公路沿线土地开发对桥涵的影响

1影响桥涵技术参数的主要因素

通常，公路桥涵的建设需要以满足排泄小流域洪峰流量的要求为原则进行。由于小流域洪峰流量与大江大河中大流域洪峰流量的形成不同，前者更注重强调反映各项单因素的影响。一般来讲，可以通过研究小流域洪峰流量的形成来进行公路桥涵洪峰流量的技术计算，其影响因素主要体现在以下几个方面:(1)暴雨的影响。暴雨对公路桥涵洪峰流量技术计算的影响可以分为暴雨强度和暴雨的损失两个方面:暴雨强度受到公路桥涵所在地地理气候环境条件的影响，不同纬度、不同地区的气候差异往往较大，如我国南方受海洋、河流等的影响，气候条件湿热多雨，而北方则属高原气候，干燥少雨。即使同纬度，不同地区的气候差异也会相对较大。在公路桥涵设计时就需要根据这些不同的条件，设计不同的洪流量的技术参数，以确保桥涵的安全。暴雨的损失是指在暴雨形成之后雨水流经桥涵所减少的量。洪峰的形成不仅受到暴雨的影响，在洪流流经土中，会受到植被、农田、地表渗水等蓄水拦截，进而造成暴雨损失。因此，暴雨的损失与地质、地理环境等有关，当暴雨降在渗水好的地方发生洪流的概率远低于降在渗水差的地方;(2)流域汇流的影响。流域汇流主要是指公路桥涵所处的地理环境对洪峰形成的影响。除了上文提到过的地质、植被等因素，还有人们对自然的改造，如人工渠等措施都是限制洪峰流量的因素。若假定暴雨特征为特定值时(在实际中可以根据该地区气象记录来设定)，地面的地理环境条件就成为洪峰流量形成的主要影响因素。影响汇流形成的因素也众多，主要有坡度、糙率等有关。此外流域面积和流域的几何特征等也对洪峰流量具有一定程度的影响。

2桥涵小流域洪峰流量技术参数的计算

通常，我们把影响洪峰形成的因素分别称为产流条件和汇流条件，暴雨损失与洪峰流量呈反相关，而产流量越大，汇流流量也会越大。因此，我们可以通过以下因素来对小流域洪流量的技术参数进行计算:(1)径流的厚度与洪流量的频度。厚度与频度两者相互关联，洪流量的频度主要是指在同一流域的出口处，达到发生洪水的频率，而径流厚度即水流的深度，与流域的地理位置、土壤地质、汇流的时间和洪水的频度有直接的关系;(2)流域面积。流域面积主要是指流域分水线和涵位所包围的面积，或称为集水面积，主要与流域的开合类型相关。分水线是指分隔水流的高低、丘陵等的山脊线，当地面与地下的分水线相互重合后，形成闭合流域，反之为非闭合流域;(3)地貌。地貌的计算主要包括地貌系数和地表植被或洼地对水流的拦截。地貌系数主要与地形、坡度和流域面积等相关，而地表蓄水拦截则与地面特征如植被、排水渠等相关;(4)洪峰流量折减系数。洪峰流量的折减系数主要包括三方面:一是受洪水传播影响的折减，二是流域内的不均匀降水而影响的折减系数，三是湖塘堰坝等的调节作用而影响的折减。

3公路沿线土地开发对桥涵的影响

公路沿线的土地开发过程，原有的植被遭到破坏，大大降低了洪水的拦截蓄水能力，同时沟壑被填平硬化，渗水性能降低，不同程度的改变了原有桥涵洪峰流量的参数，增加了桥涵的危险性。其影响主要体现在以下及各方面:(1)由于土地开发，改变了原有流域的地貌，使得变迁后的分水线合并为大的或分隔为小的流域面积，增加了洪流量，同时，还改变了原来地貌的坡度，缩短了径流汇流时间，增大了短时间内洪峰的流量;(2)改变了流域表面的土壤结构。一方面，在土地开发利用后，原有的植被被破坏掉，并且对原来的土壤结构也有所改变，使得渗水、蓄水的功能降低，减少了暴雨的损失量，增大了洪峰汇流的流量;另一方面，由于利用后的土地地表的粗糙程度变小，使得洪流的速率和汇流时间都缩短，在单位横截面上增加了径流的厚度，增加了洪峰的流量，严重威胁了桥涵的流通量;(3)由于土地的开发改变地貌，进而影响了流域的几何特征和径流的产量、下渗等方面，致使改变了洪水传播的折减系数和洪峰流量的折损系数。

4公路沿线土地开发对桥涵影响的工程实例

国道324线漳浦长桥路段，属于低洼回填区域，在这个区域某开发区建设正如火如荼进行当中，开发区为了赶进度顾不得听取公路养护部门的反对意见，大量的水土流失流经涵洞，不仅堵住了涵洞，还形成了一个堰塞湖，涵洞丧失了排涝的功能，路基在“湖水”的长期浸泡之下渐渐不堪重负。2013年8月，台风“潭美”带来的强降雨影响，疲弱的路基终于垮塌，造成路基、路面、涵洞滑塌、下沉，右幅4m宽行车道塌陷，据统计，共造成公路水毁直接经济损失167万元。灾情发生后，公路分局及时进行抢修治理，具体方案如下:先挖除受损路段(K356+519～K356+610，计91米)的路面、路基及旧涵洞，在旧涵洞处新建一道1－φ2.0m圆管涵，用于连接兰花大世界场地地下排水系统，然后进行路基回填并夯实，同时在K356+572处新建一道1－4mx3m盖板涵，用于道路及周边场地的排水。

5公路沿线土地开发过程中需要采取的措施

为了保护公路桥涵的安全，在对公路沿线开发时，可采取以下措施进行预防:首先，要对土地开发路段桥涵的状况进行检测，并对桥涵周围的地理环境、地质土壤和气候环境进行综合测评，以确定桥涵出口横断面的流量和桥涵的泄洪能力;其次，对土地开发可能导致洪峰形成参数的改变进行科学的评定，设计好排水系统，防止土地开发造成的洪峰流量大于桥涵泄洪的能力;再次，在土地开发利用时，要尽可能的利用地理环境条件，充分利用沼泽、湿地的自然条件，在改善生态环境的同时，也提高了蓄洪、调洪的能力;最后，一方面要注意对开发后的土地进行绿化，进行植被覆盖，另一方面要建立合理的防护设施，缓和洪流形成的过程。

6结束语

公路沿线的土地开发对桥涵的影响是多方面的，在开发利用的过程中，要充分考虑到各种影响洪流形成的参数，在施工前要进行科学的评定，进而采取合理的防护措施，确保公路桥涵有足够的泄洪能力。

作者：林树盛 单位：漳州市公路局