重慶市永川區(qū)長(zhǎng)江公路大橋行洪評(píng)價(jià)分析2008.12.28

PAGEPAGE12重慶市永川區(qū)長(zhǎng)江公路大橋防洪評(píng)價(jià)報(bào)告長(zhǎng)江水利委員會(huì)長(zhǎng)江上游水文水資源勘測(cè)局二OO九年四月批準(zhǔn)：羅以生審定：官學(xué)文審查：代文良審核：張世明報(bào)告編寫：劉德春李俊主研人員：王瑞肖中趙東彭萬(wàn)兵岑靜樊琪虹曹磊鐘揚(yáng)明朱君國(guó)王中川張勁松敖瑞華許萍

目錄TOC\o"1-2"\h\z\u1概述 41.1項(xiàng)目背景 41.2評(píng)價(jià)依據(jù) 51.3技術(shù)路線及工作內(nèi)容 71.4其它 72基本情況 82.1建設(shè)項(xiàng)目概況 82.2河道基本情況 132.3現(xiàn)有水利工程及其它設(shè)施情況 192.4水利規(guī)劃及實(shí)施安排 202.5工程河段防洪標(biāo)準(zhǔn) 213河道演變 223.1河道歷史演變概況 223.2河道近期演變分析 223.3河道演變趨勢(shì)分析 254防洪評(píng)價(jià)計(jì)算 274.1數(shù)學(xué)模型的建立 274.2數(shù)學(xué)模型驗(yàn)證 314.3計(jì)算條件 334.4水位影響分析計(jì)算 354.6流速變化分析計(jì)算 384.5橋位沖刷計(jì)算 415.1現(xiàn)有水利規(guī)劃的關(guān)系與影響分析 455.2與現(xiàn)有防洪標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)要求和管理要求的適應(yīng)性分析 455.4對(duì)河勢(shì)穩(wěn)定的影響分析 475.5對(duì)現(xiàn)有防洪工程、河道整治工程及其它水利工程與設(shè)施影響分析 485.6對(duì)第三人合法水事權(quán)益的影響 485.7對(duì)防汛搶險(xiǎn)的影響 496防治和補(bǔ)救措施 506.1行洪安全….. 506.2水源保護(hù) 506.3通航維護(hù) 506.4沖淤變化 517結(jié)論與建議 52

1概述1.1項(xiàng)目背景重慶市永川區(qū)位于重慶市西南部，介于東經(jīng)105°38′～106°05′北緯28°56′～29°34′之間。東與壁山縣、江津市為鄰，南與四川省合江、瀘州相連，西與重慶市榮昌、大足為界，北與銅梁縣接壤。全區(qū)幅員南北長(zhǎng)70.75km，東西寬44.45km，土地面積1576km2。東距重慶63km，西離成都276km，歷來(lái)為重慶西部和川東南地區(qū)重要的交通、通訊樞紐和人流、物流、信息集散中心。重慶市被國(guó)務(wù)院列為“全國(guó)統(tǒng)籌城鄉(xiāng)改革試驗(yàn)區(qū)”，統(tǒng)籌城鄉(xiāng)發(fā)展成為區(qū)域經(jīng)濟(jì)、城鎮(zhèn)化進(jìn)程的主題。永川區(qū)作為全市六大區(qū)域性中心城市之一，是規(guī)劃的100萬(wàn)人口大城市，擁有沿邊（川滇黔）、沿江（長(zhǎng)江）、沿經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)帶（成渝經(jīng)濟(jì)圈腹地）的重要區(qū)位優(yōu)勢(shì)。永川與瀘州、宜賓、自貢、內(nèi)江等城市形成了川渝經(jīng)濟(jì)合作的黃金三角，是重慶與成都經(jīng)濟(jì)帶的戰(zhàn)略支點(diǎn)，發(fā)展?jié)摿艽?。由于歷史的原因，永川是一個(gè)交通路網(wǎng)結(jié)構(gòu)欠完善的地區(qū)，東西方向有成渝高速公路，形成了沿成渝線的經(jīng)濟(jì)走廊帶，而南、北方向沒(méi)有形成主干線公路，只有一條等外級(jí)公路到長(zhǎng)江邊，雖然右岸有一條渝瀘高速公路，因沒(méi)有過(guò)江通道，制約了沿江經(jīng)濟(jì)帶的發(fā)展。為推動(dòng)永川區(qū)交通網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，2003年永川區(qū)就提出了修建永川區(qū)長(zhǎng)江大橋的申請(qǐng)，并列入了國(guó)家發(fā)展改革委的《長(zhǎng)江干流橋梁（隧道）建設(shè)規(guī)劃》。由于當(dāng)時(shí)經(jīng)濟(jì)實(shí)力不足，沒(méi)有啟動(dòng)建設(shè)計(jì)劃。目前，永川已經(jīng)有了較好的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)，具備了建設(shè)永川區(qū)長(zhǎng)江公路大橋的經(jīng)濟(jì)實(shí)力，所以提出建設(shè)永川區(qū)長(zhǎng)江公路大橋的計(jì)劃。永川長(zhǎng)江公路大橋建成后，將位于長(zhǎng)江南北的成渝高速公路和渝瀘高速公路聯(lián)系起來(lái)，成為合川—銅梁—永川—江津聯(lián)絡(luò)線和建設(shè)重慶市一小時(shí)經(jīng)濟(jì)圈的重要組成部分，對(duì)進(jìn)一完善重慶市西部區(qū)域高速公路網(wǎng)絡(luò)和長(zhǎng)江上游過(guò)江通道的布局都具有重要意義。按照《城鄉(xiāng)總體規(guī)劃》，重慶市將建設(shè)成為以主城、萬(wàn)州、涪陵等三個(gè)樞紐港為中心，永川、江津、合川、奉節(jié)、武隆等五個(gè)重點(diǎn)港區(qū)為依托，其它港區(qū)為基礎(chǔ)的長(zhǎng)江上游航運(yùn)中心。由朱沱、松溉等作業(yè)區(qū)組成的永川港區(qū)具備建設(shè)深水碼頭的良好條件。永川長(zhǎng)江公路大橋及其兩岸接線的建設(shè)將為永川港區(qū)的建設(shè)和運(yùn)營(yíng)提供良好的交通基礎(chǔ)設(shè)施和實(shí)現(xiàn)高速、快捷水陸聯(lián)運(yùn)的條件，有利于將重慶建設(shè)成為長(zhǎng)江上游的航運(yùn)中心。重慶市永川區(qū)長(zhǎng)江公路大橋的修建，將占據(jù)河道斷面一定的過(guò)水面積，從而引起工程河段洪水位和流場(chǎng)一定的改變，尤其是洪水期，由于橋墩的阻水作用，會(huì)在工程附近局部范圍內(nèi)形成一定的壅水，從而導(dǎo)致工程河段的洪水位、流場(chǎng)甚至河勢(shì)發(fā)生改變。為研究重慶市永川區(qū)長(zhǎng)江公路大橋修建后對(duì)長(zhǎng)江行洪能力及河勢(shì)造成的影響，受重慶市永川區(qū)暢恒公路建設(shè)開發(fā)有限公司委托，長(zhǎng)江委長(zhǎng)江上游水文水資源勘測(cè)局承擔(dān)了重慶市永川區(qū)長(zhǎng)江公路大橋的防洪評(píng)價(jià)論證工作。1.2評(píng)價(jià)依據(jù)1.2.1相關(guān)法律法規(guī)（1）《中華人民共和國(guó)防洪法》（1997.8.29）；（2）《中華人民共和國(guó)水法》（2002.10.1）；（3）《中華人民共和國(guó)河道管理?xiàng)l例》（1988.6.10）；（4）《重慶市河道管理?xiàng)l例》（1998.8.1）；（5）《河道管理范圍內(nèi)建設(shè)項(xiàng)目管理的有關(guān)規(guī)定》（水政[1992]7號(hào)）；（6）《重慶市河道管理范圍內(nèi)建設(shè)項(xiàng)目管理辦法》（渝府發(fā)〔2003〕7號(hào)文發(fā)布）。1.2.2技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)程規(guī)范（1）《中華人民共和國(guó)防洪標(biāo)準(zhǔn)》（GB50286-98）；（2）《水利水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》（SL252-2000）；（3）《水電工程水利計(jì)算規(guī)范》（DL/T5105-1999）；（4）《水利水電工程設(shè)計(jì)洪水計(jì)算規(guī)范》（SL44-2006）；（5）《長(zhǎng)江流域綜合利用規(guī)劃簡(jiǎn)要報(bào)告(1990年修訂)》；（6）《河道管理范圍內(nèi)建設(shè)項(xiàng)目防洪評(píng)價(jià)報(bào)告編制導(dǎo)則》（試行、2004.8）；（7）《永川區(qū)綜合交通路網(wǎng)規(guī)劃圖》，永川區(qū)人民政府，2006.03；（8）《永川區(qū)城市總體規(guī)劃圖》，永川區(qū)人民政府，2005.10；（9）公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（JTGB01-2003）（10）《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》（JTGD60-2004）（11）《公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTJ025-86）1.2.3主要技術(shù)文件（1）《重慶市永川區(qū)長(zhǎng)江公路大橋及引道工程可行性研究報(bào)告》（重慶市交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)院，2008年5月）。（2）《重慶市永川區(qū)長(zhǎng)江公路大橋通航凈空尺度和技術(shù)要求論證研究報(bào)告》（長(zhǎng)江重慶航運(yùn)工程勘察設(shè)計(jì)院，2008年11月）。1.3技術(shù)路線及工作內(nèi)容重慶市永川區(qū)長(zhǎng)江公路大橋?qū)﹂L(zhǎng)江行洪能力及河勢(shì)影響研究論證，擬通過(guò)對(duì)該河段河床演變分析和二維數(shù)學(xué)模型計(jì)算，分析工程修建后對(duì)附近河段水位及流速流態(tài)的影響，從而綜合評(píng)價(jià)其對(duì)工程附近河段的河勢(shì)、防洪及已建工程的影響。主要研究?jī)?nèi)容包括：（1）收集資料，主要包括河床地形、水文、航道規(guī)劃、船舶、工程河段涉河工程等資料；（2）河床演變分析；（3）建立和驗(yàn)證工程河段二維數(shù)學(xué)模型，計(jì)算各級(jí)水位及各方案前后計(jì)算域內(nèi)流場(chǎng)，分析各方案在不同水位流量下水位和流速的變化；（4）分析擬建大橋?qū)觿?shì)、行洪及涉河工程的影響。1.4其它本報(bào)告平面坐標(biāo)采用1954北京坐標(biāo)系統(tǒng)，高程系統(tǒng)除特別備注外，其余均為黃海高程。

