桥梁建设配套拓河工程对水流影响的数值模拟分析

采用二维水动力数值模型计算分析了斜跨河道桥梁和拓河工程建设对河道水位、流速、流向的影响。结果表明,桥梁建设配套拓河方案,可有效减缓因桥梁建设的上游壅水影响,桥位上游基本表现为跌水,对桥位上游河道的泄洪是有利的,桥址处因布墩及拓河带来的局部河势变化存在一定水位变幅,河道拓宽范围内下游段水位壅高,但河槽流速减小,拓河段以外下游河道水位无变化;对流速流向的影响仅局限于桥梁附近水域,对河道整体河势影响不大。     

莲阳河特大桥斜跨河道的行洪影响分析

汕头市莲阳河特大桥斜跨莲阳河河道,与水流方向交角约63°,结合一维和二维水动力数学模型,分析工程建设对河道水位、流向、流速等方面的影响。结果表明:在桥梁斜跨河道,但桥墩顺水流布置的情况下,桥梁建设引起的水位壅高数值不大,对河道泄洪影响较小;桥墩周边及桥位河段流向和流速变化相对大,其他水域流速、流态变化较小,桥梁建设后对河道的流速、流态影响仅局限在局部河段,不会对河道整体河势造成影响,本项目桥梁斜跨河道且桥墩顺水流布置的方案可行。     

桥梁阻水壅高值计算方法分析

跨河桥梁由于在河道内布置桥墩、桥台,缩窄了天然河流行洪断面,造成桥位局部河段水位壅高,对沿河两岸防洪存在不利影响。该文以广河高速公路惠河段跨山区河流的路溪河一桥、二桥为例,采用桥墩阻水壅高计算经验公式与一维水动力数学模型,对桥墩阻水壅高值进行计算分析,并给出了经验公式适用程度的结论。     

平原河道桥墩群阻水壅高试验研究

以南京秦淮新河为参考原型,建立河道桥群概化试验模型,定量研究平原河道桥群阻水叠加效应.试验结果表明:上游水流受桥墩阻水影响,水位壅高明显,壅水高度随桥墩数量的增加而增大,壅高范围随着桥墩数量的增多而延长;对于概化河道(流量1000 m3/s,流速2.5 m/s,阻水率6％),河道中心线最大壅水高度36 cm,壅水范围150 m;在桥梁群上游150 m位置处,6座桥梁组成的桥梁群引起的壅高值为单座桥梁壅高值的1.5倍.研究成果对评估桥梁等涉水建筑物引起的阻水影响具有参考意义.     

沈海高速公路复线福安至漳湾段工程跨河桥梁防洪影响评价

山区高速公路地形地质复杂,河道众多,桥梁隧洞总长占路线长度的比例较大。桥梁跨越河道,必会对河道行洪及河段涉水建筑物造成一定的影响。在高速公路建设过程中,如果涉河桥梁跨河角度和桥墩型式布置不当,将会带来汛期的水位壅高、河道冲刷等一系列问题,对河势稳定、防汛抢险和水利管理带来很大的影响。通过对沈海高速公路复线福安至漳湾段工程跨河桥梁进行分析,对河道泄洪影响进行评价,发现其中布置不当对河道泄洪造成安全影响的因素,并提出整改意见。     

涉水桥梁阻水比与上游水位壅高相关性研究

采用宽水槽物理模型概化试验方法,以珠江河口地区圆柱型桥墩为例,进行桥墩阻水特性研究,提出了涉水桥梁上游水位壅高与桥墩阻水比、河道流速的关系,并绘制了以阻水比和流速为坐标的上游水位等壅高线图,可为涉水桥梁工程规划建设提供参考。     

码头工程对山区河道水位影响的水槽试验研究

为了探索在山区河道中修建码头对工程所处河段水位的影响,采用理论分析与物理模型试验相结合的方法,对工程所处河段最大水位壅高值与壅水范围进行了分析研究.通过对物理模型试验得到的37组次不同条件下的试验数据进行分析,得出了计算码头工程相对最大水位壅高值的关系式,验证了工程上游壅水范围理论计算公式的可行性.研究成果可为山区河道...     

