(jì)洪水計(jì)算，采用下游出口斷面作為控制斷面，采用伯諾里能量方程，分段計(jì)算方法，向上游分別推算出各斷面的各種頻率曲線。對(duì)于河道距離△L的漸變流段，能量方程式為：式中：、分別為斷面1、斷面2的平均水位；V1、V2分別為斷面1、斷面2的平均流速；為兩斷面間的水頭損失，等于沿程水頭損失和局部損失之和。沿程水頭損失可按水頭線的平均水利坡度計(jì)算，即：式中：、、、分別表示兩斷面的水力要素的平均值。局部水頭損失用兩斷面的流速水頭和河道局部阻力系數(shù)的乘積表示，即值與河道的擴(kuò)展程度有關(guān)。將和代入能量方程得：（1）設(shè)計(jì)洪水計(jì)算成果根據(jù)水文分析計(jì)算成果，本河段100年一遇設(shè)計(jì)洪水為4880m3/s，50年一遇的設(shè)計(jì)洪水為4080m3/s。（2）河道地形與斷面資料本次論證在評(píng)價(jià)河段選擇了7個(gè)橫斷面（CS1～CS7），南河干流上布置斷面CS1～CS7。上游CS1斷面為評(píng)價(jià)河道起始斷面，下游CS7斷面為整個(gè)評(píng)價(jià)河段的出口斷面，CS4位于橋址處斷面。根據(jù)CS7斷面的水位流量關(guān)系曲線進(jìn)行建橋前后設(shè)計(jì)洪水水面線計(jì)算。（3）計(jì)算水文條件根據(jù)評(píng)價(jià)項(xiàng)目的情況，選用1%頻率和2%頻率的洪水。橋孔壓縮水流，使橋位上游水面壅高，形成橋前壅水。壅水高度一般跟水流進(jìn)入橋孔的阻力、橋下水流的過(guò)水面積、河床糙率等有關(guān)。與天然河流的情況比起來(lái)，橋梁對(duì)河流的過(guò)流與行洪有一定的影響，本報(bào)告分析現(xiàn)有河道狀態(tài)、現(xiàn)有河道狀況下橋梁建成后兩種情況下該河段的水位、流速、過(guò)流面積等水力條件的變化，進(jìn)而分析河道行洪能力的變化情況以及對(duì)河勢(shì)穩(wěn)定的影響。根據(jù)上述工程布置方案，采用模型對(duì)P=1%、P=2%的設(shè)計(jì)洪水進(jìn)行了水力要素分析計(jì)算。橋梁建設(shè)前后不同設(shè)計(jì)洪水各斷面水位計(jì)算成果及變化情況見(jiàn)下表。設(shè)計(jì)洪水位成果表斷面號(hào)里程P=1%P=2%堤頂高欄桿高橋梁最低點(diǎn)高程(距CS1)建前建后變幅建前建后變幅（超高）CS10494.28494.280493.48493.480493.88494.48495.5CS2420493.62493.620492.82492.820493.22493.82CS3650493.26493.440.18492.46492.610.15492.86493.46CS4（橋）750493.14493.430.29492.34492.590.25492.74493.34CS5820493.03493.170.14492.23492.350.12492.63493.23CS61070492.34492.340491.54491.540491.94492.54CS71250491.84491.840491.04491.040491.44492.04（1）從上述計(jì)算結(jié)果可以看出，當(dāng)南河河段遭遇100年一遇洪水時(shí)南河大橋建成前橋梁處的水位為493.14m，建成后橋梁處水位為493.43m，水位壅高了0.29m，其壅水距離約193m，設(shè)計(jì)橋梁主橋的最低點(diǎn)在左岸其高程為495.5米，不會(huì)影響橋梁的自身安全。（2）從上述計(jì)算結(jié)果可以看出，當(dāng)南河河段遭遇50年一遇洪水時(shí)南河大橋建成前橋梁處的水位為492.34m，建成后橋梁處水位為492.59m，水位壅高了0.25m，其壅水距離約167m，設(shè)計(jì)橋梁主橋的最低點(diǎn)在左岸其高程為495.5米，不會(huì)影響橋梁的自身安全。