2基本情況2.1建設(shè)項(xiàng)目概況2.1.1工程位置擬建大橋位于長(zhǎng)江上游干流松溉河段的大陸溪，距下游永川區(qū)松溉鎮(zhèn)約1.5km，距上游朱沱水文站約4.9km，距上游毛子巖松溉長(zhǎng)江提水工程約170m。擬建大橋向右與渝瀘路互通相接，向左與成渝高速公路連接，具體位置見附圖2.1和附圖2.2所示。橋墩控制點(diǎn)坐標(biāo)見表2.1。表2.1a大橋橋墩中心點(diǎn)控制坐標(biāo)（北京54坐標(biāo)）墩柱名XY備注臺(tái)尾（#0）3215362.02435585273.725300年一遇洪水以上#13215331.55135585286.531300年一遇洪水以上#23215304082300年一遇洪水以上#33215277.00335585312.516300年一遇洪水以上#43215250.35435585326.727300年一遇洪水以上#53215224.25235585341.672300年一遇洪水以上#63215198.57435585357.420300年一遇洪水以上#73215173.35735585373.951300年一遇洪水以上#83215148.67935585391.214300年一遇洪水以上#93215124.56335585409.188300年一遇洪水以上#103215100.99635585427.882300年一遇洪水以上#113215078.02435585447.252300年一遇洪水以上#123215055.77835585467.098300年一遇洪水以上#133215033.68135585487.803300年一遇洪水以上#143215012.22335585508.770300年一遇洪水以上#153214991.04035585530.192300年一遇洪水以上#163214970.26235585551.786300年一遇洪水以上#173214949.69035585573.596300年一遇洪水以上#183214929.23535585595.562300年一遇洪水以上#193214908.85235585617.573300年一遇洪水以上#203214888.47335585639.592300年一遇洪水以上#213214868.09335585661.612300年一遇洪水以上#223214847.72435585683.621300年一遇洪水以上#233214827.06735585705.941300年一遇洪水以上#243214806.76535585727.917300年一遇洪水以上#253214679.46435585865.420左主墩（北橋塔），300年一遇洪水以下#263214307535右主墩（南橋塔），300年一遇洪水以下#273214178.60735586406.422300年一遇洪水以上臺(tái)尾（#28）3214155.82035586431.035300年一遇洪水以上2.1.2設(shè)計(jì)水位擬建大橋采用天然情況下300年一遇洪水標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，最高通航水位采用20年一遇洪水位，設(shè)計(jì)最低通航水位采用98％保證率水位。由于工程河段處于三峽水庫(kù)和規(guī)劃修建小南海樞紐變動(dòng)回水區(qū)末段以上，但處于規(guī)劃的朱楊溪水利樞紐庫(kù)區(qū)內(nèi)，故水位受朱楊溪樞紐影響。根據(jù)重慶市交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)院編制的《重慶市永川區(qū)長(zhǎng)江公路大橋及引道工程可行性研究報(bào)告》（2008年5月）、長(zhǎng)江重慶航運(yùn)工程勘察設(shè)計(jì)院《重慶市永川區(qū)長(zhǎng)江公路大橋通航凈空尺度和技術(shù)要求論證研究報(bào)告》（2008年11月），擬建大橋各頻率設(shè)計(jì)水位見表2.2。表2.2擬建大橋設(shè)計(jì)水位成果表河道條件天然情況朱楊溪樞紐修建后頻率P汛期P=0.33%汛期P=5%枯水期98%汛末11月P=5%枯水期98%流量（m3/s）71800545002230240002230水位（m）217.91213.54192.65213.60213.362.1.3永川長(zhǎng)江大橋的主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)如下:（1）路線等級(jí)：雙向六車道高速公路（2）設(shè)計(jì)車速：80km/h（3）荷載標(biāo)準(zhǔn)：車輛荷載：公路—I級(jí)風(fēng)荷載：27m/s（4）通航標(biāo)準(zhǔn)：采用I-(1)級(jí)航道凈空標(biāo)準(zhǔn)，橋位河段最高通航水位為213.6m，通航凈高18.0m；（5）橋面寬度：32.5m。其中行車道寬：2*3*3.75m；中央分隔帶寬：2.0m；左側(cè)路緣帶寬：2*0.5m；緊急停車帶度：2*2.5m；外側(cè)護(hù)欄寬2*1m(含燈柱)；（6）全橋?qū)挘轰撓淞喝珜?5.7m,引橋全寬31.5m；（7）橋面橫坡：2%（8）設(shè)計(jì)洪水頻率：1/300；（9）地震烈度：地震動(dòng)峰值加速度0.05g；2.1.3橋孔總體布置及橋梁永川區(qū)長(zhǎng)江公路大橋采用雙向六車道，主橋?yàn)?19+548+219m三跨連續(xù)懸索橋,左岸引橋?yàn)?4×30m先簡(jiǎn)支后結(jié)構(gòu)連續(xù)T梁，右岸為1×30m簡(jiǎn)支T梁，全橋長(zhǎng)1697m。100年一遇和20年一遇洪水位時(shí)，僅有左、右主墩位于河道內(nèi)，左、右主墩間距548m，左、右主墩主墩處床面高程分別為200.7m和197.6m。主橋邊跨與主跨比L1/L2=0.4，成橋狀態(tài)中部主纜設(shè)計(jì)矢跨比為1/10。大橋平面布置圖、立面圖和左、右主墩結(jié)構(gòu)圖見附圖2.3和附圖2.4a～2.4c所示。2.1.3.1橋塔橋塔采用鋼筋混凝土門式框架，塔柱為變壁厚矩形單箱單室結(jié)構(gòu)。塔柱順?biāo)鞣较驅(qū)?m，垂直水流方向漸變,北塔柱垂直水流方向尺寸由塔頂6m漸變到塔座8m,南塔柱垂直水流方向尺寸由塔頂6m漸變到塔座8.062m。兩塔柱之間設(shè)兩道橫梁，分別設(shè)在塔頂和鋼箱梁底面處，塔頂處橫梁尺寸為5×6m，鋼箱梁底面處橫梁尺寸為6×6m。塔身在高程220m以上為空心箱形截面，以下為實(shí)心矩形截面，以抵抗船舶撞擊力。橋塔基礎(chǔ)采用灌注樁加承臺(tái)的形式，承臺(tái)厚5.5m，塔柱和基礎(chǔ)之間設(shè)厚3.0m的塔座進(jìn)行過(guò)渡。每個(gè)塔柱下布置9根直徑為3.0m的灌注樁，承臺(tái)順橋向和橫橋向尺寸為20.3×20.3m。兩個(gè)承臺(tái)間設(shè)置一道高4m、寬6m的橫系梁。塔柱實(shí)心段及承臺(tái)系梁采用抗?jié)B纖維混凝土。2.1.3.2主纜全橋共設(shè)兩根主纜，主纜間距為33.7m，每根主纜由85股預(yù)制平行鋼絲索股組成，每股預(yù)制平行鋼絲索股由91根直徑5.2的鍍鋅高強(qiáng)鋼絲組成，主纜鋼絲采用標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度為1670MPa的高強(qiáng)鋼絲（松馳率≤8%，設(shè)計(jì)彈性模量2.0×105MPa），主纜空隙率：索夾內(nèi)為18%（主纜理論直徑為505mm），索夾外為20%（主纜理論直徑為511mm）。主纜安全系數(shù)大于2.5。2.1.3.3吊索吊索縱向標(biāo)準(zhǔn)間距為12m，索塔處吊索距塔中心線16m，每個(gè)索夾下有兩根吊索，全橋共有吊索280根，其中特殊吊索48根（特殊吊索指邊跨短吊索及索塔處長(zhǎng)吊索），普通吊索232根。吊索統(tǒng)一采用PWS平行鋼絲索股，外套PE防護(hù)層，為減少吊索在錨杯口處的彎折疲勞，吊索錨杯口處設(shè)置氯丁橡膠澆制的緩沖器。普通吊索由73根φ5.2的低松馳高強(qiáng)鋼絲(標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度為1670MPa)組成，吊索外徑為65mm，特殊吊索由209根φ5.2的低松馳高強(qiáng)鋼絲組成，吊索外徑為98mm。2.1.3.4錨碇A、北錨碇北錨采用埋置式重力錨碇。由基礎(chǔ)、錨塊、鞍部、鞍部后澆段、后錨室和前錨室組成，后錨室在施工后期封填。前錨室順?biāo)鞴芍行姆较蜷L(zhǎng)25m，前、后錨室間錨塊順?biāo)鞴芍行姆较蜷L(zhǎng)18m。錨碇基礎(chǔ)基底位于弱風(fēng)化泥巖上，基底高程為212.408m，基礎(chǔ)順橋向58.8m，橫橋向49.65m。錨固系統(tǒng)采用15-16環(huán)氧涂層鋼鉸線及配套錨具。拉桿采用40CrNiMoA鋼，連接器采用鍛鋼45號(hào)優(yōu)質(zhì)炭素鋼。B、南錨碇南錨采用擴(kuò)大基礎(chǔ)三角框架式錨碇。由基礎(chǔ)、錨塊、后錨塊、散索鞍支墩、前錨室和后錨室組成，后錨室在施工后期封填。前錨室順?biāo)鞴芍行姆较蜷L(zhǎng)25m，前、后錨室間錨塊順?biāo)鞴芍行姆较蜷L(zhǎng)18m。錨碇基礎(chǔ)基底位于弱風(fēng)化泥巖上，基底高程為203.642m，基礎(chǔ)順橋向38m，橫橋向47.70m。2.1.4橋墩與水流關(guān)系擬建大橋橋墩軸線與橋軸線基本垂直，墩軸線基本順?biāo)鞑贾?。?jīng)計(jì)算，洪水期橋位處流速、流向與橋軸線法線的夾角小于5°，且橫向流速小于0.3m/s，交角相對(duì)較小，不存在明顯挑流作用。2.1.5施工方案擬建大橋?yàn)樘卮笮蜆蛄?