芜湖市弋江路袁泽桥工程防洪影响评价报告项目（朱）20080331（报

1概述

1.1 情况说明

2008年3月26日，芜湖市水务局在芜湖市主持召开了《芜湖市弋江路改建工程袁泽桥工程防洪评价报告》（送审稿）（以下简称《报告》）专家评审会，会议成立了专家组，对《报告》进行了评审。根据专家评审意见，对《报告》（送审稿）进行了修改完善，主要补充了桥梁附近防洪工程平面位置及断面图，进一步分析了桥梁对防洪工程的影响，补充分析桥墩引起的冲刷范围和河岸防止措施等，形成了《报告》（报批稿）。

1.2项目背景

芜湖市弋江路是芜湖市区南北走向的一条主要交通干道，与205国道共线，承担繁重的城市交通和过境交通运输任务，但目前该路段道路横断面组成不合理，存在部分瓶颈路段，并且主线混凝土路面破损严重，造成弋江路通行能力低，交通事故率高，且与芜湖市城市交通总体规划不符，对其加宽改造迫在眉睫，相应路段中的袁泽桥也被列入改造范围。拟建的芜湖市弋江路改建工程袁泽桥工程（以下简称袁泽桥）位于东经118°24′、北纬31°19′处，桥梁建成后，对提高弋江路通行能力、促进芜湖市经济发展都有重要作用。

拟建袁泽桥跨长江支流青弋江，距长江约4300m。桥梁全长为1315.76m，主桥跨径135m，引桥分北岸引桥和南岸引桥，桥梁北接弋江中路，南接弋江南路。原袁泽桥设计通航标准为Ⅵ级，现根据安徽省交通厅要求，即将建设的芜申运河芜湖市区段，将利用现有青弋江河道进行改造，其通航标准提高到Ⅲ级。为此，工程前期，受芜湖市弋江路改建工程建设办公室之委托，芜湖市勘察测绘设计研究院对其拟建的桥址处进行了详细的岩土地质工程勘察，查明了该地区的地形地貌、地质构造、岩土性质、地下水埋藏条件和特性等情况。同时，中国公路工程咨询集团有

1

限公司承担了该桥梁工程施工图设计工作。袁泽桥工程位置布置见图1.1。

图1.1 芜湖市弋江路改建工程袁泽桥工程位置布置图

2

袁泽桥桥址 根据《中华人民共和国防洪法》第二十七条、第三十三条规定：建设跨河、穿河、临河的桥梁等工程设施，应当符合防洪标准、岸线规划、航运要求和其他技术要求，不得危害堤防安全，影响河势稳定，妨碍行洪通畅，其可行性研究报告在按照国家规定的基本建设程序批准前，其中的工程建设方案应当经有关水行政主管部门根据防洪要求审查同意；在洪泛区、蓄滞洪区内建设非防洪建设项目，应当就洪水对建设项目可能产生的影响和建设项目对防洪可能产生的影响作出评价，编制洪水影响评价报告，提出防御在洪泛区、蓄滞洪区内建设非防洪建设项目，应当就洪水对建设项目可能产生的影响措施。建设项目可行性研究报告在按照国家规定的基本建设程序报请批准时，应当附具有水行政主管部门审查批准的洪水影响评价报告。

为此，芜湖市弋江路改建工程建设办公室于2007年9月委托我局对芜湖市弋江路改建工程袁泽桥工程进行防洪评价分析，在做好建设项目附近的地理环境、自然状况、水文气象等相关资料的了解和现场查勘的基础上，按水利部关于《河道管理范围内建设项目防洪评价报告编制导则》的要求编制防洪评价报告。

本报告中采用黄海高程，其它高程另标注说明。

1.3 评价依据

1.3.1法律法规

（1）《中华人民共和国水法》（2002年8月29日中华人民共和国第九届全国人民代表大会第29次会议通过）；

（2）《中华人民共和国防洪法》（1997年8月29日中华人民共和国第八届全国人民代表大会常务委员会第二十七次会议通过）；

（3）《中华人民共和国河道管理条例》(1988年6月10日国务院第3号令)； （4）《河道管理范围内建设项目管理的有关规定》（1992年4月3日水利部、国家计委水政[1992]07号）；

