基于MIKE11伊通河大桥防洪影响评价计算分析

本文以拟建长伊高速公路跨伊通河大桥为例,采用MIKE11模型,计算了伊通河大桥建设前后桥位断面处河道水位的桥前壅高变化情况,分析了大桥建设对伊通河乐山段河道行洪、堤防、护岸等水利工程、防汛抢险的影响及对第三方合法水事权益的影响。分析计算结果表明:伊通河大桥建成后河道水位壅高二十年一遇洪水雍高0.03m,回水长度30m; 100年一遇洪水雍高0.05m,回水长度70m,并针对大桥建设存在的防洪不利影响,提出了相应的补救措施。结论可对伊通河大桥建设工程提供重要技术指导和理论支撑。     

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。     

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。     

水力学方法估算大桥对河道防洪的影响

 提出了估算大桥对河道防洪影响的水力学方法，采用这一方法，可以在河道地形和水文资料缺乏的情况下，估算出中、小型河道建桥后桥址上游水位壅高值和壅水范围。具体水力学方法包括：断面流量模数法、宽顶堰淹没出流法、局部水头损失法和恒定渐变流法。应用这些方法，成功地进行了洪湖市汉洪公路新滩东荆河大桥对桥址上游河道防洪影响的计算分析。     

斜交桥梁对山区河流行洪影响分析

为准确评估山区复杂工况条件下斜交桥梁对河流行洪的影响,建立MIKE21FM水动力模型,以拟建浮渡河大桥为例,分析不同频率设计洪水条件下斜交桥梁对河流水位及流速的影响。结果表明,急流条件下桥梁对河道水位壅高的影响较缓流条件下要大,并且随着斜交角度的增加而增加,在桥梁设计过程中应尽量保持桥梁轴线与水流方向正交,以减小桥墩对河道行洪的影响;拟建浮渡河大桥能够使河道水位壅高,桥下流速越大,并且随着洪峰流量的增大,水位壅高和流速增加越明显;受水流流态及斜交角度的影响,杨家沟铁路桥处水位壅高及流速增加均大于下游陈屯铁路桥;斜交桥梁对山区河流行洪影响需要引起重视。     

甬江感潮河流上下游码头群对河道行洪的联合影响

为分析甬江上下游码头群对河道行洪的联合影响,基于Delft3D数学模型开展了典型潮洪条件下甬江上下游不同码头群对河道水流特性的影响研究,结果表明:单段码头群位置距河口越远,或码头分布越密集,引起的水位壅高程度越大;在不同码头群共同产生壅水影响的区域,全河段码头群引起的河道洪水位变化比各码头群单独影响时增大,在不同码头群产生水位壅高和降低影响的河段,全河段码头群作用下水位影响部分相抵,但由于降低幅度小于壅高幅度,河道洪水位变化仍呈增大状态;码头群工程局部流速减少区域和外侧河道流速增加区域均呈带状分布,全河段码头群联合作用加剧了单段码头群引起的河道流速的变化且流速减小程度较流速增加程度大。     

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。     

河南省唐河县三夹河大桥过洪能力影响分析

河南省唐河县三夹河大桥桥位河段属平原性冲积河道,比降平缓,冲淤演变复杂,通过借用平氏断面的演变,概括分析了河道的冲淤演变特性。结合河道断面资料,应用谢才—曼宁公式和壅水计算方法得到建桥前后断面水位—流量关系,分析研究了建桥前后河道的过洪能力。经过对比分析,大桥建成后桥位段主槽过洪能力减小,约是建桥前的2%;虽然桥轴线与河流方向有一定夹角,但墩形和结构的合理布局减小了桥墩对水流的横向控导;研究成果涉及交通及防洪安全等重大影响,其中的水力参数取值偏于安全,研究成果和方法思路可为河务部门和大桥设计部门提供技术参考和借鉴。     

基于平面二维数学模型的桥梁工程对河道影响分析

为研究桥梁建设对河道的影响,建立平面二维数学模型,对10年一遇洪水和5年一遇洪水两种工况下有桥和无桥进行模拟,并对计算结果从水位、流速、流场和冲刷进行分析。结果表明,桥梁建设后河道水动力发生改变,但是总体变化较小,距离桥梁位置越近,水动力变化越愈大。桥梁建设后10年一遇洪水水位壅高量大于5年一遇洪水水位壅高量。10年一遇洪水工况下,水位最大壅高量为0.14 m,壅水长度约为450 m,流速最大减小为0.18 m/s,局部冲刷深度为0.1 m。研究成果可为相关涉水工程提供技术参考。     

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。     

天河大桥防洪影响分析及补救措施

文中采用二维数学模型计算了天河大桥建设后桥位断面河道水位、流速的变化,分析了天河大桥建设对第二松花江河道行洪、堤防、护岸等水利工程、防汛抢险的影响及对第三方合法水事权益的影响。并针对大桥建设存在的防洪不利影响,提出了相应的补救措施。     

河道束窄段对上游洪水过程特性的影响

为了研究束窄河段对洪水演进过程特征的影响,采用二维全水动力模型GAST模拟了束窄段河道洪水过程,通过理想河道和灞河上游实际河道分析了河道束窄程度与洪水特性间的定量关系。结果表明：束窄断面形状对洪水过程特征中水深、流速影响的大小依次为V形>U形>梯形>矩形。断面形状相同时,束窄程度越大对水深和流速影响越大。河道束窄段上游水位壅高,下游水位相对降低但流速更大。扩宽河道束窄段可以降低上游水位及上下游流速差。在“8·19”洪水下,灞河束窄河段束窄程度降低时(原河道束窄程度为64.4%,河道疏浚后束窄程度分别为55.6%、46.7%、37.8%),上游最大水深分别减小0.669、0.985和1.066 m,上下游流速差分别减小0.702、1.592、2.550 m/s。洪量越大则河道水位越高、流速越大,束窄程度变化对水位和流速变化的影响也越大。将“8·19”洪水进行缩放入流情况下,原始河道最大水深分别为2.177、2.778、3.618 m,束窄程度为37.8%时最大水深减小至1.866、2.367、3.175 m。通过分析不同束窄程度的束窄段河道洪水过程特性,可为束窄段河道防...     