，必須做到精心組織、精心設(shè)計(jì)、精心施工。開工前必須精心策劃，認(rèn)真做好施工組織設(shè)計(jì)，施工中應(yīng)嚴(yán)格實(shí)行全方位監(jiān)理和控制，嚴(yán)格按照國(guó)家和行業(yè)內(nèi)部的有關(guān)規(guī)范和規(guī)定，確保按時(shí)、高質(zhì)量完成大橋工程建設(shè)。2.1.5.1主橋下部結(jié)構(gòu)施工為有效控制施工工期，主橋的橋塔及錨碇同時(shí)動(dòng)工。其中主塔基礎(chǔ)安排在枯水期11～次年5月進(jìn)行，采用鉆孔灌注樁施工。經(jīng)分析，在施工期11～次年5月，擬建大橋處10年一遇水位為197m。由于主塔處河床高程均高于枯水期10年一遇水位197m，故主塔基礎(chǔ)采用岸上施工。主塔身高度較高，塔柱內(nèi)鋼筋密集，截面復(fù)雜且沿塔高變化，施工難度較大，擬采用爬模法施工，其工藝流程如下:勁性骨架安裝→鋼筋安裝→內(nèi)外模提升安裝→模板調(diào)整→砼澆筑養(yǎng)生→測(cè)量、控制→爬架提升。2.1.5.2主橋上部結(jié)構(gòu)施工（1)架設(shè)纜索系統(tǒng)在索塔及錨碇施工完成后，纜索系統(tǒng)的施工流程如下：吊裝主、散索鞍→架設(shè)牽引系統(tǒng)、貓道等→架設(shè)主纜及主纜纏絲涂裝防護(hù)→安裝索夾、吊索。（2）安裝鋼箱梁本橋鋼箱梁共分劃為80個(gè)梁段，中跨46個(gè)梁段，其中標(biāo)準(zhǔn)梁段44個(gè)，梁段長(zhǎng)為12m，非標(biāo)準(zhǔn)梁段2段，梁段長(zhǎng)為6m，位于南北塔根部，邊跨梁段16個(gè)，其中標(biāo)準(zhǔn)梁段13個(gè)，梁段長(zhǎng)12m，非標(biāo)準(zhǔn)梁段3個(gè)，南北塔根部各1個(gè)，錨碇無(wú)索區(qū)2個(gè)，梁長(zhǎng)分別為6m、12m、9m；南北塔下橫梁頂各有1段，梁段長(zhǎng)為8m。2.2河道基本情況2.2.1河道概況松溉河段屬長(zhǎng)江上游河段，河床寬窄相間，深泓線沿程起伏較大，岸線凹凸不規(guī)則，形態(tài)復(fù)雜。河床主要由巖石及卵石組成，巖石以砂巖為主，卵石粒徑—般在10～300mm，河岸為原生基巖或不易沖刷的山坡，形成了穩(wěn)定的邊界條件。工程河段河勢(shì)見附圖2.2。橋軸線斷面枯水河寬約350m（Q=2230m3/s）,高水河寬約800m（Q5%=54500m3/s）。工程河段上段航道彎曲，右岸有羊背磧磧尾與左岸纜子梁等相對(duì)，枯水期航道狹窄；中、洪水期流態(tài)較壞。溫中壩將河道分為左右兩汊，右汊為全年通航汊道，左汊礁石密布，不通航。溫中壩為江心洲，長(zhǎng)約1270m，寬約480m。本段全年主流自朱沱鎮(zhèn)循江心至纜子梁偏左岸下，出纜子梁后又沿江心下，至高灘轉(zhuǎn)偏右岸下。工程河段下段微彎，長(zhǎng)江主流經(jīng)啞吧磧（暗磧）分為左右兩槽，右槽為中、洪水期主航道，左槽為枯水期主航道，出啞吧磧不遠(yuǎn)，河道合槽，右岸向外擴(kuò)展形成姚壩。姚壩為卵石邊灘，灘長(zhǎng)1500m，寬190m，灘面高程約190m。2.2.2氣象條件擬建工程處于四川盆地中亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候區(qū)，氣候溫和，無(wú)霜期長(zhǎng)，雨量充沛，四季分明，季風(fēng)氣候顯著，全年日照少，濕度大，秋冬多霜日。具有雨量充沛，春早夏長(zhǎng)，秋雨連綿，冬曖多霧的特點(diǎn)。據(jù)永川區(qū)氣象局資料，多年平均氣溫18.4℃，最高溫度41.3℃(1995年9月6日)，最低溫度-2.3℃（1975年12月5日）；多年平均降雨量960mm，年最大降雨量1267.20mm（1967年），年最小降水量663.8mm（1958年），且分布不均，集中在5、6、7、8、9五個(gè)月，占年降雨量的69.3%。多年平均濕度為79%，多年平均風(fēng)速為1.30m/s。區(qū)內(nèi)氣候的垂直分帶較明顯，隨高度的增加年平均溫度降低，雨量增大。歷年常風(fēng)向?yàn)镹E向，平均風(fēng)速1.6m/s，3～4月最大風(fēng)速為1.9m/s2.2.3河道水文泥沙擬建大橋上游約4.9km處有長(zhǎng)江朱沱水文站，中間無(wú)大的支流匯入或者匯出，因此選擇朱沱水文站作為研究河段的基本控制站。據(jù)1954～2007年資料統(tǒng)計(jì)（表2.3），朱沱站實(shí)測(cè)最大流量為53400m3/s(1966年9月2日)，實(shí)測(cè)最小流量為1920m3/s(1999年3月18日)，最大、最小相差朱沱站多年平均洪水流量約37100m3/s，多年平均流量為8523m3/s,多年平均徑流量為2662億m3。徑流年內(nèi)分配不均，其中5～10月徑流量占年徑流量的79.1％。徑流的年際變化不大，實(shí)測(cè)最大年徑流量為3524億m3，（1954年），最小為2099億m3（1972年），最大、最小比值為1.67表2.3朱沱站多年水沙特征值統(tǒng)計(jì)表項(xiàng)目單位最大值日期最小值日期多年平均統(tǒng)計(jì)年份水位(m,凍結(jié))216.981966.9.2196.181999.3.18200.091954～2007流量(m3/s)534001966.9.219201999.3.188523徑流量（億M3）35241954209919722662含沙量(Kg/m3)15.41972.5.2801957.2.191.16輸沙率(t/s)3151961.6.3001957.2.199.8輸沙量(億t)4.8419981.7319943.09朱沱站實(shí)測(cè)最大含沙量15.4kg/m3(1972年5月28日)，多年平均含沙量為1.16kg/m3，多年平均輸沙量為3.09億t。輸沙量的年際、年內(nèi)變化與年徑流分布規(guī)律基本相似，但年內(nèi)分配比徑流更集中。5～10月輸沙量占年總量的97.0％，而7、8、9月3個(gè)月可達(dá)年總量的78.3％。年際變化表現(xiàn)出大水大沙、中水中沙、小水小沙特性。實(shí)測(cè)最大年輸沙量為4.84億t（1998年），是長(zhǎng)江上游典型的大水大沙年；實(shí)測(cè)最小年輸沙量為1.73億朱沱站1987年前懸沙顆粒級(jí)配主要采用粒徑計(jì)法分析，由于細(xì)沙部分（D≤0.1mm）在清水中沉降時(shí)，易形成渾液團(tuán)異重沉降，因此細(xì)沙部分級(jí)配成果明顯偏粗。1987年后對(duì)分析方法進(jìn)行了改進(jìn)，顆粒分析采用粒徑計(jì)-移液管結(jié)合法，即粗沙部分（D≥0.1mm）采用粒徑計(jì)法，細(xì)沙部分采用移液管法，本次采用1987年后成果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)（表2.4）。由表可見，朱沱站懸移質(zhì)實(shí)測(cè)最大粒徑為0.858mm，多年平均中值粒徑為0.011mm，多年平均粒徑為0.043mm表2.4朱沱站多年平均懸移質(zhì)顆粒級(jí)配成果表小于某粒徑沙重百分?jǐn)?shù)中數(shù)粒徑（mm）平均粒徑（mm）最大粒徑（mm）0.0040.0080.0160.0310.0620.1250.250.250.51.0D50變化范圍Dcp變化范圍Dmax年份30.943.757.269.880.489.096.61001001000.0110.007～0.0270.0430.037～0.0820.8581994朱沱站從1974年開展卵石推移質(zhì)測(cè)驗(yàn)，實(shí)測(cè)卵石最大粒徑一般大于200mm，多年平均中值粒徑為57mm，多年平均年推移量約27.0萬(wàn)t，其中7～9月份占全年的90%以上。2.2.4河床邊界條件2.2.4永川區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造隸屬新華夏系第三沉降帶川東褶皺帶永川帚狀褶皺束。該束在市境內(nèi)表現(xiàn)為一系列北東－西南走向，展布不對(duì)稱的高幅度緊密褶皺，其特點(diǎn)是背斜狹窄，向斜寬敞，背斜展布呈北緊南松的掃帚狀。從東至西依次分布著5條背斜，3個(gè)向斜。出露最新巖層為侏羅系中統(tǒng)遂寧組棕紅色厚泥巖，其色澤鮮艷，夾鈣質(zhì)粉砂巖或泥質(zhì)粉砂巖，與沙溪廟組交界處有一層磚紅色砂巖，砂巖多透鏡體。土壤以剝蝕風(fēng)化的石骨子土為主。橋位場(chǎng)地為低山侵蝕河谷岸坡地貌，長(zhǎng)江南北兩岸的岸坡中下部主要接受長(zhǎng)江水系侵蝕作用。場(chǎng)區(qū)內(nèi)原始地形保存完好，地表覆蓋層薄，一般小于2m。地面標(biāo)高193.2～255m，相對(duì)高差61.8m。地面坡度角15°～40°，總體上約20°。路線經(jīng)過(guò)的區(qū)域地形地貌以平壩、淺丘、低山為主，地勢(shì)相對(duì)平緩，降雨、熱量充沛，四季分明。2.2.4擬建永川長(zhǎng)江大橋及引道工程場(chǎng)地的地質(zhì)構(gòu)造位處于方家溝向斜東翼，巖層產(chǎn)狀260°∠15°，巖層呈單斜狀產(chǎn)出，據(jù)場(chǎng)內(nèi)已有的鉆探及鄰近調(diào)查，層間裂隙較發(fā)育，可見兩組構(gòu)造裂隙：①35°～45°∠75°～80°，延伸長(zhǎng)一般1.1～3.5m，間距2.0～5.20m，微張～閉合，裂面平直，局部具褐色鐵質(zhì)氧化膜及少許泥質(zhì)充填；②105°～115°∠80°～85°，延伸長(zhǎng)一般1.8～3.5m，間距2.5～4.6m，裂面平直，局部具褐色鐵質(zhì)氧化膜及少許泥質(zhì)充填。2.2.4據(jù)鉆探揭露，擬建橋位區(qū)基巖埋深0.00～2.80m，基巖頂面坡度為0°～35°。根據(jù)鉆探獲取的巖心及野外鑒別，將橋位區(qū)場(chǎng)地內(nèi)基巖劃分為強(qiáng)風(fēng)化帶和中等風(fēng)化帶，其特征如下：強(qiáng)風(fēng)化帶：鉆孔巖心破碎，多呈碎塊狀，次為土狀（粉砂質(zhì)泥巖）、砂狀（砂巖）及少量短柱狀，質(zhì)軟，錘擊聲啞，碎塊手易折斷，巖石質(zhì)量屬極劣的，巖體完整性差。