建橋后當(dāng)南河河段遭遇50年一遇洪水時(shí)，橋梁處洪水水位低于已建河堤堤頂高程。4.4沖刷與淤積分析計(jì)算南河大橋的修建，改變了河道橋下的水流形態(tài)，大橋橋墩占用了一定的過(guò)水面積。橋下由于束水作用，水流擠壓，流速增大，水流挾沙能力增強(qiáng)，在橋下產(chǎn)生沖刷。隨著沖刷的發(fā)展，橋下河床加深，過(guò)水面積加大，流速逐漸下降；待達(dá)到新的輸沙平衡狀態(tài)，或橋下流速降低到河床質(zhì)的允許不沖刷流速時(shí)，沖刷即行停止。橋位河床大斷面為單一斷面，采用《公路工程水文勘測(cè)設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTGC30-2002）河槽一般沖刷公式64-2簡(jiǎn)化式計(jì)算，公式如下：hp=K1(A)0.90()0.66hmax式中：當(dāng)L0≥50m時(shí)，K1=1.04,當(dāng)L0＜50m時(shí)，K1=1.08,L0為單孔凈跨度。hp——河槽一般沖刷后的最大水深（m）；Q2——河槽部份通過(guò)的設(shè)計(jì)流量（m3/s）；Qc——天然河槽流量（m3/s），Bc——天然河槽寬度（m）；B2——橋下斷面河槽凈寬度（m）；λ——設(shè)計(jì)水位下，匝道阻水總面積與過(guò)水面積的比值；μ——水流側(cè)向壓縮系數(shù)；hmax——橋下河槽最大水深（m）；A——單寬流量集中系數(shù)，A=式中B和H都是造床流量下的河槽寬度（m）和平均水深（m），變遷、游蕩、寬灘河段當(dāng)A>1.8時(shí)，A值可采用1.8。此公式在實(shí)際運(yùn)用中可以用來(lái)計(jì)算由橋墩壓縮引起的沖刷，洪水時(shí)河槽的天然沖刷，集中沖刷，但只適用于非粘性土且有底砂運(yùn)動(dòng)的河槽。通過(guò)計(jì)算，南河大橋處河床50年一遇洪水的一般沖刷深度為1.52m，100年一遇洪水的一般沖刷深度為1.86m。非粘性土河床的橋墩局部沖刷可按下式計(jì)算：（1）65-2式：當(dāng)當(dāng)式中：hb—支墩局部沖刷深度（m）；—墩形系數(shù)；—支墩計(jì)算寬度（m）；—一般沖刷后最大水深（m）；V—一般沖刷后墩前行進(jìn)流速（m/s）；—河床泥沙起動(dòng)流速（m/s），；—墩前泥沙始沖流速（m/s）,；—指數(shù),—河床泥沙平均粒徑（mm）。經(jīng)上述分析計(jì)算，50年一遇洪水局部沖刷深度為2.31m，100年一遇洪水局部沖刷深度為2.56m。按《公路工程水文勘測(cè)設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTGC30-2002）第7.6條規(guī)定，橋梁墩臺(tái)基礎(chǔ)埋深應(yīng)取河床自然演變沖刷、一般沖刷、和局部沖刷的不利組合，且應(yīng)有一定的安全余幅。經(jīng)計(jì)算，南河大橋50年一遇洪水總沖刷深度為3.83m。100年一遇洪水總沖刷深度為4.42m，對(duì)于一般橋梁，基地埋深安全值要求為2.5m，因此橋梁的基底埋深至少應(yīng)為6.92m。根據(jù)橋梁橋型設(shè)計(jì)圖各墩臺(tái)基底高程及河床高程，復(fù)核基底埋深均為20m，橋梁的基底埋深滿足沖刷要求。該本次沖刷計(jì)算選用《堤防工程設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50286—2013）推薦的沖刷計(jì)算公式，按照規(guī)范可以用以下公式進(jìn)行沖刷計(jì)算。