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改革开放以来,社会经济在迅猛发展,为了适应经济进一步发展的需要,各种工程项目应运而生,如高速公路建设和各种码头的建设等等,其中有很多工程建设占用了河道的过水面积,这势必会改变河流原有的水流状态,产生壅水和冲淤变化。
珠江三角洲是广东省经济发展较快的地区,各种工程设较多。珠江三角洲河口区又是西、北江洪水进入南海的必经之地,是受潮洪共同影响的地带。本文以广东省西部沿海高速公路虎跳门大桥水文水力计算为例,分析计算潮区工程对水流的影响情况。
广东省西部沿海高速公路起点在珠海斗门麻山岭的黄杨大道上,经斗门新山尾,经两耳岭山麓跨虎跳门水道(在南门大桥下游80 m处),过新会炮台山,跨金门公路,沿独松山麓,在崖门下沙与崖门大桥相接。
虎跳门大桥是按高速公路平原微丘区双向四车道设计的特大桥,大桥通航净空高度为22 m,设两个主通航孔,净宽90 m;主桥采用预应力混凝土连续箱梁结构,引桥采用30 m跨预应力连续刚结构。设计荷载:汽车-超20级,挂车120,桥跨跨径组成为: 20×30 m+70 m+110 m+110 m+70 m+17×30 m,共41跨,桥梁全长1 470 m。
虎跳门大桥横跨虎跳门水道,距下游西炮台水文站约170 m。虎跳门水道是珠江三角洲八大口门之一,又是西江洪水出海的主要口门之一,虎跳门水道在西炮台水文站下游约2 km处与崖门水道汇合后流入黄茅海,虎跳门水道既要承担渲泄上游洪水的任务,又受南海潮汐的影响,因而具有防洪和防潮的双重任务。
虎跳门大桥桥址距离虎跳门水道出口只有2 km左右,受潮汐的影响是相当显著的。虎跳门大桥建成后,桥墩占用了一定的过水面积,势必对洪水的下泄和潮流的上溯产生阻碍作用,在桥的上下游造成壅水现象,而且壅高的水位将会向上(下)游延伸,形成壅水曲线。壅水曲线的长度与桥墩的大小和形状有关,与通过该河道流量的大小也有关系。
要计算大桥对水流的影响情况,先要计算出在设计条件下的设计水位和设计流量。根据西炮台水文站1956~2000年实测潮水位资料进行年最高潮位的频率分析计算,得各种设计潮水位值。