本次鉆孔揭露鉛直厚度2.10～5.60m中等風(fēng)化帶：鉆孔巖心完整，主要呈柱狀、長(zhǎng)柱狀，質(zhì)硬，錘擊聲脆。手難折斷，碎塊棱角分明。巖石質(zhì)量屬好的，巖體完整性較好。鉆孔揭露其最大厚度25.60m。2.2.4.4據(jù)本次鉆探揭露，場(chǎng)內(nèi)上覆土層主要有第四系全新統(tǒng)沖洪積層（Q4al+pl）、殘坡積層（Q4el+dl）；下伏基巖為侏羅系中統(tǒng)上沙溪廟組（J2S）粉砂質(zhì)泥巖夾砂巖。其特征由上至下分述如下：（1）第四系全新統(tǒng)沖洪積層（Q4al+pl）細(xì)砂：灰色，稍濕，松散，顆粒均勻，為長(zhǎng)江漲水堆積而成，主要分布于作業(yè)區(qū)前沿地勢(shì)相對(duì)低洼處。本次鉆探揭露厚度0.6～2.8m（2）第四系全新統(tǒng)殘坡積層（Q4el+dl）粉質(zhì)粘土：紅褐色，可塑狀，干強(qiáng)度中等，韌性中等，無(wú)搖震反應(yīng)，稍濕，中密。為場(chǎng)地岸坡地帶主要出露地層，其厚度較小，厚0.2～1.5m。（3）侏羅系中統(tǒng)上沙溪廟組（J2S）基巖粉砂質(zhì)泥巖：暗紫紅色、局部含灰綠色、灰色砂質(zhì)團(tuán)塊。粉砂泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，巨厚層狀構(gòu)造，主要由粘土礦物組成。間夾砂巖。分布于整個(gè)作業(yè)區(qū)。鉆孔揭露其最大厚度28.4m。為擬建作業(yè)區(qū)主要巖性層。砂巖：褐灰色，中粒結(jié)構(gòu)，巨厚層狀構(gòu)造，主要由石英、長(zhǎng)石等組成，巖屑、云母等次之，局部含泥質(zhì)團(tuán)塊，鈣、泥質(zhì)膠結(jié)。呈夾層或透鏡狀產(chǎn)出，鉆孔揭露其最大厚度28.20m。為擬建作業(yè)區(qū)次要巖性層，常以?shī)A層或透鏡體形式存在于粉砂質(zhì)泥巖中，局部于粉砂質(zhì)泥巖互層。2.2.4.5不良地質(zhì)現(xiàn)象通過(guò)本次地面地質(zhì)調(diào)查及鉆探揭露，在擬建橋位區(qū)及其鄰近未見滑坡、崩塌、泥石流等不良地質(zhì)現(xiàn)象，斜坡地段地表土體未見變形跡象，現(xiàn)狀穩(wěn)定。2.2.4.6橋位工程地質(zhì)評(píng)價(jià)擬建永川長(zhǎng)江大橋位處地質(zhì)構(gòu)造屬方家溝向斜東翼，場(chǎng)地內(nèi)無(wú)斷層通過(guò)，區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定。本次擬建工程場(chǎng)地范圍內(nèi)及其鄰近，無(wú)滑坡、崩塌、泥石流等不良地質(zhì)現(xiàn)象。巖層產(chǎn)狀及基巖面坡度較平緩，上覆土體成份較均勻，厚度小，且分布穩(wěn)定，無(wú)高陡臨空面存在，不會(huì)產(chǎn)生沿基巖面的整體滑動(dòng)，斜坡土體現(xiàn)狀穩(wěn)定。場(chǎng)地現(xiàn)狀穩(wěn)定性良好，適宜大橋工程建設(shè)。2.3現(xiàn)有水利工程及其它設(shè)施情況(1)擬建大橋上游170m處有毛子巖松溉長(zhǎng)江提水工程。毛子巖松溉長(zhǎng)江提水工程主要承擔(dān)重慶市西部永川市城區(qū)和雙竹鎮(zhèn)的生活和工業(yè)供水任務(wù)，設(shè)計(jì)水平年供水總?cè)丝?3.7萬(wàn)人，總提水量1.8m3/s，長(zhǎng)江提水泵站總裝機(jī)容量4600KW。松溉長(zhǎng)江提水工程設(shè)計(jì)工程等級(jí)為Ⅲ等，最高運(yùn)行水位213.15m，最低運(yùn)行水位194.00m(2)擬建大橋上游3.2km處有重慶理文造紙有限公司提水工程。該工程主要是向重慶理文造紙有限公司提供生產(chǎn)用水、生活用水及其他用水,設(shè)計(jì)總提水規(guī)模遠(yuǎn)期10.0萬(wàn)m3/d，近期為2.5萬(wàn)m3/d。設(shè)計(jì)最高運(yùn)行水位（P=5%）214.49m,最低運(yùn)行水位（P=99%）195.32m。(3)在擬建大橋下游約2.5km處有松溉碼頭工程，松溉碼頭為1000t級(jí)散貨進(jìn)出口泊位各1個(gè)，設(shè)計(jì)年吞吐量95萬(wàn)t。該碼頭按20年一遇洪水設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)水位為213.18m。(4)在擬建大橋上游約3.6km處有重慶港永川港區(qū)朱沱作業(yè)區(qū)一期碼頭工程，該碼頭設(shè)計(jì)吞吐量為76萬(wàn)噸，有1000噸級(jí)多用途泊位和件雜貨泊位各1個(gè)。按二十年一遇標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，其相應(yīng)水位為214.91m。（5）擬建工程上游約4.9km處有朱沱水文站，該站為國(guó)家基本水文站和三峽水庫(kù)主要入庫(kù)控制站，設(shè)于1954年，控制流域面積694725Km2，1967年下遷450m，稱朱沱（二）站，1984年再下遷290m，稱朱沱（三）站。測(cè)驗(yàn)項(xiàng)目主要有水位、流量、懸沙、顆分、推移質(zhì)等。該站測(cè)驗(yàn)控制良好，水位流量關(guān)系基本穩(wěn)定，當(dāng)水位漲落平緩時(shí)，為單一曲線，當(dāng)水位漲落急劇時(shí)，為繩套曲線。工程區(qū)域內(nèi)現(xiàn)有涉河工程分布見附圖2.2。2.4水利規(guī)劃及實(shí)施安排據(jù)調(diào)查，在擬建大橋下游約99km處規(guī)劃有小南海水利樞紐工程。小南海水利樞紐為徑流式電站，目前正在進(jìn)行可行性研究。根據(jù)現(xiàn)階段小南海設(shè)計(jì)推薦方案，水庫(kù)正常蓄水位為195m，每年汛期6月10日至8月31日水位控制在192.8m，42600m3在擬建大橋下游約12km處規(guī)劃有朱楊溪水利樞紐，根據(jù)現(xiàn)有規(guī)劃成果，朱楊溪樞紐為低水頭徑流式電站，規(guī)劃朱楊溪水利樞紐尚處在規(guī)劃階段，目前尚無(wú)正式的設(shè)計(jì)成果，也無(wú)確切的實(shí)施安排。除此之外，工程河段近期暫無(wú)其它水利規(guī)劃及實(shí)施安排。2.5工程河段防洪標(biāo)準(zhǔn)擬建大橋位于重慶市永川區(qū)松溉鎮(zhèn)上游約1.5km的松溉河段，根據(jù)GB50201-94《防洪標(biāo)準(zhǔn)》和《重慶市城市防洪總體規(guī)劃》的有關(guān)規(guī)定，工程河段防洪標(biāo)準(zhǔn)可按20年一遇洪水執(zhí)行。工程河段20年一遇設(shè)計(jì)洪水位成果見表2.5。表2.5擬建大橋特征水位成果表(黃海高程，m)河道條件天然情況朱楊溪樞紐修建后頻率P汛期P=3%汛期P=5%枯水期98%汛末11月P=5%枯水期98%流量（m3/s）71800545002230240002230水位（m）217.91213.54192.65213.60213.36注：大橋水位為計(jì)算得來(lái)

3河道演變3.1河道歷史演變概況本河段為山區(qū)性河道，河床受兩岸基巖的控制較穩(wěn)定，但在長(zhǎng)期的水流沖刷下，河床緩慢下切。據(jù)史料記載，距今二億年前中生代的三迭紀(jì)時(shí)長(zhǎng)江流域地勢(shì)是東高西低，后經(jīng)過(guò)三次造山運(yùn)動(dòng)，距今300萬(wàn)年時(shí)喜馬拉雅山強(qiáng)烈凸起，聚于巫山黃陵背斜以西之水和東坡之水在侵蝕溯源作用下，最終切穿巫山褶皺，沖出峽谷，形成川江。川江河段在燕山運(yùn)動(dòng)中，巖層褶皺成“向斜’和“背斜”，加之出露的地質(zhì)不同，在水流的作用下呈現(xiàn)出不同的河床形態(tài)。江水流經(jīng)“背斜”地段時(shí)，堅(jiān)硬的石灰?guī)r抗侵蝕能力強(qiáng)，逼使水流沿著垂直裂隙向下切割，形成了深陷的谷槽，隨著下切的加深和巖層的崩塌剝落，逐漸形成了兩岸為萬(wàn)仞絕壁的峽谷；當(dāng)江水流經(jīng)“向斜”地段，由于頁(yè)巖和砂巖的抗侵蝕能力弱，易受破壞，故江流向兩側(cè)擴(kuò)張，河床運(yùn)漸被侵蝕為寬谷。而寬谷河段兩岸由不同的地質(zhì)構(gòu)成，受水流侵蝕各異，在江中形成了有礙航行的石梁、石盤、石咀，或江岸凹入成沱。后來(lái)在漫長(zhǎng)的年代里，其基本維持河谷地貌形態(tài)，而河床在江水侵蝕下緩慢的下切。3.2河道近期演變分析長(zhǎng)江松溉河段屬于長(zhǎng)江上游河段，河床組成大多為基巖，并夾有少量卵石，河床組成較為堅(jiān)硬，水流對(duì)其侵蝕作用比較緩慢，對(duì)河床的演變起著一定的制約作用，所以多年來(lái)河床相對(duì)穩(wěn)定。本河段河床覆蓋層主要是沙卵石，沖淤變化以懸移質(zhì)為主，一般汛期6～9月是懸移質(zhì)集中淤積的時(shí)段，主要淤積部位在彎道的凸岸邊灘、磧壩下游、沱內(nèi)的回流區(qū)、寬闊河段的緩流區(qū)以及分汊河段的支汊內(nèi)；汛后10月開始走沙，隨著水位的消落，水流歸槽，淤積泥沙逐漸被沖刷，年際間沖淤相對(duì)平衡，基本無(wú)累積性變化。為詳細(xì)分析工程河段河床演變情況，本次河床演變共收集了49年間4次觀測(cè)的河道地形，施測(cè)時(shí)間分別為1959年11月、1996年11月、2005年12月和2007年4月。分析河段上起觀天，下止朱楊溪鎮(zhèn)，全長(zhǎng)約12.5km。附圖3.1～3.9給出了工程河段的歷年灘槽平面變化、河道縱橫向變化圖。3.2.1平面形態(tài)變化從附圖3.1可以看出，近50年來(lái)，松溉河段的各深槽170m和180m等高線無(wú)明顯變化，說(shuō)明松溉河段的各深槽是基本穩(wěn)定的。從洲灘的前緣190m、200m等高線看，由于橋區(qū)河段河床組成較堅(jiān)硬，灘面基本固定，未發(fā)生明顯沖刷擴(kuò)展或淤積縮窄情況，等高線擺幅一般在20m以內(nèi)，年際間洲灘長(zhǎng)消相伴，說(shuō)明工程河段洲灘近期相對(duì)穩(wěn)定。