（1）平順護(hù)岸沖刷深度hs按下式計(jì)算：hs=H0×[（vcp/vc）n-1]vcp=v×[2×η/（1+η）]式中：hs—局部沖刷深度（m）；H0—沖刷處的水深（m）；vcp—近岸垂線平均流速（m/s）；vc—泥沙起動(dòng)流速（m/s）；v—行近流速（m/s）；n—與防護(hù)岸坡在平面上的形成有關(guān)，一般取n=1/4～1/6；η—水流流速不均勻系數(shù)，根據(jù)水流流向與岸坡交角a查下表得。a≤150200300400500600700800900η1.001.251.501.752.002.252.502.753.00經(jīng)上述分析計(jì)算各頻率沖刷深度見(jiàn)下表:洪水頻率建橋前沖刷深度(m)建橋后沖刷深度（m）差值（m）1％2.973.250.282％2.582.820.24通過(guò)以上計(jì)算分析，由于橋墩與水流方向成約10°的夾角，南河大橋修建后的沖刷對(duì)下游右岸略有加劇。根據(jù)堤防設(shè)計(jì)規(guī)范，河堤基礎(chǔ)埋深應(yīng)在沖刷深度以下0.5～1米，即兩岸河堤基礎(chǔ)埋深應(yīng)為3.32～3.82米才能滿足50年一遇洪水沖刷要求。據(jù)南河河堤資料可知河堤基礎(chǔ)埋深3.5m，基礎(chǔ)埋深滿足沖刷要求。河床的沖刷與淤積變化主要取決于水流挾沙力變化和泥沙起動(dòng)流速。水流流速小于泥沙起動(dòng)流速，河床將不會(huì)沖刷；水流流速大于泥沙起動(dòng)流速，會(huì)引起河床的沖刷。輸沙率增大將引起河道減淤或沖刷，輸沙率減小將引起淤積或減沖；河道水動(dòng)力條件的改變，會(huì)引起河槽發(fā)生相應(yīng)的調(diào)整。由第三章河床沖淤演變分析可知，天然情況下工程河段基本處于沖淤平衡狀態(tài)，河道穩(wěn)定。建橋后，受橋墩束水的影響，橋孔中部及下游范圍內(nèi)水流流速增加，水流挾沙力增大，在理論上對(duì)河道主槽會(huì)產(chǎn)生一定的沖刷，但流速的增幅較小，伴隨著沖刷的發(fā)展，該段河道將在新的邊界條件和新的水流條件下，達(dá)到一種新的沖淤平衡狀態(tài)。4.5項(xiàng)目建設(shè)對(duì)河段泄洪影響的分析計(jì)算南河大橋修建后，南河的水力條件與原來(lái)比較，有一定的變化，但主流線不會(huì)變化。大橋修建前后河道對(duì)應(yīng)防洪標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)洪水泄洪指標(biāo)對(duì)比結(jié)果見(jiàn)下表。過(guò)流面積計(jì)算成果表斷面號(hào)里程P=1%P=2%(距CS1)建前建后變幅（%）建前建后變幅（%）CS101225.301225.3001079.601079.600CS24201173.901173.9001033.901033.900CS36501180.841206.042.131040.841061.842.02CS4（橋）7501194.001122.75-5.971054.00991.75-5.91CS58201169.001188.601.681029.001045.801.63CS610701156.401156.4001016.401016.400CS712501143.001143.0001003.001003.000上述計(jì)算結(jié)果可以看出，建橋前南河遭遇100年一遇洪水時(shí)，橋梁處（CS4）的過(guò)流面積為1194m2，建橋后為1122.75m2，縮減了5.97%；建橋前南河遭遇50年一遇洪水時(shí)，橋梁處（CS4）的過(guò)流面積為1054m2，建橋后為991.75m2，縮減了5.91%。因此，南河大橋的修建對(duì)于南河干流的泄洪造成影響較小，不會(huì)造成不利危害。4.6河勢(shì)影響分析計(jì)算4.6.1灘槽和河岸線變化 河道灘槽分布以及河岸變化是影響河勢(shì)的一個(gè)重要因素。 