桥墩群阻水对河道水动力的影响研究

桥梁等涉河建筑物的修建使河道过水断面压缩,桥位附近流速加大、流态紊乱,在一定范围内导致水位壅高、局部冲刷等问题。应用平面二维水沙数学模型,模拟漯河市京广铁路桥附近的水动力变化以及沙河的河势变化,并在此基础上模拟下游300 m处将要建设的解放路沙河大桥建成后带来的累积影响,就河道壅水以及河势变化等问题进行探讨。结果表明:在下游桥梁的壅水范围内,上游桥梁前方的壅水值比单座桥梁时偏大,上游桥梁前方的流速值有所减小。     

基于HEC-RAS模型的克什米大桥防洪评价中的壅水计算

以克什米大桥的壅水计算为例,利用HEC-RAS模型基于桥梁壅水计算的基本原理与方法模拟了100 a一遇以及10 a一遇设计洪水频率下建桥前后的河道水面线,进而求得桥梁阻水壅高值、过流面积及水流流速。通过对HEC-RAS模拟结果与Yarnell经验公式计算结果进行比较,发现水位壅高值相差不大。因此,HEC-RAS模型对于桥梁阻水壅高的计算可靠,便于分析,可在设计工作中推广应用。更多还原     

基于FVM方法的弯道斜交桥洪水影响研究及河势分析

基于有限体积法(FVM),结合二维非结构网格,以某跨河湾斜交桥为例,建立桥位上下游水动力数学模型。模拟分析了不同频率洪水下桥梁建设对上下游水位、流速及河势的影响。研究表明,由于桥墩的阻水作用,桥上游水位壅高,桥墩间流速增加,桥墩迎水面和背水面流速减小。由于拟建斜交桥桥墩和天然河道呈一定夹角,导致下游水位左岸壅高右岸下降,左岸流速和挟沙力较工程前有所增加,右岸减少,影响范围集中在桥位附近河段。桥位所在河段弯曲,桥梁建设对桥位下游河段凸岸(左岸)防淤和凹岸(右岸)防冲,能起到一定积极作用,研究成果可为弯道斜交桥的设计提供参考。     

铁路斜交桥对河道行洪的影响及对策

一些桥梁受地形和线路的制约,桥位不得不采取与河渠斜交的穿越方式,造成桥墩较大的阻水作用.采用经验公式计算与数值模拟两种方法对某铁路斜交桥的行洪影响进行分析,研究了不同洪水条件下的壅水高度与范围、桥梁一般冲刷与局部冲刷深度、桥梁对行洪断面的阻水比.研究表明:桥梁设计基本满足要求,建桥后河势变化不大,但行洪断面的阻水比偏大.拟建桥采用与既有桥对孔布置,可以减小双桥对行洪的阻滞影响.提出了疏浚开挖边滩来补偿工程占用河槽行洪面积,经计算分析该方案,可以有效减小阻水比与壅水高度,减轻工程局部冲刷,有利于区域行洪安全.     

HEC-RAS模型在桥墩壅水计算与影响分析中的应用

HEC-RAS是一种一维水动力模型,采用HEC-RAS中的恒定流模型对上犹江特大桥施工期和建桥后进行壅水分析和计算.计算得上犹江特大桥施工期5年一遇洪水最大壅高值为0.02 m;建成后10年一遇、20年一遇以及50年一遇洪水最大壅高值分别为0.01 m、0.02 m和0.03 m;大桥的兴建引起的壅水较小,因此对河道行洪安全影响较小,对河段上游河段排涝影响较小.HEC-RAS中的恒定流模型基于能量方程,利用该模型对桥墩进行壅水计算及防洪影响进行分析,参数设置简单,断面布设方便,值得推广.     