從附圖3.2深泓線平面變化圖可以看出，1959年、1996年、2005年、2007年深泓線平面位置呈相互交錯(cuò)或重疊狀，局部變幅均較小，多年深泓平面走向基本一致，左右擺動(dòng)不大，一般小于20m，表明該河段的深泓線多年來(lái)是基本穩(wěn)定的。從附圖3.3深泓縱剖面變化圖可以看出，河段泓縱剖面為鋸齒狀，深泓高程變化在168～190m之間，歷年間變化幅度甚微，一般在2m以內(nèi)，未出現(xiàn)大幅度的淤積抬升或沖刷下切，且深泓由沖淤導(dǎo)致的淤厚和刷深現(xiàn)象并存，總體上無(wú)沖或淤單向性發(fā)展的趨勢(shì)。表明橋區(qū)河段深泓縱剖面基本處于穩(wěn)定狀態(tài)。3.2.2河床沖淤及橫斷面變化為進(jìn)一步分析工程河段近期變化情況，在工程河段選取了15個(gè)橫斷面（斷面分布如附圖3.4）進(jìn)行比較分析，從15個(gè)斷面變化圖（附圖3.5～附圖3.9）比較可見，各年間河道橫斷面較為吻合，表現(xiàn)為斷面形態(tài)基本一致，雖然斷面因沖淤有所變化，但各處高程變化大小和范圍有限，重合性較好，且斷面形態(tài)變化無(wú)總體性發(fā)展趨勢(shì)，年際間沖淤相間。根據(jù)工程河段地形資料，采用斷面法計(jì)算該河段1959至2007年間河道沖淤量，成果見表3.1?？梢钥闯?，1959～1996年期間，工程10km河段累計(jì)為淤，共淤積了235萬(wàn)m3，單位河長(zhǎng)淤積量為23.5萬(wàn)m3；1996～2005年期間，工程河段累計(jì)為沖，共沖刷了145萬(wàn)m3，單位河長(zhǎng)沖刷量為14.5萬(wàn)m3；2005～2007年期間，工程河段累計(jì)為沖，共沖刷了133萬(wàn)m3，單位河長(zhǎng)沖刷量為11.3萬(wàn)m3?？傮w看，1959～2007年期間，工程河段累計(jì)為沖刷狀態(tài)，共沖刷了43萬(wàn)m3，單位河長(zhǎng)沖刷量為4.3萬(wàn)m3/km，河道平均沖刷厚度約為0.08m。說(shuō)明本河段在近期雖有一定沖淤變化，但是不論淤積量或沖刷量都較小，沖淤速率較緩慢，且年際間沖淤相間，無(wú)明顯單向性發(fā)展趨勢(shì)。表3.1工程河段河段沖淤量計(jì)算統(tǒng)計(jì)表河段時(shí)間河段名長(zhǎng)江間距(km)101959～1996沖淤量（萬(wàn)m3）235單位河長(zhǎng)沖淤量（萬(wàn)m3/km）23.51996～2005沖淤量（萬(wàn)m3）-145單位河長(zhǎng)沖淤量（萬(wàn)m3/km）-14.52005～2007沖淤量（萬(wàn)m3）-133單位河長(zhǎng)沖淤量（萬(wàn)m3/km）-11.31959～2007沖淤量（萬(wàn)m3）-43單位河長(zhǎng)沖淤量（萬(wàn)m3/km）-4.3注：正為淤積，負(fù)為沖刷綜上所述，由于工程河段為典型的山區(qū)性河道，河床組成較為堅(jiān)硬，兩岸節(jié)點(diǎn)控制較好，近50年來(lái)，河道岸線較為穩(wěn)定；河床洲灘、深泓縱平面和河道橫斷面除少數(shù)部位有所變化外，其余絕大多數(shù)部位變化均較小；雖然河道有一定沖淤，但量相對(duì)不大，且還有沖淤相間的現(xiàn)象，說(shuō)明工程河段近期是基本穩(wěn)定的。3.3河道演變趨勢(shì)分析從以上分析可以看出，天然情況下，擬建工程河段長(zhǎng)期處于相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)，河床及河岸邊界約束較強(qiáng)，河床沖淤變化不明顯，灘槽穩(wěn)定。3.3.1據(jù)三峽工程泥沙研究，三峽工程正常運(yùn)行30年末，水庫(kù)回水在江津附近，距工程河段約60km，由于工程河段處于三峽變動(dòng)回水段末端以上，故三峽成庫(kù)后，工程河段的河床演變規(guī)律與天然情況基本一樣。3.3.據(jù)小南海樞紐庫(kù)區(qū)水面線計(jì)算成果，小南海樞紐運(yùn)行10年末，水庫(kù)沖淤基本平衡，回水末段在江津白沙鎮(zhèn)附近，距工程河段約25km，故小南海樞紐成庫(kù)后，工程河段的河床演變規(guī)律與天然情況基本一樣。3.3.3朱楊溪水利樞紐修建規(guī)劃的朱楊溪水利樞紐位于擬建大橋下游12km處。朱楊溪樞紐為低水徑流式電站，規(guī)劃朱楊溪水利樞紐尚處在規(guī)劃階段，目前尚無(wú)正式的淤積設(shè)計(jì)成果。朱楊溪水利樞紐與葛洲壩電站和小南海水利樞紐同屬低水徑流式電站，從葛洲壩電站運(yùn)行情況和小南海水利樞紐泥沙淤積計(jì)算成果看，庫(kù)區(qū)一般運(yùn)用10年左右沖淤將趨于平衡，其近壩段區(qū)域的河床演變具有以下特點(diǎn)：（1）河道邊灘和深槽將普遍淤積，邊灘、回水沱、緩流區(qū)淤積厚度較大，寬闊河段淤積量大于狹窄河段，但河床淤積厚度有限；（2）河道深泓朝順直微彎發(fā)展，但主流總體走勢(shì)變化不大。由于擬建大橋處于規(guī)劃的朱楊溪水利樞紐的近壩段區(qū)域，其河床演變趨勢(shì)與葛洲壩電站和小南海水利樞紐基本相同。3.4建橋?qū)こ毯佣魏哟惭葑兊挠绊懛治鰳蛄汗こ逃捎跇蚨諏?duì)水流的束窄阻水作用，使局部水流流態(tài)發(fā)生變化，引起相應(yīng)的河床調(diào)整；同時(shí)，由于橋墩的分流和導(dǎo)流作用，可引起水流流向的局部改變，從而引起主流擺動(dòng)和河床的演變。擬建大橋占據(jù)的河道過(guò)水面積較小，小于1.8%，其束流作用不強(qiáng)；主流與墩軸線夾角較小，橋墩走向與水流流向較為一致，不會(huì)存在較大的阻水和挑流作用。數(shù)模計(jì)算表明，除橋墩附近水域的流場(chǎng)在建橋前后略有一定變化外，其余水域無(wú)明顯變化，不存在建橋后引起主槽易位和擺動(dòng)等河勢(shì)改變的水流動(dòng)力條件；橋墩附近水域流速雖有一定變化，但變化較小，天然情況20年一遇時(shí)，流速變化一般在-0.117～0.106m/s之間，朱楊溪水利樞紐修建后，流速變化更小。由于工程河段為山區(qū)性河流，河床組成較為堅(jiān)硬，節(jié)點(diǎn)控制較好，因此流速的稍微增減對(duì)工程河段河床演變影響不大。綜上所述，在天然情況下，工程河段表現(xiàn)為典型的山區(qū)河道特征，河床及河岸邊界約束較強(qiáng)，灘槽穩(wěn)定，近期無(wú)明顯變化。楊溪水利樞紐修建后，工程河段將出現(xiàn)累積性淤積，河床淤積厚度有限。由于工程河段河床多由巖石和砂卵石組成，抗沖能力強(qiáng)，大橋建設(shè)引起的流場(chǎng)變化不會(huì)對(duì)工程河段河床沖淤產(chǎn)生明顯影響。

4防洪評(píng)價(jià)計(jì)算由于工程河段的岸線、平面形態(tài)和水深變化較大，流態(tài)較為復(fù)雜，為研究擬建大橋?qū)﹂L(zhǎng)江行洪能力的影響，有必要對(duì)該河段工程前后的河道水流條件進(jìn)行數(shù)模計(jì)算。貼體正坐標(biāo)系的平面二維水流數(shù)學(xué)模型，可以較好地模擬復(fù)雜的河道邊界條件，預(yù)測(cè)計(jì)算工程前后河道的水流流場(chǎng)。目前，二維水流數(shù)學(xué)模型已發(fā)展得較為成熟，計(jì)算精度較高，能滿足工程分析需要。4.1數(shù)學(xué)模型的建立4.1.1貼體正交坐標(biāo)系下的網(wǎng)格生成方法采用拉普拉斯方程進(jìn)行正交曲線座標(biāo)的轉(zhuǎn)換。設(shè)(x,y)為物理平面上的笛卡爾坐標(biāo)系，(,)為變換平面上的直角坐標(biāo)系，它們滿足拉普拉斯方程：(1)(2)圖a數(shù)模網(wǎng)格示意圖求解此拉普拉斯方程，即可獲得河道貼體正交坐標(biāo)系下的計(jì)算網(wǎng)格。在一個(gè)以(,)網(wǎng)格點(diǎn)為中心的控制體積中，見圖a的數(shù)模網(wǎng)格示意圖，方程可離散為：圖a數(shù)模網(wǎng)格示意圖(3)上式中的系數(shù)分別為：(4)(5)(6)(7)(8)4.1.2水流運(yùn)動(dòng)方程經(jīng)過(guò)貼體正交曲線坐標(biāo)方程轉(zhuǎn)換后，由水流連續(xù)方程、向和向的動(dòng)量方程組成的水流運(yùn)動(dòng)方程為式(9)～(11)。(1)水流連續(xù)方程(9)(2)方向動(dòng)量方程(10)(3)方向動(dòng)量方程(11)以上各式中，分別為正交曲線坐標(biāo)系中的兩個(gè)正交曲線坐標(biāo)；u、v分別為沿方向的流速；h為水深；H為水位；g是重力加速度；正交曲線坐標(biāo)系中的拉梅系數(shù)，表示紊動(dòng)切應(yīng)力。(12)(13)(14)是紊動(dòng)粘性系數(shù)，=，，h為水深；u*為摩阻流速。4.1.3數(shù)值計(jì)算格式和數(shù)值解比較水流運(yùn)動(dòng)方程，它們可以表達(dá)成如下通用格式：15)上式中為擴(kuò)散系數(shù)，C為源項(xiàng)。在數(shù)值計(jì)算時(shí)，只需對(duì)上式編制一個(gè)通用程序，所有控制方程均可用此程序求解。在對(duì)控制方程的差分離散和求解過(guò)程中，本模型采用了如下幾項(xiàng)技術(shù)和方法。(1)利用控制體積法離散上式，為解決壓力梯度項(xiàng)和連續(xù)方程離散的困難，采用了交錯(cuò)網(wǎng)格的方法。(2)在方程組離散時(shí)對(duì)對(duì)流—擴(kuò)散項(xiàng)采用了冪函數(shù)格式。(3)解各方程時(shí)，主要差別在源項(xiàng)，為了使方程收斂加快，對(duì)各方程的源項(xiàng)進(jìn)行負(fù)坡線性化處理。(4)對(duì)差分方程的求解采用了三對(duì)角矩陣法(TDMA)逐行求解。(5)為了避免計(jì)算機(jī)截?cái)嗾`差引起的發(fā)散，在數(shù)值計(jì)算中采用了欠松弛技術(shù)，收斂標(biāo)準(zhǔn)：誤差流量源與入口流量源之比小于1.5%。4.1.4邊界條件的處理平面二維水流泥沙數(shù)模中，邊界條件通常包括岸邊界、進(jìn)口邊界、出口邊界以及動(dòng)邊界等，本模型采用了如下邊界條件。（1）岸邊界：該邊界為非滑移邊界，即=0，=0。（2）進(jìn)口邊界：進(jìn)口邊界位于計(jì)算河段的進(jìn)口斷面，其方向給定入流單寬流量沿?cái)嗝娴臋M向分布，即，并給定。