鐵路涵洞防洪能力評(píng)價(jià)

2025-10-16

鐵路是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的“大動(dòng)脈”,其安全穩(wěn)定運(yùn)行關(guān)系到人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全與社會(huì)的正常秩序。而鐵路涵洞作為鐵路線路中的關(guān)鍵組成部分,在雨季和洪水多發(fā)期,承擔(dān)著宣泄洪水、保障鐵路線路不被洪水浸泡和沖毀的重要作用。一旦鐵路涵洞防洪能力不足,在遭遇洪水時(shí)極易發(fā)生積水、淤堵甚至坍塌等事故,不僅會(huì)導(dǎo)致鐵路線路中斷,影響旅客出行和貨物運(yùn)輸,還可能引發(fā)嚴(yán)重的安全事故,造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。因此,開(kāi)展鐵路涵洞防洪能力評(píng)價(jià)工作能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)涵洞在防洪方面存在的隱患,為后續(xù)的整改和加固提供科學(xué)依據(jù),從而保障鐵路運(yùn)輸?shù)陌踩珪惩ā?/p>

鐵路涵洞防洪能力評(píng)價(jià)

一、鐵路涵洞防洪能力評(píng)價(jià)的重要性

從安全角度來(lái)看,充足的防洪能力是鐵路涵洞抵御洪水災(zāi)害的關(guān)鍵。在極端天氣頻繁出現(xiàn)的當(dāng)下,強(qiáng)降雨引發(fā)的洪水對(duì)鐵路涵洞的沖擊日益加劇,通過(guò)科學(xué)的防洪能力評(píng)價(jià),能夠準(zhǔn)確判斷涵洞在不同洪水等級(jí)下的承受能力,提前識(shí)別潛在的安全風(fēng)險(xiǎn),避免因涵洞損毀導(dǎo)致鐵路線路癱瘓,進(jìn)而保障列車運(yùn)行安全和旅客生命安全。

從經(jīng)濟(jì)層面分析,鐵路運(yùn)輸在我國(guó)物流體系中占據(jù)重要地位,一旦因涵洞防洪問(wèn)題導(dǎo)致鐵路停運(yùn),將對(duì)沿線地區(qū)的工業(yè)生產(chǎn)、商業(yè)貿(mào)易等造成嚴(yán)重影響,產(chǎn)生巨大的直接和間接經(jīng)濟(jì)損失。而有效的防洪能力評(píng)價(jià)可以幫助鐵路部門有針對(duì)性地開(kāi)展涵洞維護(hù)和改造工作,降低洪水災(zāi)害造成的經(jīng)濟(jì)損失,保障國(guó)民經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定發(fā)展。

從社會(huì)層面而言,鐵路是公眾出行的重要選擇之一,涵洞防洪能力不足引發(fā)的鐵路停運(yùn)會(huì)打亂人們的出行計(jì)劃,影響社會(huì)正常秩序。通過(guò)開(kāi)展防洪能力評(píng)價(jià),確保鐵路涵洞在洪水期間正常發(fā)揮作用,能夠保障鐵路運(yùn)輸?shù)倪B續(xù)性和可靠性,維護(hù)社會(huì)的和諧穩(wěn)定。

二、鐵路涵洞防洪能力評(píng)價(jià)內(nèi)容

涵洞自身結(jié)構(gòu)參數(shù)評(píng)估:這是評(píng)價(jià)的基礎(chǔ),主要涉及涵洞的孔徑尺寸、凈高、長(zhǎng)度、進(jìn)出口形式以及結(jié)構(gòu)強(qiáng)度等指標(biāo)??讖匠叽缰苯記Q定了涵洞的過(guò)流能力,孔徑過(guò)小會(huì)導(dǎo)致洪水排泄不暢,容易引發(fā)積水;凈高不足則可能在洪水水位較高時(shí)被淹沒(méi),影響涵洞正常使用;進(jìn)出口形式合理與否會(huì)影響水流的順暢性,不當(dāng)?shù)倪M(jìn)出口形式可能產(chǎn)生漩渦、回流等現(xiàn)象,加劇對(duì)涵洞結(jié)構(gòu)的沖刷;結(jié)構(gòu)強(qiáng)度則關(guān)系到涵洞在洪水沖擊下是否會(huì)發(fā)生變形、開(kāi)裂甚至坍塌,需要通過(guò)專業(yè)檢測(cè)手段評(píng)估涵洞混凝土強(qiáng)度、鋼筋配置等情況。

