渊吕梁市水文水资源勘测分局袁山西
吕梁
033000冤
［摘要］汾西荣欣矿铁路专线是汾西矿业集团煤炭外运通道袁桥梁的防洪标准关乎铁路运行安全遥文章根据叶山西省水文计算手册曳袁计算桥梁断面处的设计洪峰流量袁然后根据相关规范袁推算桥梁梁底最低高程是否满足防洪标准遥结果表明袁现有桥梁的100年一遇设计梁底高程袁高于复核计算的梁底最低高程26.6m曰满足叶防洪标准曳渊GB50201-2014冤的要求遥［关键词］防洪标准曰设计洪峰流量曰梁底最低高程曰汾西荣欣矿铁路专线［中图分类号］U442.3
［文献标识码］C
［文章编号］1004-7042（2019）07-0036-03
1
1.1
概述
概况
山西焦煤集团汾西矿业公司荣欣矿区铁路专线
2.2
2.2.1
设计洪峰流量计算
金家庄沟1号桥设计断面控制流域特征参数采
设计断面以上流域特征值参数确定
汾西矿业集团公司是国家重点煤炭生产企业袁公司拥有的煤炭资源储量丰富袁山西焦煤汾西荣欣矿区铁路专用线工程项目渊以下简称建设项目冤袁承运范围有汾西矿业集团控股的贺西煤矿等袁煤炭外运需求较大遥
瓦日线是山西直达沿海港口的一条重要煤炭铁路运输线袁是汾西矿业集团煤炭外运通道遥建设项目位于吕梁市柳林县境内袁自瓦日线留誉站瓦塘端接轨袁重车线由留誉站瓦塘端东侧引出袁沿瓦日线向北走行袁跨越金家庄沟后袁沿金家庄沟沟北岸跨越金家庄沟设置的汾晋柳装车站袁于金家庄沟南岸设装车环8.0km袁共设铁路桥梁5座遥1号大桥全长339.44m袁梁桥第8孔渊7-8号墩冤跨金家庄沟袁梁底高程871.63m袁地面高程826m遥1.2
河道基本情况
线袁汾晋柳站预留其他专用线接轨条件袁线路全长
用1颐10000地形图量算袁流域下垫面采用1颐250000山西省水文下垫面产流地类图量算遥计算方法如下院
流域平均宽度院B=FLZn冤Ln-2Z0Ln暂/L2
河道比降院J=咱渊Z0+Z1冤L1+渊Z1+Z2冤L2+噎噎+渊Zn-1+流域特征值参数兹=
13LJ窑F
式中院B要要要流域平均宽袁km曰
F要要要集水面积袁km2曰J要要要主河道纵坡曰L要要要主河道总长袁km曰
14Z0尧Z1尧Z2尧Z3噎噎Zn要要要河道纵断面各转折点河底高程
值袁m曰
L1尧L2尧L3噎噎Ln要要要各转折点之间分段河长袁km曰兹要要要流域特征值遥
设计断面以上流域特征值见表1遥
表1
流域面积
/km2109.7金家庄沟1号桥位于柳林县金家庄乡胡家峁村
金家庄沟内,属留誉河水系袁金家庄沟系留誉河的一级支流尧黄河的二级支流袁发源于中阳县安家塔袁在柳林县金家庄乡苏家庄进入柳林县境内遥22.1
水文计算防洪标准
金家庄沟1号桥设计断面以上流域特征值表
产流地类
河长/km40.29比降/译0.015黄土丘陵沟壑区
/km2
109.7汇流地类黄土丘陵/km2
109.7根据叶山西焦煤汾西荣欣矿区铁路专用线渊一期冤
工程可行性研究曳野该铁路等级为芋级渊线下部分参考洪标准为100年一遇遥36山西水利2.2.2
域级冤冶袁根据叶防洪标准曳表6.1.1袁域级铁路桥梁的防
依据叶山西省水文计算手册曳渊以下简称叶手册曳冤袁
计算方法及结果
结合流域特征和资料状况袁选用流域模型法尧推理公式法尧经验公式法三种方法进行对比分析袁计算结果
见表2遥经综合分析袁金家庄沟1号桥设计断面100年一遇设计洪峰流量建议采用流域模型法计算成果袁其理由如下院
表2
金家庄沟1号大桥设计断面100年一遇
设计洪峰流量计算成果
单位:m3/s流域模型法推理公式法经验公式法建议采用结果