（5）《安徽省实施<中华人民共和国防洪法>办法》（省人大常委会[1992]31号）；

3

（6）《安徽省实施<中华人民共和国河道管理条例>办法》（省政府[1991]第25号令）；

（7）《安徽省河道及水工程管理范围内建设项目管理办法（试行）》(皖水管[2005]107号)。

1.3.2规范标准

（1）《堤防工程设计规范》（GB50286-98）； （2）《堤防工程管理设计规范》（SL171-96）； （3）《防洪标准》（GB50201-94）；

（4）《水利水电工程设计洪水计算规范》（SL 44-93）； （5）《水利工程水利计算规范》（SL104-95）； （6）《公路桥位勘测设计规范》（JTJ062-91）； （7）《内河通航标准》（GB50139-2004）； （8）其它有关规程、规范等。

1.3.3规划报告

（1）《长江流域综合利用规划报告》（水利部长江水利委员会，1990年）； （2）《水阳江、青弋江、漳河流域防洪规划报告》（水利部长江水利委员会，2002年3月）；

（3）《安徽省芜湖市城市防洪工程初步设计报告》（水利部天津水利水电勘测设计研究院，2002年1月）；

（4）《青弋江、漳河中下游水网区综合治理规划报告》（芜湖市水电局设计室，1995年）；

（5）《芜湖市防洪规划报告》（芜湖市水电局设计室，1989年）。

1.3.4参考资料

（1）《桥涵水文》（人民交通出版社，2003年8月）；

4

（2）《桥渡水文》（中国铁道出版社，1999年2月）； （3）《安徽省水文手册》（安徽省水文总站，1975年）； （4）《桥渡设计原理与实践》（黄河水利出版社，2004年）；

（5）《芜湖市二环路改造工程方案设计》（中国公路工程咨询集团有限公司）； （6）《芜湖市弋江路改建工程袁泽桥变更施工图设计》（中国公路工程咨询集团有限公司，2008年1月）；

（7）《芜湖市弋江路改建工程袁泽桥工程地质勘察报告》（芜湖市勘察测绘设计研究院，2008年1月4日）；

（8）甲方提供的有关工程设计资料。

1.3.5评价委托书、委托单位与承接单位

见附件委托书。

1.4 技术路线及工作内容

1.4.1技术路线

拟建的袁泽桥跨越长江支流青弋江，在河道中设置桥墩，势必影响河道原有的过洪能力，改变水流运动状态；是否会对上下游河道的防洪以及对桥位河段的河势产生较大的影响，是本次工作的主要任务。受芜湖市弋江路改建工程建设办公室之委托，我局组织技术力量成立了袁泽桥工程防洪评价项目组，开展桥梁建设对河道防洪等影响的分析评价工作，为工程设计和审查提供科学的参考依据。具体要求为：收集、整理和查勘评价区域水利规划、地物、地貌、水文、野外河道勘测等资料，并利用历年实测水文资料及已有的研究成果，在全面分析的基础上，从项目建设对流域规划、河道防洪、河势演变等影响以及河道行洪冲刷对桥梁工程安全影响的角度进行分析论证。计算方法上，依据规范规定，参考有关技术文献，并根据桥位区的流域特性、河道特征有针对性地选取计算公式、计算参数，采用合理的计算成果。

5

评价方案及报告编制按照水利部《河道管理范围内建设项目防洪评价报告编制导则》要求进行。

1.4.2工作内容

按照《导则》规定及本工程涉河和堤防情况，具体工作内容如下：

（1）根据工程跨河段现有水利工程状况，以及水利工程近期、远期治理规划情况，分析各项水利工程措施与本工程的相互关系和影响；

（2）根据水文观测资料及规划成果等，推求桥址处设计洪水成果； （3）根据现有河道测量断面、设计流量成果，分析工程对河道水位和行洪能力的影响；

（4）根据工程建设区地质条件和设计洪水标准，采用经验公式，进行冲刷、壅水计算，分析工程建设对河道、堤防的冲刷影响；

（5）根据河道演变情况、河床稳定性分析成果，定性分析本工程对河势演变的影响；

（6）根据堤防现状工况，结合相关规范要求，评价本工程对其防汛和堤防管理的影响。

针对以上分析，提出减少和消除各种不利影响的防护措施与补偿方案。

6

2 基本情况

2.1 建设工程概况

2.1.1项目名称、地点、建设目的

名 称：芜湖市弋江路改建工程袁泽桥 地 点：芜湖市弋江区马塘镇

建设目的：弋江中路—弋江南路跨越青弋江，为提高弋江路通行能力，促进芜湖市经济和交通运输的发展。

2.1.2桥梁结构与规模 （1）总体布置

新建桥梁与老袁泽桥平行，其桥梁中心线在老桥上游约11m处。桥梁全长为1315.76m，宽度为59.50m，分左右两幅桥梁。起点桩号K6+141.118，终点桩号K7+456.878。自北向南依次为北引桥、主桥、中引桥、跨线桥、南引桥五部分。匝道桥位于中引桥两侧。主桥跨越青弋江，为带副拱的中承式拱桥。北引桥、中引桥、南引桥及东西匝道桥上部结构为跨径20 m的装配式预应力混凝土先简支后桥面连续T梁。跨线桥上部结构为等截面斜腹板现浇预应力混凝土连续箱梁。下部结构为预应力混凝土盖梁，桩式墩，桩基础，桥台为薄壁台，桩基础。

