APP下载

天然河道行洪论证评价方法分析

2019-02-20吴秋诗邓恒宋兵

关键词:河势行洪建设项目

吴秋诗 邓恒 宋兵

四川省都江堰东风渠管理处 成都 610000

1 编制行洪论证与河势稳定报告的来源

为加强全国管理范围内建设项目的管理,确保江河行洪排涝畅通,保障人民生命财产安全,水利部、国家计委于1992年4月颁发了《河道管理范围内建设项目管理的有关规定》〔1〕,该规定明确了河道管理范围、管理内容即建设项目类型、河道管理权限、建设项目申请手续及主管机关审查内容,重点关注建设项目对河道行洪、河势安全、堤防安全、河水水质的影响。在此基础各省结合自身实际颁发了相应的省内管理暂行办法,如《四川省河道管理范围内建设项目管理暂行办法》,并进一步规定了具体的审查资料及审查机构。建设项目对河道的影响评价有两个类型的报告,即防洪评价报告和行洪论证与河势稳定评价报告,其中部分省采用后者,并统一制定了试行的编制大纲。

2 报告内容与构成

行洪论证与河势稳定评价的主体内容可概括为两个方面:一、建设项目产生的壅水对河道水位、流速、行洪及河势的影响,主要是汛期;二、分析评价洪水对建设项目安全可能产生影响,考虑的因素主要是项目设计参数、河床地质资料以及河势稳定情况。评价的落脚点是通过优化工程布局、调整设计方案、采取防护措施等手段使得建设项目满足河道安全行洪与河势稳定的要求,达到建设项目顺利实施与河道安全的双赢。

拦河建设项目的行洪论证与河势稳定评价报告按照大纲要求共由7章组成,1-3章用于详述各方面的基础资料,包含建设项目的设计方案、施工方案;河流基本情况、河段基本情况、建设规划及河势情况;评价标准、评价范围等。第4章为计算主体,为后续评价提供数据支撑,需要进行水文分析、壅水分析、冲淤计算,河势定性分析,排涝计算,必要时还需要开展动床物理模型试验研究。在完成上述计算的基础上进行第5章的综合评价,进而在6-7章提出最终的结论与相应的补救措施和建议。报告所作出的结论需要明确且清晰,评价结论重点关注对河道行洪及对河势稳定的影响,并需要强调所采取的补救措施及提出相应的工程造价。从报告的结构来看,前三章提供评价的前提与基础,第四章是整个报告的计算核心,第五章是评价主体,在编写报告时必须严格按照该逻辑顺序进行,这样得出的结论才具有依据性和可靠性。

3 桥梁建设项目的行洪评价

3.1 桥梁建设项目的评价阶段

在实际工作中,比较常见的拦河项目有堤防工程、电站、拦河堰及桥梁。 前三者属于水利水电工程,行洪论证与河势稳定评价有一定的计算基础且建设业主熟悉审查程序,有利于评价的开展。而跨河或涉河的桥梁建设项目属于交通工程,在其可研或初步设计阶段无法进行系统的水文分析和壅水计算,容易出现桥梁高程偏低或占用过水面积较大的情况;且相关文件未明确规定评价报告报批的时间节点和先后顺序,常常会出现因主体方案变更而反复修改评价报主体内容的问题,增加不必要的重复工作,降低评价效率。解决上述问题的有效途径是评价单位提前介入,在初设方案审查前为设计单位提供水位、冲刷等数据,使得初设方案满足或基本满足行洪要求,这样可以避免因采取补救措施而产生的大额经济投入;也避免评价人员不断的修改评价报告主体和结论。而评价报告的审查则安排在初设方案批复之后,评价人员以修改后的初设方案为评价基础,具有实际操作性。

3.2 桥梁建设项目评价的复杂性

对于评价对象为水利工程的建设项目,在可研和初设阶段会开展相应的水文分析计算,在编制行洪评价报告时有一定的计算基础,仅需对已有的结果进行复核。而桥梁建设项目则有所不同,需要从河道资料及水文站点分析着手,逐步进行水文计算,且桥梁的防洪标准一般都大于河道的防洪标准,需要计算的工况也有所增加,在一定程度上增加了桥梁建设项目评价的复杂性。

3.3 桥梁壅水的计算方法

因桥梁的结构特殊性,其对河道行洪的影响区别于其他建筑,主要体现在桥梁壅水和桥位附近的流场改变,主要是指桥前壅水。桥梁壅水产生的原因是由于桥梁的建设占用了一部分断面过流面积,水流流线在桥梁上游收缩,下游扩散,且因桥梁梁体和桥墩的阻力影响使得水流局部阻力增加产生了额外的水头损失,桥梁在建设后桥梁上下游呈现一定的水位差,即为桥梁壅水。在评价对象为桥梁建设项目时桥梁壅水是重点关注内容,桥梁壅水高度和断面压缩率也是评价河道行洪影响的重要指标。

目前计算桥梁壅水可以采用简化经验公式、一维或二维数学模型及水工模型试验等方法,其中简化经验公式法是通过联解动能或动量方程与连续性方程、通过实验确定参数而得到的半理论半经验性的计算公式,国内常用的有无坎宽顶堰流公式、陆浩公式、曹瑞章公式、能量平衡桥长公式、新正交桥壅水公式、边滩等价河宽法等。国外常用的计算公式有:美国公路局法、美国地调局法、拱桥法(英国瓦林弗水力学研究所)、Biery和Delleur法等。这些计算公式因实验条件如河道断面、河床地质条件、桥墩形式、是否考虑冲刷等差异性而具有一定的适用范围,使用时应结合评价项目的实际情况选用,且参数的取值对于计算结果的可靠度有较大的影响。在实际操作中,可以采用多个公式计算并相互验证,根据桥梁占用断面情况选用合理的计算结果。

除了简化的经验公式,也可以采用数学模型计算桥梁壅水,对于一般的河道或行洪影响较小的建设项目,可以采用一维数学模型。常见的有美国陆军工程兵团水文工程中心开发的水面线计算软件HEC-RAS,其中有专门应用于桥涵水位计算的模块,计算时需要输入桥梁的几何参数,一般计算时需要在桥位附近设置四个断面,且需要选取两个不受桥梁收缩影响的断面。

4、结语

防洪评价报告或行洪论证与河势稳定评价报告的编制和审查对于确保河道的正常运行尤其是汛期安全具有重要意义,要求行业人员准确且全面地对拟建项目进行分析和提出评价结论,对于影响较大的情况应重点指出并提出相应的工程优化方案或补救措施。

猜你喜欢

河势行洪建设项目
基于环保竣工验收对建设项目环评的分析
滹沱河(南水北调—机场路)南岸高标准行洪区行洪通道布局存在问题及对策建议
淮河正阳关至涡河口段行洪区单独运用时对淮河干流水位的影响研究
推动工程建设项目“非禁即入”普遍落实
新乡黄河河务局用无人机查勘黄河河势
倒运海水道近年河床演变分析
二维非恒定流模型在大辽河河道现状行洪能力分析中的应用
长江口长兴水道潘石港附近岸线利用分析
做好对重大建设项目的监督
工程建设项目的招投标