1297128312301297以上三种方法计算结果接近袁经验公式法是综合实测流量频率计算成果得出袁对有些暴雨及产尧汇流这一比较复杂的随机物理过程进行了简化甚至予以忽略袁由于归类综合较粗袁影响因素也不可能考虑太细袁很难全面反映每一个具体流域的流域特征袁使其经验参数不稳定袁故变幅较大遥流域模型法及推理公式法是理论上比较成熟的方法袁有一套比较完整的运算系统袁参数分析所选水文数据均来自现有水文成果袁是普遍采用的方法袁为安全起见袁建议采纳流域模型3法计算结果遥3.1
梁底高计据算叶方程铁法复核计算
根路工程水文勘测设计规范曳袁梁底最低高
程为院
要要梁底最Hmin=H低s高+移程驻曰
h+驻hj
式中院HHmin要移驻hs要要要要要要考虑设计洪壅水水位高袁度采等用诸100因素年一遇设计水位曰
驻hj要要要桥下净空袁0.5m遥
的总和曰3.2
天设然计洪河道水蜿蜒位推曲求折袁过水断面不规则袁断面形状尧
粗糙系数及河道底坡沿程都有变化袁其水力因素十分复杂袁为此袁天然河道水位的推求采用恒定非均匀渐变流的能量方程为理论基础袁基本方程为院
Z2
2
2+琢22或gv2=Z1+琢E2+E1+22hgv
员+hf+hj
f式中院Z+hjv
2尧Z1要要要下游断面和上游断面的水面高程或水
位曰
E2
1尧E2要要要分别为下断面和上断面的总水头曰
2
2vg员尧hf2v尧g圆要要要分别为下断面和上断面流速水头曰hj要要要分别为上下断面之间的沿程水头损失琢要要要和为动能局部水改头正损失系数曰
袁在单式断面中袁可令
山西水利
防灾减灾·2019年第7期
其中的琢抑1.0遥
一般采用均匀流沿程水头损失的公式袁计算河道渐变流的沿程水头损失hf遥
沿程水头损失hf计算公式院
hf在金家庄沟设计河段范=軃JL
围内袁根据金家庄沟河道断面变化及桥梁布置情况袁共布设3个横断面袁断401面桩号分别为K0+000尧K0+094尧K0+401袁评价河段长
K0+000m袁选择金家庄沟1号桥下游94段100年冤作为一遇控河制道断水面面袁线从下袁水游面向线推上游m算结推处果算断见出面表设渊桩计号3遥
河表3
现状桥梁河段100年一遇设计洪水水面线推求结果表
序
河底
号桩号
高程水-1冤德数备注
1K0+000825.20/m/m
位面/m积2河/m宽渊/流m窑速s佛汝843.0858971.02.200.242K0+094825.90844.1057654.32.250.22金家庄
沟1号
桥3K0+401832.50844.1442344.23.070.323.3
当设m计臆波1.25浪爬时高袁计设算
计波浪爬高公式采用院
Rp=K式中院m要要要斜坡坡率曰
吟KvKpR0
K吟要要要要斜经坡23验的系糙数率袁及经渗验透系性数系袁数重力可袁KK根吟v要要=0.8加据速风曰
度速g=9.8
V=
渊m/s渊m/s2冤组成的冤尧设计无水深维量dV尧渊/gd冤1/2查表得到曰R0要要要为无风情况下光滑不透水护面渊KH=1m时的爬高值袁m曰
吟=1冤袁Kp要要要爬高累积频率换算系数袁据H/d和累计频
率查表求得袁结果见表4遥
表4桥位处100年一遇设计洪水波浪爬高计算结果表
斜坡的糙计算
爬高累率及渗透风速平均
风区经验积频率爬高设计波性系水深系k数窑v/吟渊ms-1冤d/m长F/度mk数换算系v数kR值浪爬高0p/mRp/m0.852310.654.31.182.411.450.343.4
根壅据水叶高铁度
路工程水文勘测设计规范曳推荐公式袁计
算桥位前最大壅水高度驻ZM遥式中院驻Z驻ZM=浊渊VM2
-V2冤
M要要要桥前最大壅水高度袁m曰
2019年7月37防灾减灾SHANXIWATERRESOURCES表5桥位处100年一遇设计洪水壅水高度计算表