全线桥梁组合：（桥梁起点）北引桥+主桥+中引桥、东西匝道+芜钢路跨线桥+南引桥（桥梁终点）；

北引桥桥孔布置：4×20+5×20+5×20+5×20=380 m； 主桥桥孔布置：40+135+40=215m；

中引桥桥孔布置：4×20+6×20+5×20+6×20+5×20=520 m； 跨线桥右幅桥孔布置：27+30+24+18=99 m； 跨线桥左幅桥孔布置：18+24+30+27=99 m； 南引桥桥孔布置：5×20=100 m；

东匝道桥桥孔布置：20.2+20.4+20.7+3×20.8+20.7+2×20.8+2×20.7+20.8+2×

7

20.7=289.6 m；

西匝道桥桥孔布置：19.8+19.6+19.3+4×19.2+2×19.3+19.2+19.3+19.2=231.8 m。

（2）桥梁结构

袁泽桥引桥与匝道桥，除跨线桥连接箱梁桥墩采用独柱墩设计，下设承台与单排双桩连接外，其余T梁桥墩均采用双柱或三柱框架式下部结构。

1、主桥：为带副拱的集束钢管中承式拱桥，平行钢丝吊杆，体外预应力系杆，钢混叠合梁行车道系，整体造型美观。桥梁采用八车道，每侧各设置3.5m非机动车道和4.5m人行道，上下匝道桥采用单向两车道，并设置与主桥一致的非机动车道和人行道。

2、北引桥（第一至四联）：单幅桥梁宽度均为24.25m（不含中分带），除第四联中分带变宽（变宽范围3～6 m）外，其余三联桥梁中分带等宽（3 m）。北引桥下部结构设三桩式桥墩，墩径1.3m，桩基直径1.5m，墩高大于7m时设置桩顶系梁，系梁尺寸高1.2m，宽1.0m。利用旧桩的桥墩设置承台，联系各旧桩共同受力，承台高度2.0m。盖梁采用预应力混凝土盖梁，高1.4m，宽1.5m，采用3根15-12型和3根15-9型预应力钢束。钢束两端张拉，张拉需分两批次：盖梁浇注完成并达到强度要求后，首先张拉上排中间和下排两侧公3根钢束，待T梁架设到位后，浇注湿接缝前，张拉剩余三根钢束。

3、中引桥（第六至十联）、南引桥（第十二联）：第六联单幅桥梁宽度均为24.25m变宽至25.75m，中分带亦变宽（变宽范围3～1.5 m），保持桥梁总体不变，结束处接东西匝道桥。第六联下部结构的设置及构造尺寸与北引桥一致。第七联东西匝道与引桥分开，单幅引桥宽度13.0m；第八至十联、第十二联单幅引桥宽度12.75m。七至十联、十二联下部结构设双柱墩，墩径1.3m，桩基直径1.5m，墩高大于7m时设置桩顶系梁，系梁尺寸高1.2m，宽1.0m。旧桩利用的墩位设置承台，联系各旧桩共同受力，承台高度2.0m。普通钢筋混凝土盖梁，尺寸为高1.4m，宽1.5m。

4、跨线桥（第十一联）：第十一联单幅桥梁宽度均为12.75m，下设独柱墩，中墩与上部现浇箱梁固结，其余梁墩设置支座连接。独柱墩墩径2.0m。考虑到平面线形中此处曲线半径较小的影响，根据计算桥墩横桥向设置8cm的偏心。承台

8

高度2.5m，下接2根1.5m桩基。过渡墩为双柱墩，墩径1.3m，桩基直径1.5m，普通钢筋混凝土盖梁，尺寸为高1.4m，宽1.5m。过渡墩墩桩中心线根据上部恒载情况设置偏移。