桥梁阻水断面补偿方案的数值模拟比较研究

采用二维水流数学模型分析了概化河道内桥墩的阻水效应.采取河道浚深的断面补偿方案削减桥墩的阻水影响,开挖位置分为3种:桥址上游、桥址下游以及桥址处.分析比较了3种开挖地形条件下的水位和流速,结果表明:桥址处开挖方案对降低桥墩局部水位效果较好,且该方案使得桥墩周围流速降低,可减少桥墩局部冲刷深度,利于桥梁稳定.     

嫩江县嫩江公路大桥河工模型试验研究

针对嫩江县嫩江公路大桥设计方案,通过河工模型试验对桥位河段水流流速、河道水面线、分流比、通航参数以及泥沙冲淤变化进行观测及分析论证,提出推荐桥孔布置方案,该布置方案水位最大壅高0.06 m,满足防洪安全要求,上下游航线直线段水流流向与航线夹角在5°以内,横向流速在0.30 m/s以内,满足通航规范要求。     

一、二维水动力模型在码头方案优选中的应用

为研究不同建设方案下的码头造成的防洪影响,并比较方案的优劣,以深圳东宝河口的拟建码头为研究对象,联合平面一维和二维水动力模型进行两种不同方案建设前后的模拟计算,并分析评价工程建设对水位壅高、水流形态、流速流向等的影响,经比选确定最优方案。计算结果表明项目建设后水位壅高程度较低,而码头内部流速减少较大,对整个河道影响甚微,项目建设对河道影响较小,可为码头建设提供防洪分析及方案比较提供参考。     

珠海海洋生态修复工程对大林水文站的影响

珠海海洋生态修复项目位于珠海市金湾区鸡啼门水道鸡啼门大桥下游鸡啼门水道左、右岸，大林水文站正好位于项目建设范围内，因此亟需评估项目实施对大林水文站影响，为实施后续减小对大林水文站影响提供依据；对大林水文站影响分析采用一维、二维数学模型进行分析计算项目实施前后各种水文条件下的水位、流量、挟沙能力的变化，评价项目实施对测验河段及水文测站(断面)控制、水文资料、水文测验设施设备、水文测验方式方法、水文情报预报以及测站人员生产生活等其他方面的影响；项目按设计方案进行实施对水位、流量、挟沙能力影响较小；项目种植的是红树林，未来长势影响到大林水文站测验断面及下游河道断面，若红树林种植范围按照设计方案的预期效果进行生长，对河道水位、流速观测基本无影响；若红树林出现无序生长，面积随时间的推移而不断扩大，测验断面被挤占，河道过流断面被束窄，会造成测验断面附近水域水位被壅高、流速加快，从而影响水文资料的可靠性、一致性、代表性。     

沙梁川中桥建设壅水影响与对策

涉河建筑物的壅水影响一直是其建设研究的重点,为了确保沙梁川中桥建设安全,基于沙梁川中桥建设情况和跨越河道孤山川基本概况,采用一维恒定流的计算方法及相应的水力学计算公式,分析论证跨河桥梁建设前后现状河道20年、50年一遇洪水水位变化情况,对沙梁川中桥建设产生的壅水对河道行造成的影响进行探讨。提出在桥位处向左岸扩宽河道断面,增加过流面积来消除和减轻壅水影响,并对设计洪水位桥梁底部和桥位处高程进行复核,结果可为类似跨河工程壅水影响解决提供借鉴。     

HEC-RAS模型在猪龙河上多桥壅水分析中的应用

跨河桥梁的建设,会占用河道有限的行洪面积,从而对河道行洪产生不利的影响,其中产生的水位壅高是许多水利学者关注的焦点。以淄博市高新区猪龙河上8座桥梁为研究对象,运用HEC-RAS模型进行猪龙河上多桥壅水分析。根据桥位平面图、桥型布置以及河道断面图等资料,建立了计算河段模型,模拟了不同频率洪水条件下各个桥址处的水位变化情况。计算结果表明:该河段上8座桥梁建成后产生的壅水高度值最大为0.09 m,壅水后桥下的净空高度最小值为1.98 m。壅水高度值以及桥下净空高度值均满足相关规程的规定值,桥梁建成后对猪龙河河道行洪能力的影响较小。     

国道111改建工程对河道行洪影响计算分析

国道111是北京市北部唯一的南北向干线公路,是怀柔北部山区的交通命脉.工程改建路段跨越怀柔境内的3条主要河流,8条大支沟.为避免工程项目与防洪、河道管理等相抵触,减少工程项目对河道行洪和防洪安全的影响,需对国道改建工程进行防洪影响评价.根据桥梁布局和道桥对河道过水断面的影响,采用不同方法推算河道建桥前后的水位、流速及水位壅高值,并分析建桥后其变化情况和壅水影响范围.此计算对河道的防洪安全提供保障条件,并为道桥的合理布局提供了依据.