水文條件分析:主要包括涵洞所在區(qū)域的歷史洪水?dāng)?shù)據(jù)、設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)、洪水流量、洪水水位以及匯水面積等內(nèi)容。歷史洪水?dāng)?shù)據(jù)能夠?yàn)榕袛嗪催^(guò)往防洪情況提供參考,設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)是評(píng)價(jià)涵洞防洪能力是否達(dá)標(biāo)的重要依據(jù),需要對(duì)比涵洞的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)與當(dāng)前區(qū)域的防洪要求,判斷是否需要提升;洪水流量和水位則是計(jì)算涵洞過(guò)流能力、評(píng)估洪水對(duì)涵洞威脅程度的關(guān)鍵參數(shù);匯水面積大小直接影響匯入涵洞的洪水量,匯水面積越大,涵洞面臨的洪水壓力越大。

周邊環(huán)境影響評(píng)估:周邊地形地貌、植被覆蓋情況、河道淤積狀況等都會(huì)對(duì)涵洞防洪能力產(chǎn)生影響。例如,涵洞上游若存在山體滑坡、泥石流等隱患,在洪水期間可能會(huì)攜帶大量泥沙、石塊堵塞涵洞;周邊植被覆蓋率低會(huì)導(dǎo)致水土流失加劇,泥沙進(jìn)入涵洞造成淤積,降低涵洞過(guò)流能力;河道淤積會(huì)使河床抬高,導(dǎo)致洪水水位上升,增加涵洞被淹沒(méi)的風(fēng)險(xiǎn)。

三、鐵路涵洞防洪能力評(píng)價(jià)方法

經(jīng)驗(yàn)公式法:該方法是基于長(zhǎng)期的工程實(shí)踐和大量的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù),總結(jié)歸納出的用于計(jì)算涵洞過(guò)流能力、洪水水位等參數(shù)的經(jīng)驗(yàn)公式。在評(píng)價(jià)過(guò)程中,工作人員根據(jù)涵洞的類型(如圓管涵、蓋板涵、拱涵等)、孔徑尺寸、進(jìn)出口形式等參數(shù),選擇合適的經(jīng)驗(yàn)公式,計(jì)算出涵洞的過(guò)流能力,并與設(shè)計(jì)洪水流量進(jìn)行對(duì)比,判斷涵洞的過(guò)流能力是否滿足防洪要求。經(jīng)驗(yàn)公式法具有計(jì)算簡(jiǎn)便、所需參數(shù)較少的優(yōu)點(diǎn),適用于初步評(píng)價(jià)和對(duì)大量涵洞進(jìn)行快速篩查,但由于經(jīng)驗(yàn)公式是在特定條件下總結(jié)得出的,其精度可能受到地域、涵洞類型等因素的限制,在對(duì)重要涵洞進(jìn)行詳細(xì)評(píng)價(jià)時(shí),還需要結(jié)合其他方法進(jìn)行驗(yàn)證。

水力模型試驗(yàn)法:該方法是通過(guò)構(gòu)建與實(shí)際涵洞相似的物理模型,模擬不同洪水條件下涵洞的水流運(yùn)動(dòng)情況,進(jìn)而評(píng)估涵洞的防洪能力。在試驗(yàn)過(guò)程中,工作人員可以精確控制洪水流量、水位等參數(shù),觀察水流在涵洞內(nèi)的流態(tài)、流速分布以及對(duì)涵洞結(jié)構(gòu)的沖刷情況,準(zhǔn)確測(cè)量涵洞的過(guò)流能力和洪水水位變化。水力模型試驗(yàn)法能夠真實(shí)反映涵洞的水力特性,評(píng)價(jià)結(jié)果精度較高,適用于對(duì)復(fù)雜結(jié)構(gòu)涵洞或重要路段涵洞的防洪能力進(jìn)行深入研究和評(píng)價(jià),但該方法需要耗費(fèi)大量的人力、物力和時(shí)間,試驗(yàn)成本較高,且模型的相似性模擬難度較大,對(duì)試驗(yàn)技術(shù)要求較高。