5、匝道桥：为满足车辆上下桥的方便性，设计在袁泽桥主桥与芜钢路之间修

建上下匝道桥，实现道路交叉的互通功能。匝道桥桥梁宽度12.75m，下部结构设为双柱墩，墩径1.3m，桩基直径1.5m。旧桩利用的墩位设置承台，承台高度2.0m。普通钢筋混凝土盖梁，尺寸为高1.4m，宽1.5m。

6、辅道：辅道紧靠主道、匝道边线布设，有利于减少用地宽度，避免拆迁，同时对相邻道路的衔接有利。

7、人行天桥：为满足沿线行人、非机动车过河、出行方便，设置了四处人行天桥过街设施，缩短上下桥出行长度。天桥采用与桥梁搭接，并上跨辅道。

8、桥梁桥台采用钢筋混凝土薄壁桥台，桩基直径1.2m，单排桩设计。 袁泽桥所处河段为通航河流，属天然渠化Ⅲ级。袁泽桥桥梁效果见图2.1和图2.2。

图2.1 袁泽桥桥梁效果图

9

图2.2 袁泽桥桥梁效果图(夜景)

袁泽桥桥位平面见附图1；袁泽桥桥型总体布置见附图2。

2.1.3工程主要设计标准

1、公路等级：一级公路兼一级城市主干道； 2、设计车速：60km/h； 3、桥梁设计荷载：城市A级； 4、设计安全等级：一级；

5．设计洪水：防御1954年型洪水； 6．通航等级：内河Ⅲ级； 7．最高通航水位：10.585m；

8、设计桥面宽度：主桥(2.5m<锚固区>+0.25m<路缘石>+4.0m<人行道>+3.50m<非机动车道>+15.75m<行车道>+0.50m<路缘石>+2.5m<锚固区>+1.0m<中分带>+2.5m<锚固区>+0.50m<路缘石>+15.75m<行车道>+3.50m<非机动车道>+4.0m<人行道>+0.25m<路缘石>+2.5m<锚固区>)；引桥(4.5m<人行道>+3.0m<非机动车道>+0.50m<路缘石>+15.75m<行车道>0.50m<路缘石>+3.0m中心带>+0.50m<路缘

10

经计算，υ为97.5。纵向稳定性系数值越大，反映河床泥沙运动愈弱，河床愈不易变形，反之，泥沙运动愈强，河床愈易变形。根据《桥渡水文》中我国各类河段的稳定程度表判定标准，本河段纵向是稳定的。

（2）河床横向稳定性分析

河床横向稳定性分析采用的经验公式为：

β=B1/2/H (2)

式中：β——河床横向稳定系数；

B ——平滩水位（造床流量）时的河宽（m）； H ——平滩水位（造床流量）时的平均水深（m）。

经计算，河床横向稳定系数β为2.01。β值愈大，河槽愈宽浅，河床愈不稳定，反之，愈稳定。根据《桥渡水文》中我国各类河段的稳定程度表判定标准，本河段横向也属稳定的。综上所述，工程河段河床属稳定性河段。

26

4 防洪评价计算

4.1 水文分析计算

4.1.1暴雨洪水特性

青弋江洪水主要由暴雨形成，集中发生在5～7月。个别年份由于台风暴雨形成的洪水出现在9、10月份，如1961年，其径流特性与降水基本一致。由于上游为山地暴雨多发区，加之上游山区山高陡峻，河流坡度大，河槽调蓄能力小，降雨汇流迅速，所以洪水频繁并具有洪峰高、历时短的特点。一次洪水历时一般为3d，多则7d，其中1d洪量约占3d洪量50％左右，3d洪量占7d洪量和7d洪量占15d洪量约70％左右。流域洪水年际变幅较大，年最大洪峰、洪量变差系数CV值均在0.5以上。下游河网交织，互相影响，泄流不畅，加上目前青弋江出口直接与长江相通，尚无控制工程，常出现江水顶托甚至倒灌现象，青弋江洪水若与长江洪水遭遇，极易形成防汛工作中最艰巨的“龙虎斗”局势，对青弋江行洪极为不利，加重了本流域下游广大圩区洪水灾害，如1983、1996、1998和1999年洪水。

4.1.2设计洪水

（1）设计水位

青弋江中下游地区水网串通，河口受长江洪水顶托或倒灌影响，洪水组成十分复杂，水文要素序列统计分析中的―三性‖（代表性、一致性、可靠性）很难得以完全保证，不宜直接采用某一频率洪水进行分析计算，宜参照防洪标准选择洪水代表年进行分析。芜湖市是长江中下游地区重点防洪城市，其防洪标准按照《长江流域综合利用规划报告（1990年）》中所规定，以长江中下游整体防御1954年型洪水，作为芜湖市的防洪标准。根据此标准，《安徽省芜湖市城市防洪工程初步设计报告》（水利部天津水利水电勘测设计研究院，2002年1月）已推算，袁泽桥断面处设计洪水位为11.72m。