桥下需要的过水面积Wx/m2
665桥下供给过水面积Wg/m2
477桥下平均流速VM渊/m窑s-1冤2.62阻断流量
设计流量阻断流量与设计流量QP渊/m窑s-1冤Q阻渊/m窑s-1冤比值
/%129742432.7设计流速Vp渊/m窑s-1冤2.25阻水面积
/m2
100冲刷系数
P1.4系数浊0.07水面壅高值吟Z/m
0.13表6
各种雍水高度之和
水面雍水高度
/m0.13波浪壅高/m0.34小计移驻h
/m0.47金家庄沟1号桥100年一遇梁底最低高程复核成果表
桥下净空安全值吟hj/m0.5现状设计水位
Hs/m
844.10计算梁底最低高程
/m845.06设计梁底最低高程
/m871.63计算值与设计值之差
/m26.6是否达100年一遇设计防洪标准
是浊要要要系数袁与水流进入桥孔阻力有关曰要桥下平均流速遥VM要要
V要要要桥前全断面平均流速曰
水高度之和为0.47m袁桥下净空安全值0.5m遥经计算袁桥梁100年一遇的设计梁底高程袁高于计算梁底最低
100年一遇设计洪水计算梁底最低高程为845.06m遥50201-2014冤的要求遥4
结论
高程26.6m渊结果见表6冤袁满足叶防洪标准曳渊GB
其中袁对于中等土袁桥下平均流速公式院式中院P要要要冲刷系数袁P=WX/Wg曰
WX要要要桥下需要过水面积遥
VM越vp伊2P渊/P+1冤
金家庄沟1号桥满足100年一遇的设计防洪标
其中袁桥下需要过水面积公式院式中院Qp要要要设计流量曰
vp要要要设计流速曰
Wx=Qp/vpcos琢曰
准要求袁建设项目的实施袁不仅能够满足汾西矿业集团公司煤炭外运的运输需要袁提高企业的经济效益袁从而提升企业的市场竞争力袁同时可以带动当地经济的发展袁而且为瓦日铁路集结货源袁扩大干线铁路的吸引范围袁为干线铁路提供充足的货源保障遥
（1977-）［作者简介］刘晓丽，女，2011年毕业于河北工程工程师。大学水文与水资源工程专业，
［收稿日期］2019-05-11曰［修回日期］2019-06-17
3.5
桥梁的100年一遇设计水位为844.10m袁各种雍
计算结果
Wg要要要桥下供给过水断面积袁结果见表5遥
琢要要要水流方向与桥梁轴线之法线的夹角毅曰
信息窗口省人大常委会启动汾河流域生态修复与保护条例执法检查这次检查袁将采取省尧市联动袁实地检查尧随机抽查和委托检查相结合的方式遥其中袁省人大常委会执法检查组主要在太原尧晋中两市进行实地检查袁每个市抽查两至三个县曰同时委托忻州尧吕梁尧临汾尧运城四市人大常委会分别在本区域内开展执法检查遥
与去年相比袁本次执法检查还新增了随机抽查和问卷调查两个环节遥
此外袁这次执法检查在突出重点的同时袁还将了解掌握各方面情况袁从深度和广度上对现行条例的针对性尧适用性和可操作性进行调研袁为下一步与时俱进完善修改法规创造必要条件遥
渊转自叶山西日报曳记者杨文冤
生态修复与保护条例曳实施情况检查正式启动遥以省人大常委会副主任高卫东为组长的执法检查组袁将赴太原尧晋中等地展开检查遥副省长王成代表省政府就条例实施情况进行了汇报遥
这次检查袁是省人大常委会继去年决定连续三年对该条例实施情况开展检查以来的第二次遥按照年度监督工作要点安排袁在去年聚焦法律责任尧查找问题尧提出建议尧明确任务的基础上袁今年坚持以让母亲河水量丰起来尧水质好起来尧风光美起来为目标袁以改善汾河水质尧依法防治水环境污染为重点袁深入检查各项治理任务完成情况袁重在发现问题袁突出监督效果遥38山西水利7月16日袁省人大常委会关于叶山西省汾河流域
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