擬建工程引起河道地形的變化，僅局限在工程附近水域。南河大橋的修建對(duì)河道岸線影響主要表現(xiàn)在：橋墩占用了一定的過(guò)水面積，部分改變了河道地形，導(dǎo)致橋墩附近局部水域水動(dòng)力條件發(fā)生變化；由前面分析可知，橋墩占用河道行洪面積小，100年一遇洪水下僅為5.97%，10年一遇洪水下僅為5.91%，對(duì)整個(gè)工程河段地形影響小，不會(huì)造成不利危害。 擬建工程河段兩岸均建有防洪護(hù)岸工程，岸坡均較穩(wěn)定，南河大橋的修建不會(huì)改變現(xiàn)有的岸線情況。由河床沖淤演變分析可知：天然河道情況下，工程河段河床基本穩(wěn)定。工程后，該河段局部范圍內(nèi)水動(dòng)力環(huán)境發(fā)生調(diào)整，對(duì)局部區(qū)域的沖淤有所影響，主要表現(xiàn)在：橋墩側(cè)流速有所增大，水流沖刷能力有所加強(qiáng)。但從整個(gè)河道范圍看，建橋?qū)χ髁鲙恢糜绊戄^小，所引起的水流條件變化較小，且河床主要為沙卵石，且兩岸節(jié)點(diǎn)控制較好，所需起動(dòng)流速亦較大，因此，建南河大橋不會(huì)導(dǎo)致灘槽變化的水動(dòng)力條件出現(xiàn)，目前的灘槽形勢(shì)不會(huì)由于南河大橋的修建而發(fā)生改變。（1）縱向穩(wěn)定性計(jì)算河床縱向穩(wěn)定性計(jì)算公式：式中：d—床沙平均粒徑(mm)h—造床流量下的平均水深(m)j—水力坡度K1值越大，表明河床越穩(wěn)定。縱向穩(wěn)定性指標(biāo)計(jì)算成果河名Q(m3/s)d(mm)h(m)jK1南河781502.81.5‰11.9（2）橫向穩(wěn)定性計(jì)算河床橫向穩(wěn)定性計(jì)算公式：式中：B—造床流量下的河寬(m)h—造床流量下的平均水深(m)j—水力坡度Q—造床流量(m3/s)K2值越大，表明河床越穩(wěn)定。橫向穩(wěn)定性指標(biāo)計(jì)算成果河名Q(m3/s)B(m)jK南河78187.41.5‰1.17（3）綜合穩(wěn)定性計(jì)算河流平面河勢(shì)的穩(wěn)定性，即取決于河床縱向穩(wěn)定，也取決于河床橫向穩(wěn)定，兩種綜合影響因素用綜合穩(wěn)定性指標(biāo)K采用如下公式進(jìn)行計(jì)算，即：K值越大，表明河床為穩(wěn)定性河床。綜合穩(wěn)定性指標(biāo)計(jì)算成果河名K1KK南河11.91.1716.40由以上計(jì)算分析可知，縱向穩(wěn)定性系數(shù)K1=11.9，說(shuō)明當(dāng)水沙條件改變時(shí)，河道縱比降和縱向流路的改變不大；橫向穩(wěn)定性系數(shù)K2=1.17，說(shuō)明該河道河岸目前岸坡整體穩(wěn)定性較好；綜合穩(wěn)定性指標(biāo)K=16.4，說(shuō)明該河段河床處于縱向和橫向穩(wěn)定時(shí)期。參考相關(guān)資料可知工程河段K1＞0.27即屬縱向穩(wěn)定性較好河床；K2＞0.60即屬橫向穩(wěn)定性較好河床；K＞0.235即屬綜合穩(wěn)定性較好河床。由以上計(jì)算分析可知，南河大橋所在評(píng)價(jià)河段屬縱向、綜合穩(wěn)定性較好河床。在上游來(lái)水來(lái)沙條件穩(wěn)定的情況下，河床造床作用也相對(duì)平衡，因此，在不發(fā)生較大地質(zhì)運(yùn)動(dòng)的情況下，橋區(qū)河段總體河勢(shì)將保持較為穩(wěn)定的狀態(tài)。4.6.3對(duì)河勢(shì)穩(wěn)定的影響南河大橋工程位于南河下游，河道河型較為單一，沒(méi)有明顯的彎曲、游蕩和分叉河段。