梁军（武汉市政工程设计研究院有限责任公司）

Liangjun(Wuhan Municipal Engineering Design & Research Institute Co., Ltd.)

摘 要 本文结合武汉市二环线(余家头水厂~东湖路)段中跨罗家港及沙湖港桥梁工程，通过水水利计算，分析了桥墩占渠道断面后的流态及流量，并针对本工程提出了具体措施，增大渠道流量以满足设计要求。

Abstract In this paper: Wuhan Second Link (Yu Jiatou Water ~ donghu Road) of the cross Luojia Channel and the Shahu bridge project, through the water hydraulic calculation, analysis of the pier after the total flow channel section and flow, and for The project put forward specific measures to increase the flow channels to meet the design requirements.

关键词 粗糙系数 水力坡降 过水断面

Key words: Roughness coefficient  Hydraulic gradient  Cross section

随着大量渠道整治工程和交通工程的实施，经常会出现桥墩位于排水渠内，占据渠道部分过水断面，产生桥墩绕流，以及诸多桥墩的群体效应，将对渠道排水能力造成较大的影响。

武汉市二环线水东段工程与罗家港和沙湖港两个明渠相交，出现了如上情况，需通过论证解决方案。本工程位于武汉市武昌区，起点为临江大道，止点为沙湖港。

通常对桥墩阻水问题的解决方案，有尽量减小桥墩占用渠道过水断面面积；减小桥墩的物形阻力；扩大渠道的过水断面；加高排水渠道渠顶高程，以上几个方面采取工程措施。

而针对本工程的特殊性，由于渠道两边是二环线道路，且出于渠道的景观要求，局部段扩大渠道过水断面的方案不是很可行。而调整渠道高程会直接影响到周边的道路和场地高程设计，也比较麻烦。因此，我们从水利计算方面着手，以求得更好的解决方法。

1.沙湖港上建设二环线的跨港桥

沙湖港为矩形明渠断面(两侧混凝土挡土墙，底部为土)B=34m,水深2m,坡度i=0.00015，过水流量Q=85m3/s。

粗糙系数土明渠n=0.025~0.03

混凝土渠道n=0.013~0.014

原渠道，加权后粗糙系数n=0.02

水利计算表格如下：

二环线过沙湖港桥，立下2根Φ1500mm柱后，渠道断面变为7.5+2.5+21，水利计算表格如下：

采取措施为对底部土明渠进行护砌，护砌后明渠粗糙系数减小为n=0.015，水利计算表格如下：

护砌后，渠道总过流能力达到93m3/s,满足设计流量要求。

2.罗家港渠道上建设跨港桥

罗家港为梯形断面（浆砌砖护砌）,底宽B=25m，设计水深H=2.5m(常水位2.0m)，纵坡0.00015，粗糙系数n=0.0017，边坡比m=2，设计流量Q= 85m3/s，流速v=1.2m/s。

以6号桥为例，立下2根Φ1000mm柱后，渠道断面变为4+15+4

断面减小后，流量达不到设计要求，需采取措施，增加此段(L=4m)的水利坡降i=0.00025

增大坡度后，渠道总过流能力达到88.79m3/s,满足设计流量要求。

小结

  通过本文的计算论证，当跨港（河）桥墩阻挡过水断面时，渠道的流态及过流能力都发生了变化。在不增大渠道断面的情况下可通过减小渠道的粗糙度和增大水力坡降的方式来增大流速，以满足渠道流量的要求。

参考文献

[1] 吉红香、黄本胜：长渠道桥墩群阻水物理模型试验研究

第一作者简介，梁军，出生于1978年2月2日，性别男，籍贯湖北，学历大学本科，就职于武汉市政工程设计研究院有限责任公司，职务工程师，职称高级，主要从事给水排水市政工程设计。下载本文