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长江下游河段桥墩压缩冲刷预测研究

陈述 李雨晨 许慧 尚倩倩 陈梓偲

陈述, 李雨晨, 许慧, 尚倩倩, 陈梓偲. 长江下游河段桥墩压缩冲刷预测研究[J]. 水利水运工程学报, 2019, (3): 16-24. doi: 10.16198/j.cnki.1009-640X.2019.03.003
引用本文: 陈述, 李雨晨, 许慧, 尚倩倩, 陈梓偲. 长江下游河段桥墩压缩冲刷预测研究[J]. 水利水运工程学报, 2019, (3): 16-24. doi: 10.16198/j.cnki.1009-640X.2019.03.003
CHEN Shu, LI Yuchen, XU Hui, SHANG Qianqian, CHEN Zisi. Predictionof bridge pier compression scour in lower reaches of Yangtze River[J]. Hydro-Science and Engineering, 2019, (3): 16-24. doi: 10.16198/j.cnki.1009-640X.2019.03.003
Citation: CHEN Shu, LI Yuchen, XU Hui, SHANG Qianqian, CHEN Zisi. Predictionof bridge pier compression scour in lower reaches of Yangtze River[J]. Hydro-Science and Engineering, 2019, (3): 16-24. doi: 10.16198/j.cnki.1009-640X.2019.03.003

长江下游河段桥墩压缩冲刷预测研究

doi: 10.16198/j.cnki.1009-640X.2019.03.003
基金项目: 

国家重点研发计划资助项目 2016YFC0402306

三峡后续工作项目“水沙变化对长江河流健康的影响研究” 12610100000018J129-06

详细信息
    作者简介:

    陈述(1983—),男,江西景德镇人,高级工程师,主要从事桥梁设计、桥渡水文研究。E-mail:chens@brdi.com.cn

  • 中图分类号: U442.3+2

Predictionof bridge pier compression scour in lower reaches of Yangtze River

  • 摘要: 建桥引起的河床变化可分为压缩冲刷和局部冲刷。相比于局部冲刷,压缩冲刷研究较少,压缩冲刷使桥址断面产生整体性下降,不利于桥墩基础安全。在总结前人研究成果基础上,以长江下游世业洲桥位方案为例,建立了桥墩压缩冲刷预测模型。探讨了不同空间尺度下桥墩边界的处理方法; 针对长江下游河段水沙特点,从工程安全角度出发,提出了水沙过程的选取方法; 最后预测了桥位上下游河床变形和桥墩压缩冲刷深度,并与长江下游已建桥址断面冲刷深度进行比对,两者基本相当。结果表明, 文中确定的桥墩压缩冲刷是合理的,可为桥墩基础埋深提供技术依据。
  • 图  1  世业洲桥位方案平面布置

    Figure  1.  Plan layout of Shiyezhou bridge location scheme

    图  2  桥墩立面布置(世业洲右汊)(单位:m)

    Figure  2.  Elevation layout of piers (right branch of Shiyezhou)(unit: m)

    图  3  世业洲桥位桥址断面多年冲淤变化

    Figure  3.  Changes in erosion and siltation at site section of Shiyezhou bridge over years

    图  4  桥墩边界处理示意

    Figure  4.  Schematic diagram of bridge pier boundary treatment

    图  5  模型水位与流速验证结果

    Figure  5.  Verification results of water level and flow velocity given by model

    图  6  河段实测与计算冲淤分布对比(2011年10月—2015年11月)(单位:m)

    Figure  6.  Comparison between measured and calculated riverbed scouring and silting distribution along Shiyezhou reach (from Oct.2011 to Nov.2015)(unit:m)

    图  7  三峡水库蓄水后大通站流量与输沙率关系

    Figure  7.  Relationships between discharge and sediment-transport rate at Datong station after impoundment of Three Gorges reservoir

    图  8  1950—2014年大通站年径流量、输沙量

    Figure  8.  Annual runoff and sediment runoff by Datong station from 1950 to 2014

    图  9  2007—2010年流量输沙率过程

    Figure  9.  Process of discharge and sediment-transport rate from 2007 to 2010

    图  10  桥址断面单宽流量横向分布

    Figure  10.  Transverse distribution of unit discharge of bridge site sections

    表  1  长江下游典型桥梁桥址断面最大压缩冲刷深度实测统计(1998—2013年)

    Table  1.   Maximum compression scouring depths of typical bridge site sections in lower reaches of Yangtze River (1998-2013)

    桥名 桥址宽度/m 断面形态 最大压缩冲刷深度/m
    铜陵长江公路大桥 1.1 V形 4.0
    芜湖长江大桥 2.1 U形,主槽偏右 4.2
    大胜关长江大桥 1.4 不对称V形 8.0
    南京长江大桥 1.2 V形,深槽靠右 2.8
    南京长江二桥(右汊) 1.6 U形,北深南浅 2.6
    南京长江四桥 1.9 宽V形,深槽靠右 6.0
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出版历程
  • 收稿日期:  2018-09-12
  • 刊出日期:  2019-06-01

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