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1、渠道橋墩群阻水計算及解決方案梁軍(武漢市政工程設(shè)計研究院有限責任公司)Liangjun(WuhanMunicipalEngineeringDesign&ResearchInstituteCo.,Ltd.)摘要本文結(jié)合武漢市二環(huán)線(余家頭水廠~東湖路)段中跨羅家港及沙湖港橋梁工程,通過水水利計算,分析了橋墩占渠道斷面后的流態(tài)及流量,并針對本工程提出了具體措施,增大渠道流量以滿足設(shè)計要求。AbstractInthispaper:WuhanSecondLink(YuJiatouWater~donghuRoad)ofthecr
2、ossLuojiaChannelandtheShahubridgeproject,throughthewaterhydrauliccalculation,analysisofthepierafterthetotalflowchannelsectionandflow,andforTheprojectputforwardspecificmeasurestoincreasetheflowchannelstomeetthedesignrequirements.關(guān)鍵詞粗糙系數(shù)水力坡降過水斷面Keywords:Roughnessc
3、oefficientHydraulicgradientCrosssection隨著大量渠道整治工程和交通工程的實施,經(jīng)常會出現(xiàn)橋墩位于排水渠內(nèi),占據(jù)渠道部分過水斷面,產(chǎn)生橋墩繞流,以及諸多橋墩的群體效應(yīng),將對渠道排水能力造成較大的影響。武漢市二環(huán)線水東段工程與羅家港和沙湖港兩個明渠相交,出現(xiàn)了如上情況,需通過論證解決方案。本工程位于武漢市武昌區(qū),起點為臨江大道,止點為沙湖港。通常對橋墩阻水問題的解決方案,有①盡量減小橋墩占用渠道過水斷面面積;②減小橋墩的物形阻力;③擴大渠道的過水斷面;④加高排水渠道渠頂高程,以上幾個方
4、面采取工程措施。而針對本工程的特殊性,由于渠道兩邊是二環(huán)線道路,且出于渠道的景觀要求,局部段擴大渠道過水斷面的方案不是很可行。而調(diào)整渠道高程會直接影響到周邊的道路和場地高程設(shè)計,也比較麻煩。因此,我們從水利計算方面著手,以求得更好的解決方法。1.沙湖港上建設(shè)二環(huán)線的跨港橋沙湖港為矩形明渠斷面(兩側(cè)混凝土擋土墻,底部為土)B=34m,水深2m,坡度i=0.00015,過水流量Q=85m3/s。粗糙系數(shù)土明渠n=0.025~0.03混凝土渠道n=0.013~0.014原渠道,加權(quán)后粗糙系數(shù)n=0.02水利計算表格如下:二環(huán)
5、線過沙湖港橋,立下2根Φ1500mm柱后,渠道斷面變?yōu)?.5+2.5+21,水利計算表格如下:采取措施為對底部土明渠進行護砌,護砌后明渠粗糙系數(shù)減小為n=0.015,水利計算表格如下:護砌后,渠道總過流能力達到93m3/s,滿足設(shè)計流量要求。2.羅家港渠道上建設(shè)跨港橋羅家港為梯形斷面(漿砌磚護砌),底寬B=25m,設(shè)計水深H=2.5m(常水位2.0m),縱坡0.00015,粗糙系數(shù)n=0.0017,邊坡比m=2,設(shè)計流量Q=85m3/s,流速v=1.2m/s。以6號橋為例,立下2根Φ1000mm柱后,渠道斷面變?yōu)?+1
6、5+4斷面減小后,流量達不到設(shè)計要求,需采取措施,增加此段(L=4m)的水利坡降i=0.00025增大坡度后,渠道總過流能力達到88.79m3/s,滿足設(shè)計流量要求。小結(jié)通過本文的計算論證,當跨港(河)橋墩阻擋過水斷面時,渠道的流態(tài)及過流能力都發(fā)生了變化。在不增大渠道斷面的情況下可通過減小渠道的粗糙度和增大水力坡降的方式來增大流速,以滿足渠道流量的要求。參考文獻[1]吉紅香、黃本勝:長渠道橋墩群阻水物理模型試驗研究第一作者簡介,梁軍,出生于1978年2月2日,性別男,籍貫湖北,學歷大學本科,就職于武漢市政工程設(shè)計研究院
7、有限責任公司,職務(wù)工程師,職稱高級,主要從事給水排水市政工程設(shè)計。