進(jìn)口、出口斷面一般布置在順直、單一、無(wú)回流等特殊流態(tài)的河段。（3）出口邊界：計(jì)算河段的出口斷面給定水位沿河寬的分布，同時(shí)給定流速邊界條件。（4）動(dòng)邊界：根據(jù)網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)處河底高程和水位，可以判斷該網(wǎng)格單元是否出露水面，若不露出，糙率值采用正常值；若出露，糙率值取無(wú)窮大值。4.1.5計(jì)算域的選取及正交網(wǎng)格的生成根據(jù)工程所處位置以及工程后可能引起的洪水位影響范圍，并考慮計(jì)算需要的進(jìn)出口長(zhǎng)度、實(shí)測(cè)驗(yàn)證資料位置，選取計(jì)算區(qū)域?yàn)轲I鬼磧～斗笠子河段，全長(zhǎng)約17km。平面二維數(shù)模在計(jì)算域內(nèi)共布置500×60個(gè)網(wǎng)格點(diǎn)，經(jīng)正交計(jì)算后得到如附圖4.1所示的正交網(wǎng)格圖，網(wǎng)格線的交角除岸邊個(gè)別節(jié)點(diǎn)以外均為88～92°，基本保持正交。正交曲線網(wǎng)格沿河流方向間距12～55m，沿河寬方向間距為9～40m，擬建工程沿河流方向界于網(wǎng)格號(hào)263～265＃之間。4.2數(shù)學(xué)模型驗(yàn)證數(shù)學(xué)模型建立的正確性由模型驗(yàn)證這個(gè)環(huán)節(jié)來(lái)檢驗(yàn)，只有獲得了驗(yàn)證的模型，其計(jì)算成果的可靠性才得以保證。為此，本模型對(duì)工程河段的實(shí)測(cè)水面線、斷面流速分布進(jìn)行了驗(yàn)證。4.2.1驗(yàn)證采用的資料模型驗(yàn)證所采用了如下資料：（1）工程河段河床地形圖(2007年4月測(cè)圖，比例：1:5000)。（2）實(shí)測(cè)中水瞬時(shí)水面線及斷面流速（2008年6月施測(cè)，長(zhǎng)江朱沱站流量Q=6480m3/s）。（3）實(shí)測(cè)洪水瞬時(shí)水面線及斷面流速（2008年9月施測(cè)，長(zhǎng)江朱沱站流量Q=18200m3/s）。（4）實(shí)測(cè)高水瞬時(shí)水面線及斷面流速(2005年7月21日施測(cè)，長(zhǎng)江朱沱站流量Q=32500m3工程河段實(shí)測(cè)水位點(diǎn)及流速驗(yàn)證斷面位置見附圖4.2、附圖4.3。4.2.2水位驗(yàn)證根據(jù)2005年7月，以及2008年6月、9月三次實(shí)測(cè)水面線，對(duì)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行率定驗(yàn)證。從附圖4.4a～4.4c對(duì)平面二維數(shù)模的計(jì)算水位與實(shí)測(cè)水位的比較可以看出，二者符合程度較高，水面線走勢(shì)吻合較好；另從表4.1的水位偏差值可見，最大偏差在±0.05m之內(nèi)，可見數(shù)模與實(shí)際情況吻合較好。表4.1水位驗(yàn)證表（黃海高程，m）流量水尺編號(hào)實(shí)測(cè)水位計(jì)算水位計(jì)算與實(shí)測(cè)差值（m）水尺編號(hào)實(shí)測(cè)水位計(jì)算水位計(jì)算與實(shí)測(cè)差值（m）Q=6480(m3/s)1#196.447196.438-0.0095#196.927196.9620.0352#196.599196.577-0.0226#197.078197.056-0.0223#196.693196.7200.0277#197.258197.247-0.0114#196.832196.8330.001Q=18200(m3/s)1#201.880201.9080.0285#201.320201.285-0.0352#201.690201.7090.0196#201.210201.165-0.0453#201.490201.5340.0447#201.120201.083-0.0374#201.400201.363-0.037Q=32500(m3/s)1#206.460206.4850.0255#208.130208.097-0.0332#206.770206.8050.0356#208.322208.272-0.0503#207.240207.2540.0147#208.440208.4690.0294#207.550207.5850.0354.2.4流速驗(yàn)證應(yīng)用建立的水流數(shù)學(xué)模型，對(duì)工程河段驗(yàn)證流量進(jìn)行二維流場(chǎng)數(shù)值計(jì)算。附圖4.5a～4.5e對(duì)實(shí)測(cè)流速與數(shù)模計(jì)算流速進(jìn)行了對(duì)比。從圖可見，流速的大小和分布以及最大值、最小值的位置均與實(shí)測(cè)資料較為一致。各測(cè)點(diǎn)流速的計(jì)算值與實(shí)測(cè)值之間的差值大多在±0.15m/s內(nèi)，個(gè)別差值較大的也在±0.25m/s以內(nèi)，偏差差不多在±10％以內(nèi)。水流數(shù)模模擬的流速分布及其大小與實(shí)際水流基本吻合。二維數(shù)學(xué)模型中的糙率實(shí)際上是反映水流阻力的綜合系數(shù)。在本次計(jì)算過(guò)程中，根據(jù)模擬河段實(shí)測(cè)的水文資料，按曼寧公式計(jì)算斷面平均糙率，作為初始計(jì)算的糙率值，再考慮到糙率隨水深有深水區(qū)比淺水區(qū)糙率小的變化趨勢(shì)，因此，在計(jì)算中用節(jié)點(diǎn)水深對(duì)斷面平均糙率進(jìn)行修正，再根據(jù)水位、流場(chǎng)情況對(duì)糙率系數(shù)進(jìn)行分段調(diào)試。利用該河段本次實(shí)測(cè)的水面線與垂線平均流速資料及相關(guān)成果進(jìn)行綜合調(diào)試，得到本河段糙率變化范圍為0.035～0.055。4.2.4模型驗(yàn)證小結(jié)本水流二維數(shù)學(xué)模型，采用貼體正交曲線坐標(biāo)，可克服模擬復(fù)雜河道邊界形狀的困難。通過(guò)工程河段水位、流速的驗(yàn)證，計(jì)算結(jié)果與天然實(shí)測(cè)資料較為一致?？偟膩?lái)說(shuō)，二維水流數(shù)學(xué)模型的建立和數(shù)值計(jì)算方法合理，可用于擬建大橋修建前后的工程河段行洪計(jì)算。4.3計(jì)算條件4.3.1朱沱站設(shè)計(jì)洪水據(jù)長(zhǎng)江歷史洪水調(diào)查資料，朱沱河段共調(diào)查到1520、1892、1905、1917、1936、1948年洪水，上述年份的洪峰流量分別為73900、56800、64100、57700、62300、56300m3/s。1520年洪水年代久遠(yuǎn)，按其發(fā)生年代起計(jì)算至今（1520—2007），調(diào)查期N=488；從朱沱鎮(zhèn)關(guān)溪子刻記及上下游洪痕對(duì)比來(lái)看，自1892年以來(lái)，朱沱河段的首大洪水為1905年，由于該河段洪痕較多，內(nèi)容詳實(shí)，記錄連續(xù)，可以認(rèn)為自1892以來(lái)調(diào)查和刻記沒(méi)有遺漏大于或等于1948年量級(jí)的洪水，所以1936、1917、1892、1948年洪水可在1892以來(lái)N=113內(nèi)，分列第二至第五位。根據(jù)收集到的朱沱水文站1954～2007年的實(shí)測(cè)年最大流量系列資料，實(shí)測(cè)樣本容量為54年。經(jīng)過(guò)特大值處理并采用P—Ⅲ型曲線目估適線法進(jìn)行水文頻率計(jì)算，得到朱沱水文站的各頻率所對(duì)應(yīng)的洪峰流量如表4.2，其成果與《重慶市城市防洪總體規(guī)劃》報(bào)告相同。表4.2長(zhǎng)江朱沱水文站洪水特征值重現(xiàn)期T(年)3001005020105洪水頻率P0.33%1%2%5%10%20%Q(m3/s)718006530060800545004970044100水位（m，黃海）219.46217.99216.75214.91213.50211.804.3.2計(jì)算方案擬建大橋位于永川區(qū)松溉鎮(zhèn)上游約1.5km，大橋設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為天然300年一遇洪水。依據(jù)《防洪標(biāo)準(zhǔn)》（GB50286-98）和《重慶市城市防洪總體規(guī)劃》，本大橋區(qū)域防洪標(biāo)準(zhǔn)可按20年一遇洪水執(zhí)行，本次計(jì)算采用20年一遇和300年一遇2級(jí)洪水頻率進(jìn)行計(jì)算，同時(shí)對(duì)汛期常遇洪水也進(jìn)行了計(jì)算。考慮到擬建大橋均處于小南海水庫(kù)和三峽水庫(kù)回水末段以上，但處于規(guī)劃的朱楊溪水利樞紐庫(kù)區(qū)，故擬建大橋的行洪分析計(jì)算考慮天然情況和朱楊溪樞紐建成后兩種情況。由于規(guī)劃的朱楊溪水利樞紐目前暫無(wú)設(shè)計(jì)和調(diào)度成果，故本次僅考慮朱楊溪樞紐建成后汛末20年一遇洪水情況。模型出口餓鬼磧有朱楊溪水位站，天然情況下，該站不同流量水位根據(jù)水位流量關(guān)系確定。由于規(guī)劃的朱楊溪水利樞紐目前暫無(wú)水庫(kù)調(diào)度方案和庫(kù)區(qū)水面線計(jì)算成果，故本次模型出口水位暫按樞紐正常蓄水位見表4.3。表4.3數(shù)學(xué)模型計(jì)算方案一覽表河道條件頻率流量（m3/s）擬建大橋水位計(jì)算出口水位天然情況汛期P=0.33%71800217.91216.81汛期P=5%54500213.54212.21汛期常遇流量37100208.40206.96朱楊溪樞紐建成后汛末11月P=5%24000213.60213.404.3.3工程前后地形邊界的考慮、處理目前擬建橋位上游約170m處有毛子巖取水工程、上游3.2km處有重慶理文造紙有限公司提水工程,上游約3.6km處有重慶港永川港區(qū)朱沱作業(yè)區(qū)一期碼頭工程，上游約4.9km處有朱沱水文站，下游2.5km處有松溉碼頭，本次防洪評(píng)價(jià)計(jì)算時(shí)將已建以及天然河道共同形成的邊界作為初始邊界，在此基礎(chǔ)上考慮本次方案情況。