无坎宽顶堰公式计算桥梁壅水的方法探讨

为快速有效利用无坎宽顶堰公式计算桥梁的壅水值,分别利用常用办公软件Excel和常规CAD绘图法对淮北平原某河流一跨河桥梁进行桥梁壅水计算。两种方法河道过流面积A1的计算数值是一致的,桥孔过流面积A2以及桥梁阻水面积A3计算结果之间仅存在极小的误差（小于0.04%）,最后得出的桥梁壅水值基本一致。结果表明利用Excel编辑公式计算桥梁壅水的方法是可靠的,同时提高了工作效率,降低了重复工作量,在类似计算中具有一定参考价值。     

副桥对河道水流影响的数值分析

为分析副桥的修建对原河道水流特性的影响,以副桥工程为例,采用MIKE21水动力模型模拟了100年一遇设计洪水条件下河道内水位和流场的变化。结果表明:副桥修建后只是在桥墩附近产生一定的壅水和流场变化,对河道水流影响具有局部性。     

河道糙率和桥墩壅水对宽浅河道行洪能力影响的研究

为研究宽浅型河道糙率和桥墩壅水对行洪能力的影响,本研究采用了物理模型试验、数值模拟和经验公式方法分别模拟其水力特性并进行比较分析。通过物理模型试验给出了河道糙率的模拟方法,分别采用4种材料模拟河道护坡:无植被、稀疏植被、稀疏植被中间种植灌木和密集植被。其中,糙率最大的密集植被和糙率最小的无植被护坡条件下各断面水位差均值为0.03 m。结果表明:对于宽浅河道,护坡糙率较大范围的变化对河道行洪能力影响不显著。复杂边界条件和水力条件下桥墩壅水模拟结果表明:二维数学模型比经验公式和一维数学模型能较真实地反映河道边界条件、桥梁长度、桥墩形状对桥墩壅水高度的影响,模拟结果同物理模型试验值较为接近。本研究为宽浅河道安全行洪中糙率评估和桥墩壅水计算提供可靠的参数和依据。     

三门峡水库控制运用原型试验成效分析

利用实测的水文、泥沙、河道淤积分布、水库运用等资料,分析了控制运用原型试验期间黄河三门峡水库在不同来水来沙情况下的冲淤变化特性、回水影响范围以及潼关高程的冲淤变化规律等.结果表明:在库水位不超过318 m运用下,潼关河段基本处于自然河道状态,其冲淤变化主要取决于来水来沙条件;在汛期运用中,采用空库迎洪、洪水期敞泄排沙等...     

洪安涧河铁路特大桥防洪评价分析

介绍了洪安涧河铁路特大桥及洪安涧河的基本情况,对断面的设计洪水、洪水位及雍水、桥梁底部高程、堤岸冲刷分别进行了计算。分析了工程建成后对河道行洪、雍水及冲刷的影响,并提出了防治补救措施。     

“水深平均二维数学模型”在跨河桥梁防洪评价壅水计算中的应用

近来,随着计算机技术的提高,出现利用计算机对跨河桥梁局部流场进行模拟并得出大桥设计壅水高度的方法。本文以扬州市文昌东路东延工程中的廖家沟大桥为例,介绍了采用"水深平均二维数学模型"进行壅水分析计算的基本方法和主要步骤,为防洪评价中的桥梁壅水计算提供新的计算模式。     

沙河密集桥梁群对河道行洪累积效应研究

城市防洪河道中桥梁群的建设,改变了河段的流势、流速和水位,壅水叠加效应十分明显,加大了城市防洪压力。以河南省漯河市城区跨沙河高密度桥梁河段为研究对象,通过建立数学模型,分别研究了单桥9种工况和多桥12种工况壅水叠加对河道行洪的影响。根据研究结果绘制了桥梁壅水高度与壅水长度关系曲线,拟合出单桥和多桥工况下上游河段壅水高度计算公式,为编制城市跨河桥梁交通规划,合理确定跨河桥梁间距提供了理论依据。