□ 鲍瑞雪 □ 邵 璇 □ 张 宁

（1河南省三门峡水文水资源勘测局 2黄河水利委员会水文局）

0 引言

桥墩是多跨桥梁中间的支承结构，一般置于河道内及滩地上。一方面，桥墩减小了桥址断面处河道的过流面积，使得桥址断面上游一定范围内水位抬高，增加了上游的防汛压力；另一方面，水流受到桥墩的阻挡在桥墩前爬高，影响桥墩的自身安全。因此准确的预测桥墩壅水是非常重要的。现在预测桥墩壅水的主要方法有经验公式、物理模型和数值模拟。常见的经验公式有AI-Nassri公式、D’Aubuisson公式、Henderson公式、Nagler公式、Rehbock公式、Yarnell公式和无坎宽顶堰公式等[1]。经验公式通常能快速方便的计算出某个断面壅水高度的平均值，但是在使用经验公式时需要注意公式的适用范围。例如王光谦等研究得出在大流量、缓流情况下，对于阻水比较小的桥墩，使用Yarnell公式更为合适[2]。

物理模型能直观的体现出壅水的物理现象，但是由于场地及供水能力等限制，物理模型只能缩小尺寸进行模拟，这样壅水高度可能只有毫米级，对试验精度和测量精度要求很高，这会增加物理模型试验的费用和周期，另外物理模型还存在比尺效应，也会影响试验的结果[3]。数值模拟是以流体动力学基本方程为基础，通过计算机模拟桥墩壅水及河道流场。随着计算机技术的发展，数值模拟越来越受到人们的关注，在实际工程中也得到了很多应用，例如戴文鸿利用一维水动力学模型对江西的洪都大桥和英雄大桥进行壅水计算，得到河道断面平均壅水高度[5]；……