為概化擬建大橋?qū)拥浪鬟\(yùn)動(dòng)的影響，根據(jù)大橋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，計(jì)算過(guò)程中采用局部地形修正與局部糙率調(diào)整來(lái)進(jìn)行概化處理，以反映大橋?qū)λ鬟\(yùn)動(dòng)的影響。（1）大橋墩柱使過(guò)水面積減小，產(chǎn)生阻水作用，用過(guò)水率的概念來(lái)模擬這種作用，過(guò)水率為工程前后的過(guò)水面積之比。（2）由于大橋墩柱的存在，增加了過(guò)水濕周，從而引起阻力的增加。假定單元內(nèi)流速分布均勻、摩阻比降相同，用以下公式對(duì)局部糙率進(jìn)行修正：式中：為修正后的局部糙率；為樁壁面糙率；為河道糙率；為水深；為樁間距；為糙率修正系數(shù)，取值為1.0～1.2。4.4水位影響分析計(jì)算4.4.1過(guò)水面積占據(jù)率工程后，某一洪水位下工程占據(jù)的有效過(guò)水面積與工程前相應(yīng)水位的全斷面有效過(guò)水面積之比稱為工程對(duì)過(guò)水面積的占據(jù)率。占據(jù)率是體現(xiàn)跨河及臨河工程影響河道行洪能力的主要參數(shù)，在工程區(qū)域水流條件相同的情況下，過(guò)水面積占據(jù)率越大，對(duì)河道行洪的影響就越大。本次行洪研究對(duì)擬建大橋在各級(jí)流量情況下的過(guò)水面積占據(jù)率進(jìn)行了計(jì)算，其結(jié)果見表4.4。由表可見，在不同流量情況下，擬建大橋過(guò)水面積占據(jù)率變化在1.732%～1.760%之間，過(guò)水面積占據(jù)率均小于1.8%，說(shuō)明擬建大橋占據(jù)的過(guò)水面積不大。表4.4擬建工程過(guò)水面積占據(jù)率（%）河道條件頻率流量(m3/s)橋址處水位（m）過(guò)水面積(m2)占據(jù)面積(m2)過(guò)水面積占據(jù)率(%)水下體積(m3)天然情況汛期P=0.33%71800217.9121134372.351.7607235汛期P=5%54500213.5417388303.351.7446593汛期常遇洪水37100208.4013119227.351.7326072朱楊溪樞紐建成后汛末11月P=5%24000213.6017473304.941.7456611表4.4統(tǒng)計(jì)了擬建大橋在各級(jí)水位下占據(jù)的水體體積，天然條件下，當(dāng)長(zhǎng)江遭遇300年一遇和20年一遇洪水及汛期常遇洪水流量時(shí)，擬建大橋占據(jù)水下體積分別為7235、6593和6072m3；朱楊溪樞紐建成后，當(dāng)汛末11月遭遇20年一遇洪水時(shí)，擬建大橋占據(jù)的水體體積為6611m3。4.4.2最大壅水高度以及壅水范圍橋梁的修建將占據(jù)了一定的河道過(guò)水?dāng)嗝?，從而?dǎo)致工程河段水位發(fā)生改變。通常，橋位上游水位將有一定程度的壅高。橋梁修建后最大壅水高度和壅水影響范圍采用平面二維數(shù)模演算，各計(jì)算組合的最大壅水高度及其影響范圍的計(jì)算結(jié)果見表4.5，工程河段工程前后的水位變化繪于附圖4.6～附圖4.9。表4.5方案實(shí)施后工程河段最大壅水高度與影響范圍注：表中壅水范圍按照墩前位置起算，以水位壅高不足1cm為殲滅點(diǎn)。從圖、表可以看出，墩前局部區(qū)域水位的壅高值明顯大于左、右岸水位的壅高值，主要是因?yàn)闃蚨諡榫植孔杷ㄖ?，其引起的壅水具有較強(qiáng)的局部性，一般為橋墩上游壅水，且墩前壅水最高，然后向上游和兩側(cè)遞減，橋軸線下游水位略有跌落。受河道形態(tài)影響，擬建大橋右主墩水位變化比左主墩大。由于擬建大橋跨徑較大，占據(jù)河道過(guò)水面積較小，因而引起的工程河段水位變幅較小，影響范圍較短。在天然情況下，當(dāng)長(zhǎng)江發(fā)生300年一遇、20年一遇和汛期常遇洪水時(shí)，工程河段最大壅水高度分別為0.070、0.056m、0.054m，壅水高度超過(guò)1cm的范圍分別為140m、105m、95m；朱楊溪樞紐建成后，當(dāng)汛末11月遭遇20年一遇洪水時(shí)，工程河段最大壅水高度分別為0.016m，壅水高度超過(guò)1cm的范圍為25m。表4.6統(tǒng)計(jì)了工程河段在各級(jí)流量下近岸水位的最大壅高值。在天然情況下，當(dāng)長(zhǎng)江發(fā)生300年一遇、20年一遇和汛期常遇洪水時(shí)，擬建大橋引起的右岸最大壅高分別為0.009m、0.005m和0.004m，左岸最大壅高分別為0.006、0.003和0.003m；朱楊溪樞紐建成后，當(dāng)汛末11月遭遇20年一遇洪水時(shí)，擬建大橋引起的右岸最大壅高為0.002m，左岸最大壅高為0.001m。由此可見，水位壅高值與工程河段在天然情況下水位的漲落幅度相比較，可以認(rèn)為建橋引起的水位壅高是較小的。表4.6工程實(shí)施后工程河段近岸最大壅水高度(單位：m)河道條件洪水頻率左岸右岸天然情況汛期P=0.33%0.0060.009汛期P=5%0.0030.005汛期常遇洪水0.0030.004朱楊溪樞紐建成后汛末11月P=5%0.0010.002注：近岸指距水邊約15m左右。計(jì)算成果還表明，在各種水流條件下，擬建大橋修建對(duì)上游約170m處的毛子巖松溉長(zhǎng)江提水工程取水工程、上游3.2km處的重慶理文造紙有限公司提水工程,上游約3.6km處的重慶港永川港區(qū)朱沱作業(yè)區(qū)一期碼頭工程、上游約4.9km處有朱沱水文站以及下游2.5km處的松溉碼頭水位無(wú)明顯影響。4.6流速變化分析計(jì)算由于大橋的修建，擾亂了河道的水流狀態(tài)，將引起工程河段流場(chǎng)的改變。如果流速增加過(guò)多，將導(dǎo)致河道發(fā)生沖刷，帶來(lái)安全隱患；而工程附近流速減小過(guò)多，又可能引起河道淤積，從而給這些工程的正常使用帶來(lái)不利因素。因而工程前后工程河段的流場(chǎng)變化將是評(píng)價(jià)涉河工程優(yōu)劣的一個(gè)重要因子。從本次計(jì)算的結(jié)果來(lái)看，由于擬建大橋跨徑較大，橋墩占據(jù)的河道過(guò)水面積較小，因而流速改變不大，且影響的范圍也不遠(yuǎn)，以流速變化大于1cm/s統(tǒng)計(jì)，天然情況20年一遇洪水時(shí)，流速影響主要在工程上游60m～下游420m區(qū)域內(nèi)。二維數(shù)學(xué)模型對(duì)工程方案實(shí)施前后工程河段的流場(chǎng)進(jìn)行了模擬。附圖4.10～附圖4.17統(tǒng)計(jì)了工程方案實(shí)施前后的流場(chǎng)分布，表4.7、表4.8和附圖4.18～附圖4.21統(tǒng)計(jì)了工程實(shí)施前后流場(chǎng)變化情況。由圖、表可知，工程對(duì)流速的影響主要集中在橋墩附近的局部區(qū)域。橋墩上游的局部區(qū)域內(nèi)由于橋墩壅水導(dǎo)致流速減小，橋墩下游因橋墩阻水流速也將減小，但橋墩下游的影響范圍明顯比橋墩上游大；橋墩之間的區(qū)域內(nèi)由于橋墩擠壓水流，流速增加。表4.7左主墩區(qū)域流速變化范圍統(tǒng)計(jì)流速單位：m/s，范圍單位：m2200.103201700.102701300.046170表4.8右主墩區(qū)域流速變化范圍統(tǒng)計(jì)流速單位：m/s，范圍單位：m4300.0762503700.0732401820.05110注：變化范圍指流速變化大于0.01m/s的影響范圍左主墩：在天然情況下，當(dāng)長(zhǎng)江發(fā)生300年一遇、20年一遇和汛期常遇洪水時(shí)，墩下游流速最大減小分別為0.136m/s、0.110m/s、0.109m/s，影響范圍大于0.01m/s的影響范圍分別在墩下游510m、420m、375m；墩上游流速最大減小分別為0.120m/s、0.094m/s、0.092m/s，影響范圍大于0.01m/s的影響范圍分別在墩下游90m、60m、55m；墩右側(cè)流速增加最大分別為0.12m/s、0.10m/s、0.10m/s，影響大于0.01m/s的縱向范圍分別為380m、310m、270m；墩左側(cè)流速增加最大分別為0.087m/s、0.072m/s、0.071m/s，影響大于0.01m/s的縱向范圍分別為250m、220m、170m。朱楊溪樞紐建成后，當(dāng)汛末11月遭遇20年一遇洪水時(shí)，墩下游流速最大減小為0.062m/s，影響范圍大于0.01m/s的影響范圍在墩下游290m；墩上游流速最大減小為0.050m/s，影響范圍大于0.01m/s的影響范圍在墩上游50m；墩右側(cè)流速增加最大為0.046m/s，影響大于0.01m/s的縱向范圍為170m；墩左側(cè)流速增加最大為0.040m/s，影響大于0.01m/s的縱向范圍為130m。右主墩在天然情況下，當(dāng)長(zhǎng)江發(fā)生300年一遇、20年一遇和汛期常遇洪水時(shí)，墩下游流速最大減小分別為0.145m/s、0.117m/s、0.114m/s，影響范圍大于0.01m/s的影響范圍分別在墩下游720m、580m、530m；墩上游流速最大減小分別為0.130m/s、0.102m/s、0.100m/s，影響范圍大于0.01m/s的影響范圍分別在墩下游124m、85m、70m；墩右側(cè)流速增加最大分別為0.094m/s、0.076m/s、0.073m/s，影響大于0.01m/s的縱向范圍分別為280m、250m、240m；墩左側(cè)流速增加最大分別為0.1320m/s、0.106m/s、0.103m/s，影響大于0.01m/s的縱向范圍分別為520m、430m、370m。朱楊溪樞紐建成后，當(dāng)汛末11月遭遇20年一遇洪水時(shí)，墩下游流速最大減小為0.070m/s，影響范圍大于0.01m/s的影響范圍在墩下游310m；墩上游流速最大減小為0.056m/s，影響范圍大于0.01m/s的影響范圍在墩上游55m；墩右側(cè)流速增加最大為0.050m/s，影響大于0.01m/s的縱向范圍為110m；墩左側(cè)流速增加最大為0.056m/s，影響大于0.01m/s的縱向范圍為55m。