南河大橋工程由于橋墩對(duì)水流的束窄阻水作用，使局部水流流態(tài)發(fā)生變化，引起相應(yīng)的河床調(diào)整，這種調(diào)整主要表現(xiàn)為：在大橋上游，因大橋橋墩阻水而產(chǎn)生壅水，流速減小，泥沙淤積；在橋墩外側(cè)因橋墩束水，水位降低，流速加大，造成沖刷；在橋位下游，則因水流擴(kuò)散，流速降低，再一次引起河道的泥沙淤積。同時(shí)，由于橋墩阻水和導(dǎo)流作用，可引起水流流向的局部改變，也可能引起主流的擺動(dòng)和河床的演變。由前述分析可知，南河大橋在100年一遇洪水和50年一遇洪水下占據(jù)的過(guò)水面積為分別為5.97%和5.91%，因此，其阻水作用不強(qiáng)。大橋附近水域的主流線在建道前后變化不明顯，其余水域主流建道前后沒(méi)有變化，且流速分布形態(tài)一致，基本不存在主槽易位和擺動(dòng)等河勢(shì)改變的水流動(dòng)力條件。同樣，由前述成果分析可知，建橋引起的流速變化主要集中于大橋附近河段，引起的岸線流速增加范圍主要位于大橋兩側(cè)河段，其流速增加值幅度不大，且岸邊有防洪堤保護(hù)，抗沖能力較強(qiáng)，同時(shí)防洪堤基礎(chǔ)埋深均大于沖刷深度，基本不存在河岸坍塌、變遷等河勢(shì)改變的水流動(dòng)力和河岸邊界條件。由以上分析可見(jiàn)，南河大橋工程的建設(shè)不會(huì)導(dǎo)致附近水域的灘槽和河岸線、平面流速及水動(dòng)力軸線發(fā)生大的變化，工程建設(shè)對(duì)所在河道的河勢(shì)穩(wěn)定影響較小，不會(huì)造成不利危害。

5綜合影響評(píng)價(jià)5.1與有關(guān)規(guī)劃、標(biāo)準(zhǔn)、管理的關(guān)系分析該橋的建設(shè)列入了廣元市“十二五”規(guī)劃，與廣元市的總體規(guī)劃是一致的。從大橋的整體布局來(lái)看，橋址河段河道斷面與兩岸岸線穩(wěn)定，目前兩岸河堤已修建，右岸濱江北路正在規(guī)劃階段，左岸濱江南路已進(jìn)入施工階段，工程布置符合有關(guān)要求。該橋梁設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為100年一遇，符合《防洪標(biāo)準(zhǔn)》（GB50201-94）及《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（JTGB01-2003）。此外，本工程河段無(wú)其它水利規(guī)劃。綜上所述，本建設(shè)項(xiàng)目符合有關(guān)規(guī)劃、標(biāo)準(zhǔn)和法律法規(guī)。5.2對(duì)河道泄洪的影響分析南河大橋橋墩會(huì)占用行洪斷面，工程建成后，對(duì)于100年一遇洪水，橋墩阻水使得河道的過(guò)水面積最大減小了5.97%，建橋引起的岸邊水位最大壅高值為0.29m，水位壅高值相對(duì)于該河段洪水位陡漲陡落的自然變幅較小；從壅水范圍來(lái)看，最大水位壅高長(zhǎng)度約193m，其影響范圍較小。故該工程建設(shè)對(duì)對(duì)河道泄洪影響較小，不會(huì)對(duì)擬建南河大橋及上游建筑物產(chǎn)生不利危害。5.3對(duì)河勢(shì)穩(wěn)定的影響分析南河橋工程河段兩岸已修建了防洪河堤，河勢(shì)基本穩(wěn)定。根據(jù)前述第4章的分析結(jié)果，擬建工程引起河道地形的變化，僅限于工程附近局部區(qū)域，對(duì)整個(gè)河道地形影響很小，不會(huì)形成不利危害。工程建成后僅大橋局部區(qū)域流速有所變化，其余河段的流速分布、主流線位置均無(wú)明顯變化，水流動(dòng)力軸線亦無(wú)變化，河道水流順暢，流速、流態(tài)與工程建設(shè)前基本保持一致，對(duì)現(xiàn)有灘槽形勢(shì)和河道演