[发明专利]一种基于几何关系的斜桥通航有效通航净宽确定方法

说明书

本发明公开了一种基于几何关系的斜桥桥梁通航有效通航净宽确定方法，采用以下公式计算：l＝B‑C或者E,二者取大值,其中，l为有效通航净宽，B为实际通航净宽，C为防撞设施占用宽度，E为桥墩紊流宽度，C/E二者取较大值。当所述斜桥为正坐桥梁时，实际通航净宽采用以下公式计算：B＝(L‑b‑a×tanα)×cosα，当所述斜桥为斜坐桥梁时，实际通航净宽采用以下公式计算：B＝(L‑b)×cosα，其中：L指跨度，b为桥墩或桥柱宽度，a为桥墩或桥柱长度，α为水流方向与桥梁轴线的法线方向夹角。本发明将桥梁的平面布置与桥梁区域水流航行及河道条件相结合，为斜桥的规划设计提供依据，可以在桥梁设计阶段得到有效通航净宽，从而优化桥梁通航设计方案，以便保障桥区水域的船舶通航安全。

技术领域

本发明涉及水运交通领域，特别涉及一种基于几何关系的斜桥桥梁通航有效通航净 宽确定方法。

背景技术

水运的基础是航道，航道作为国家重要的公益性交通基础设施，属于有限的不可再 生资源。截至2018年底，全国内河航道通航里程12.71万公里，居世界第一，内河等级 航道6.64万公里，其中，三级及以上航道1.35万公里，基本形成了以长江干线、西江 航运干线、京杭运河、黑龙江水系、长江三角洲和珠江三角洲航道网为骨干的干支直达、 江海连通的航道网。随着航道及桥梁的发展，船舶撞桥事故越来越多，事故的影响也越 来越大，从通航的角度来看，桥梁的建设不仅限制了航道的通过能力，还增加了船舶的 通航风险。

根据《内河通航标准》(GB50139-2014)，桥梁“应建在河床稳定、航道水深充裕 和水流条件良好的平顺河段，远离易变的洲滩”。随着桥梁和航运事业的快速发展，桥 梁建设和通航同时适合的河段位置越来越少，选址限制使得斜桥(桥梁轴线法线与水流 方向交角很大的桥梁)越来越多。但目前还没有用于确定斜桥有效通航净宽的方法，使 得斜桥的规划设计缺少依据。因此，迫切需要研究适合我国内河航道建设的斜桥桥梁通 航有效通航净宽确定方法。

发明内容

本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种基于几何关系的斜桥桥梁通航 有效通航净宽确定方法。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种基于几何关系 的斜桥桥梁通航有效通航净宽确定方法，采用以下公式计算：l＝B-C或者E,二者取大值, 其中，l为有效通航净宽，B为实际通航净宽，C为防撞设施占用宽度，E为桥墩紊流宽度，C/E二者取较大值。

当所述斜桥为正坐桥梁时，实际通航净宽采用以下公式计算：

B＝(L-b-a×tan α)×cos α，其中：L指跨度，b为桥墩或桥柱宽度，a为桥墩或桥柱长度，a和b需要根据墩柱高度和通航水位的关系进行确定，当桥墩的顶面高程大于设 计最低通航水位减去代表船型吃水时，b取桥墩宽度，a取桥墩长度，当桥墩的顶面高程 小于设计最低通航水位减去代表船型吃水时，b取桥柱宽度，a取桥柱长度，α为水流方 向与桥梁轴线的法线方向夹角。

当所述斜桥为斜坐桥梁时，实际通航净宽采用以下公式计算：B＝(L-b)×cos α，其中：L指跨度，b为桥墩或桥柱宽度，a为桥墩或桥柱长度，a和b需要根据墩柱高度 和通航水位的关系进行确定，当桥墩的顶面高程大于设计最低通航水位减去代表船型吃 水时，b取桥墩宽度，a取桥墩长度，当桥墩的顶面高程小于设计最低通航水位减去代表 船型吃水时，b取桥柱宽度，a取桥柱长度，α为水流方向与桥梁轴线的法线方向夹角。

本发明具有的优点和积极效果是：将桥梁的平面布置与桥梁区域水流航行及河道条 件相结合，为斜桥的规划设计提供依据，可以在桥梁设计阶段得到有效通航净宽，从而优化桥梁通航设计方案，以便保障桥区水域的船舶通航安全。

附图说明

图1为本发明实施例1-斜桥为正坐桥梁时的计算原理图；

图2为本发明实施例2-斜桥为斜坐桥梁时的计算原理示意图；