計(jì)算結(jié)果還表明，擬建大橋修建后，在各種水流條件下，上游朱沱水文站、毛子巖提水工程、重慶理文造紙有限公司提水工程、重慶港永川港區(qū)朱沱作業(yè)區(qū)一期碼頭工程以及下游松溉碼頭流速無(wú)明顯變化。表4.9還統(tǒng)計(jì)了擬建大橋修建后工程河段近岸流速增加值，由表可見，擬建大橋修建后，工程河段近岸流速變化不大，如天然情況下，當(dāng)工程河段遭遇20年一遇洪水時(shí)，左岸約增加0.055m/s,左岸約增加0.043m/s。表4.9工程實(shí)施后工程河段近岸流速增加最大值統(tǒng)計(jì)單位：m/s洪水頻率左岸右岸P=3%0.0490.062P=5%0.0430.055汛期常遇洪水0.0410.052汛后20年一遇0.0230.0254.5橋位沖刷計(jì)算工程建設(shè)后，因橋墩建設(shè)使過(guò)水?dāng)嗝媸軘D束，河槽流速增大，挾沙能力增強(qiáng)，在橋下可能產(chǎn)生沖刷。本報(bào)告根據(jù)《公路工程水文勘測(cè)設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTJ062-2002）按非粘性土沖刷公式分別對(duì)橋位斷面進(jìn)行一般沖刷和墩臺(tái)局部沖刷計(jì)算。由于朱楊溪樞紐建成后工程河段為淤積,本次只計(jì)算了最不利的天然情況下河床的沖刷情況。4.5.1一般沖刷計(jì)算因建橋壓縮水流而引起橋下河床斷面發(fā)生沖刷的現(xiàn)象為一般沖刷。根據(jù)《公路工程水文勘測(cè)設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTJ062-2002），其計(jì)算公式如下：式中：—橋下河槽一般沖刷后最大水深（m）；—橋下河槽部分通過(guò)的設(shè)計(jì)流量（m3/s）；—頻率為P%的設(shè)計(jì)流量（m3/s）；—天然狀態(tài)下橋下河灘部分設(shè)計(jì)流量（m3/s）；—天然狀態(tài)下河槽部分設(shè)計(jì)流量（m3/s）；—橋下斷面河槽寬度（m）；—橋長(zhǎng)范圍內(nèi)河槽寬度（m），當(dāng)河槽能擴(kuò)展至全橋時(shí)取橋孔總長(zhǎng)度；—橋下水流側(cè)向收縮系數(shù)；—橋下河槽最大水深（m）；—單寬流量集中系數(shù)（m）；B、H——平灘水位時(shí)河槽寬度和河槽平均水深，變遷、游蕩、寬灘河段當(dāng)A>1.8時(shí)，A值可采用1.8m。根據(jù)橋位斷面數(shù)據(jù)和大橋布置資料，計(jì)算得在300年一遇、20年一遇、汛期常遇洪水時(shí)，建橋后增加的最大水深分別為1.31m、0.98m、0.70m。4.5.2局部沖刷深度計(jì)算根據(jù)規(guī)范《公路工程水文勘測(cè)設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTJ062-2002）橋墩局部沖刷經(jīng)驗(yàn)公式：<時(shí)：>時(shí)：式中：―橋墩局部沖刷深度（m）；―墩形系數(shù)；；―橋墩計(jì)算寬度（m）；―一般沖刷后水深（m）；―河床泥沙平均粒徑（mm），取50mm；―一般沖刷后墩前行進(jìn)流速（m/s）；―河床泥沙起動(dòng)流速（m/s）；―墩前泥沙始沖流速（m/s），；表4.10給出了橋墩在300年一遇洪水、20年一遇洪水以及汛期常遇流量的局部沖刷深度。由表可知，300年一遇洪水時(shí)左主墩局部最大沖深為3.62m，右主墩局部最大沖深為3.210m；20年一遇洪水時(shí)左主墩局部最大沖深為3.27m，右主墩局部最大沖深為2.81m；汛期常遇流量時(shí)左主墩局部最大沖深為2.41m，右主墩局部最大沖深為2.54m。但是，從橋墩附近地勘資料看，由于橋墩前可沖性的沙卵石覆蓋層較薄，因此實(shí)際局部沖刷深度可能小于理論值。但為保證工程安全，設(shè)計(jì)單位在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)引起足夠重視，建議將橋墩設(shè)置在局部沖刷深度以下的基巖上。表4.10永川大橋?qū)嵤┖蟾髁髁繕蚨站植繘_刷計(jì)算成果表單位：m橋墩編號(hào)Q=71800m3/sQ=54500m3/sQ=37100m3/s平均流速水深沖刷深度平均流速水深沖刷深度平均流速水深沖刷深度左主墩3.2817.103.623.0212.803.272.487.602.41右主墩3.1520.303.212.8416.002.812.6410.802.544.6建橋后河道沖淤演變規(guī)律橋梁工程由于橋墩、橋臺(tái)對(duì)水流的束窄阻水作用，使局部水流流態(tài)發(fā)生變化，引起相應(yīng)的河床調(diào)整，這種調(diào)整主要表現(xiàn)為：在橋墩上游，因橋墩阻水而產(chǎn)生壅水，流速減小，泥沙淤積；在橋墩之間因橋墩束水，水位降低，流速加大，造成沖刷；在橋位下游，則因水流擴(kuò)散，流速降低，也將引起河道的泥沙淤積。由第三章河床沖淤演變分析可知，工程河段區(qū)域主河槽主要為基巖和卵石構(gòu)成，天然情況下基本處于沖淤平衡狀態(tài)，河道穩(wěn)定。建橋后，受橋墩束水的影響，橋墩兩側(cè)及下游范圍內(nèi)水流流速增加，水流挾沙力增大，對(duì)目前河槽會(huì)產(chǎn)生一定的沖刷，考慮到河槽主要為基巖和卵石構(gòu)成，抗沖性較強(qiáng)，流速增加相對(duì)不多，在各工況下河槽流速最大約增加0.132m/s，故沖刷幅度不大；左右岸近岸部分區(qū)域流速的增加，可能造成岸坡沖刷，不過(guò)左右岸近岸區(qū)域多為石質(zhì)岸坡，且流速增加值較小，最大約增加0.062m/s，對(duì)岸坡的穩(wěn)定影響亦較小。此外，在橋梁主墩上游一定區(qū)域內(nèi)，流速有所降低，可能將產(chǎn)生一定淤積，但由于流速減少的范圍不大，且在高水期橋墩上游流速本身較大，流速的略降低不會(huì)引起橋墩上游大范圍的淤積。以上分析說(shuō)明，擬建大橋修建對(duì)工程河段河床演變的影響較小。

5防洪綜合評(píng)價(jià)5.1現(xiàn)有水利規(guī)劃的關(guān)系與影響分析擬建工程位于長(zhǎng)江上游干流松溉河段，目前擬建橋位上游約170m處有毛子巖提水工程、上游3.2km處有重慶理文造紙有限公司提水工程,上游約3.6km處有重慶港永川港區(qū)朱沱作業(yè)區(qū)一期碼頭工程，上游約4.9km處有朱沱水文站，下游2.5km處有松溉碼頭。從擬建工程整體布局來(lái)看，工程河段深槽穩(wěn)定，河道斷面與兩岸岸線堅(jiān)固。由于目前橋區(qū)河段暫未規(guī)劃新的涉河工程，大橋的建設(shè)沒(méi)有占用預(yù)留岸線，與岸線規(guī)劃相適應(yīng)。擬建大橋下游約12km處規(guī)劃有朱楊溪水利樞紐，由于擬建大橋距朱楊溪水利樞紐較遠(yuǎn)，擬建大橋的修建對(duì)朱楊溪水利樞紐無(wú)明顯影響。5.2與現(xiàn)有防洪標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)要求和管理要求的適應(yīng)性分析根據(jù)《中華人民共和國(guó)防洪法》、《中華人民共和國(guó)水法》、《中華人民共和國(guó)河道管理?xiàng)l例》、《河道管理范圍內(nèi)建設(shè)項(xiàng)目管理的有關(guān)規(guī)定》等有關(guān)規(guī)定，修建涉河建筑物，必須按照國(guó)家規(guī)定的防洪標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，不得過(guò)多縮窄行洪通道。工程河段防洪標(biāo)準(zhǔn)20年一遇洪水，擬建大橋設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為300年一遇洪水，符合《防洪標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定》。擬建橋位處天然情況下20年一遇洪水位為213.54m，朱楊溪樞紐修建后為213.60m，擬建大橋主橋塔之間橋梁底板高程為241.6～248.7m，遠(yuǎn)高于當(dāng)?shù)?0年一遇洪水位，也高于其設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的300年一遇洪水位，完全能夠滿足防洪要求。5.3對(duì)行洪安全的影響分析5.3.1工程對(duì)洪水位的影響擬建大橋采用大跨徑過(guò)江的形式，在各種洪水條件下，擠占過(guò)水面積主要是大橋左右主墩，擠占過(guò)水面積范圍為1.732～1.760%，擠占過(guò)水面積較小，對(duì)河道的阻水能力較小。模型計(jì)算表明，工程實(shí)施后水位變化主要出現(xiàn)在大橋附近局部區(qū)域，橋墩上游局部區(qū)域水位有所抬高，橋墩下游局部水位略有降低，流量越大水位壅高趨勢(shì)越明顯。各頻率洪水條件下水位變化分布規(guī)律基本一致，隨著水流條件的不同，各工況水位變化的范圍和大小上略有差異。當(dāng)工程河段防洪標(biāo)準(zhǔn)20年一遇洪水時(shí)，在天然情況下，大橋修建后水位壅高最大值為5.6cm，近岸水位增加值小于1cm，水位壅高大于1cm的最大影響范圍位于橋位上游約105m；朱楊溪樞紐修建后，大橋修建后水位壅高最大值為1.6cm，近岸水位增加值小1cm，水位壅高大于1cm的最大影響范圍位于橋位上游約25m。以上分析說(shuō)明，大橋修建后，工程對(duì)水位的影響較小。5.3.2工程對(duì)洪水流速的影響分析由于擬建工程占據(jù)的河道過(guò)水面積較小，因而流速影響范圍較短，流速改變也不大。計(jì)算表明，當(dāng)工程河段防洪標(biāo)準(zhǔn)20年一遇洪水時(shí)，在天然情況下，橋墩周圍流速最大變化范圍在-0.117～0.106m/s，近岸流速最大約增加0.055m/s，朱楊溪樞紐修建后，橋墩周圍流速變化范圍最大在-0.070～0.055m/s，近岸流速最大增加約0.025m/s。綜上所述，由于大橋阻水面積不大，對(duì)河道水位及流速的影響均較小，影響范圍非常有限，故不會(huì)對(duì)河段行洪帶來(lái)明顯不利影響，大橋附近局部區(qū)域的流速變化不會(huì)改變工程河段的主流形態(tài)，大橋的修建