桥梁工程阻水比与河道水位关系研究（二）.pdfVIP

第5期 广东水利水电 No．5 WATERRESOURCES Mav．2010 2010年5月 GUANGDONG ANDHYDROPOWER 桥梁工程阻水比与河道水位关系研究 徐林春，郑国栋，黄 东，林美兰 (广东省水利水电科学研究院，广东省水动力学应用研究重点实验室，广东广州 510610) 摘要：针对不同类型的概化河道和天然河道地形，结合桥墩布置方式和边坡系数的不同组合，对桥梁工程阻水比与河道 水位变化之间的内在联系进行研究。结果表明：桥梁工程阻水比与河道水位(．∥，一z)之间的变化关系由桥墩阻水面积增 幅Af与河道过流面积增幅△F两者的比值随水位z升高时的整体变化趋势决定，而zxf与△F何者占优同桥墩布置方式 及边坡系数两者的综合影响密切相关。位于主河槽内的桥墩权重比例占优，∥F—Z呈反比关系；位于滩地的桥墩权重比例 占优∥，～z呈正比关系；两者权重比例相-3则分段呈单调递增或递减趋势。在相同桥墩布置方式下，边坡越缓’∥，～z 越趋于反比；反之，越趋于正比。 关键词：桥梁工程；桥墩布置方式；阻水比；水位变化 中图分类号：U442．4文献标识码：B 文章编号：1008_0112(2010)04一O004—05 1概述 结合桥墩的不同布置方式，以及考虑河岸边坡不同倾斜 在河道内兴建桥梁工程，由于桥墩及其承台等下部 程度的影响，对桥梁阻水比与河道水位变化(∥F～Z) 结构需占用河道部分行洪过流面积，增大局部水流阻 之间的内在联系进行探讨和研究。 力，阻挡、阻滞了水流，对河道水流会产生阻水作用。桥 6．4 墩及其承台等下部结构在某一水位下阻挡水流所占面 f／F ／％ 积(在水流方向的投影面积)和墩台侧面产生涡流阻滞 6．2 水流所占面积称为墩台阻水面积∽。将墩台阻水面积 除以该水位下的河道断面总面积(F)，即可估算出该桥 梁墩台的“面积阻水比”(以下简称“阻水比”，∥F)，可 用之来反映该桥梁占用河道的情况和阻水程度¨。J。 对于天然河道，不同水位下的桥墩阻水程度是不一 2．O 2．5 3．O ZIm3．5 样的。有些桥墩阻水比随河道水位(z)的升高而增大 (称为“正比”)，有些则随河道水位的升高而减小(称为 图la阻水比∥，与水位Z变化呈正比 ■ “反比”)，还有部分桥梁的阻水比随河道水位的升高而 呈波状起伏、上凹或下凹抛物线变化(无规律)。根据 笔者统计的珠江流域内67座跨河大、中、小型桥梁的阻 ∥肠丘 6 水比变化情况，有37座桥梁阻水比与河道水位呈正比 丘4 关系，占统计范围的55．22％；22座桥梁阻水比与河道 水位呈反比关系，占32．84％；剩下的8座桥梁阻水比 2 与河道水位无明显变化关系，占11．94％。图la～图lc 分别给出了桥梁阻水比随河道水位升高分别呈正比、反 丘 O 比和无规律变化关系的示意图。 4 5 6 7ZIm8 以下即针对不同类型的概化河道和天然河道地形， 图lb阻水比∥，与水位z变化呈反比 收稿El期：2010—02—24；修回日期：2010—03一04