27

（2）设计流量

由于项目建设区位于青弋江下游，为了和芜湖市城北片的城市防洪标准相衔接，根据《安徽省芜湖市城市防洪工程初步设计报告》（水利部天津水利水电勘测设计研究院，2002年1月），采用1954年型长江洪水位11.485m与青弋江西河镇水文站洪峰流量3940m3/s的遭遇，作为典型年进行洪水演算，经演算此河段经过综合治理后最大洪峰流量为700m3/s，故河段设计流量采用700m3/s。

4.2壅水分析计算

依据《河道管理范围内建设项目防洪评价报告编制导则》1.5条内容，壅水分析计算采用经验公式计算。

4.2.1 桥下过水面积计算

设计方案桥梁与河道正交(cos?=1)，桥墩轴线与水流方向一致，根据《桥渡水文》，桥下过水面积采用下式计算：

Qpω需= (3)

?vpcos?ω供=ω需-ω墩 (4) P=ω需/ω供 (5)

式中 ω需——桥下需要过水面积，等于天然河道设计水位下过水断面面积

（m2）；

ω

供

——桥下供给面积，为设计水位以下河床以上扣除桥墩投影挡水

部分的净过水面积（m2）；

ω墩——桥墩阻水投影面积总和；

Qp、vp——设计流量（m3/s）、设计流速（m/s）；

μ——桥墩水流侧向压缩系数，查水流压缩系数μ值表，本桥取1.0；

P——冲刷系数。

桥下过水面积及冲刷系数计算结果见表4.2。

28

表4.2 袁泽桥桥下过水面积及冲刷系数计算表

设计水位（m） 11.72 桥下需要 过水断面面积ω需(m2) 995 桥下供给面积ω供 (m2) 966 冲刷系数P 1.03 允许冲刷系数 1.2 从表4.2计算结果可知，袁泽桥建桥后遇设计洪水，桥下冲刷系数均小于允许冲刷系数1.2，说明本桥梁跨径设计、桥墩布置符合冲刷相关技术规定要求。

4.2.2壅水高度计算

（1）桥前最大壅水高度

建桥后由于桥墩减少了过水面积，压缩水流使桥前水位壅高，桥前最大壅水高度采用下式计算：

?Z?KKNyKKy?2g0.5?v2?vom (6) M2?v (7)

MgN?0.12 (8)

?vvM?1om (9) /???0.251?0.5d50?vM?1??v??c?式中： △Z ——桥前最大壅水高（m）；

Mv?v/MKKvv积；

M/My——修正系数； ——定床壅水系数；

N——冲刷后桥下平均流速（m/s）；

——冲刷前桥下平均流速（m/s），为设计流量除以桥下净过水面

29

v

om

——天然状态下桥孔部的平均流速（m/s）；

； v——河槽平均流速（m/s）

cd

50

——河床质中值粒径（mm），可按表4.3换算，根据地基物理力

学指标设计参数表空隙比为1.067，本报告取3。

表4.3 粘性土换算粒径d50

天然空隙比e 换算粒径d50 （2）桥下壅水高度

1根据《桥涵水文》，桥下壅水高度一般情况下取?Z即可。

2>1.2 0.15 1.2～0.6 3 0.6～0.3 10 0.3～0.2 50 4.2.3壅水曲线长度计算

壅水曲线长度近似估算式为：

L=2△Z / I (10)

式中 I ——计算河段天然河底比降，取0.513‰；

△Z——桥前最大壅水高度（m）。

袁泽桥桥前最大壅水高度、桥下壅水高度和壅水长度计算结果，详见表4.4。

表4.4 袁泽桥壅水高度、壅水曲线长度计算成果表

设计工程设计洪 前面vom 流量 水位 积 （m/s） (m3/s) (m) (m2) 11.72 700 966 0.74 vM (m/s) 0.72 桥前最工程桥下壅大壅水后水水高度 高度 位 △Z/(m) (m) △Z(m) 0.03 0.02 壅水 长度L(m) 11.75 116.9 4.3 冲刷与淤积分析计算

在河道上修建桥梁后，桥下水流受桥墩的阻壅作用，河道中单宽流量增加，局部水面比降和流速加大，导致河床产生一般冲刷，同时在桥墩附近形成复杂的

30

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/h5p6.html