數(shù)值模擬法:借助計(jì)算機(jī)技術(shù)和流體力學(xué)理論,建立涵洞水流運(yùn)動(dòng)的數(shù)學(xué)模型,通過(guò)數(shù)值計(jì)算的方式模擬不同洪水場(chǎng)景下涵洞的水力特性和防洪狀況。工作人員可以利用專業(yè)的數(shù)值模擬軟件,輸入涵洞結(jié)構(gòu)參數(shù)、水文數(shù)據(jù)、周邊環(huán)境條件等信息,構(gòu)建三維或二維的數(shù)值模型,模擬洪水在涵洞內(nèi)的流動(dòng)過(guò)程,計(jì)算出涵洞的過(guò)流能力、洪水水位、流速分布等關(guān)鍵指標(biāo),并分析洪水對(duì)涵洞結(jié)構(gòu)的影響。數(shù)值模擬法具有模擬范圍廣、參數(shù)調(diào)整方便、能夠快速模擬多種洪水場(chǎng)景等優(yōu)點(diǎn),且隨著計(jì)算機(jī)性能的不斷提升和數(shù)值計(jì)算方法的不斷優(yōu)化,其評(píng)價(jià)精度也在不斷提高,目前已成為鐵路涵洞防洪能力評(píng)價(jià)的重要方法之一。但該方法對(duì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性要求較高,模型參數(shù)的選擇和驗(yàn)證也需要專業(yè)的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)。

四、鐵路涵洞防洪能力評(píng)價(jià)原則

科學(xué)性原則:評(píng)價(jià)工作必須以科學(xué)的理論和方法為指導(dǎo),充分利用水文水利學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、材料力學(xué)等相關(guān)學(xué)科的理論知識(shí),結(jié)合鐵路涵洞的實(shí)際情況,選擇合適的評(píng)價(jià)指標(biāo)和評(píng)價(jià)方法。在數(shù)據(jù)收集過(guò)程中,要確保數(shù)據(jù)的真實(shí)性、準(zhǔn)確性和完整性,通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)勘查、實(shí)驗(yàn)檢測(cè)、資料查閱等多種方式獲取可靠的數(shù)據(jù);在數(shù)據(jù)分析和計(jì)算過(guò)程中,要嚴(yán)格按照科學(xué)的計(jì)算方法和步驟進(jìn)行,避免主觀臆斷和隨意性,確保評(píng)價(jià)結(jié)果能夠真實(shí)反映涵洞的防洪能力。

規(guī)范性原則:鐵路涵洞防洪能力評(píng)價(jià)工作需要遵循國(guó)家和行業(yè)相關(guān)的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)要求,如《鐵路橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》《鐵路工程水文勘測(cè)設(shè)計(jì)規(guī)范》等。這些規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)對(duì)涵洞的設(shè)計(jì)、施工、檢測(cè)、評(píng)價(jià)等方面都做出了明確的規(guī)定,是開(kāi)展評(píng)價(jià)工作的重要依據(jù)。在評(píng)價(jià)過(guò)程中,要嚴(yán)格按照規(guī)范要求確定評(píng)價(jià)指標(biāo)的取值范圍、評(píng)價(jià)方法的應(yīng)用條件等,確保評(píng)價(jià)工作的規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化,使不同地區(qū)、不同類型涵洞的評(píng)價(jià)結(jié)果具有可比性。

實(shí)用性原則:評(píng)價(jià)工作的目的是為鐵路涵洞的維護(hù)、改造和管理提供科學(xué)依據(jù),因此評(píng)價(jià)結(jié)果必須具有較強(qiáng)的實(shí)用性和可操作性。在評(píng)價(jià)過(guò)程中,要充分考慮鐵路部門的實(shí)際需求和工程建設(shè)的可行性,提出的評(píng)價(jià)結(jié)論和建議要具體、明確,能夠直接指導(dǎo)實(shí)際工作。例如,對(duì)于防洪能力不足的涵洞,要明確指出問(wèn)題所在,并提出切實(shí)可行的整改措施,如增大孔徑、加固結(jié)構(gòu)、清理淤積等,同時(shí)要考慮整改措施的經(jīng)濟(jì)性和技術(shù)難度,確保措施能夠順利實(shí)施。

動(dòng)態(tài)性原則:鐵路涵洞的防洪能力會(huì)隨著時(shí)間的推移和外部環(huán)境的變化而發(fā)生改變,如涵洞結(jié)構(gòu)的老化、周邊環(huán)境的破壞、水文條件的變化等都會(huì)影響涵洞的防洪能力。因此,鐵路涵洞防洪能力評(píng)價(jià)工作不是一次性的工作,需要遵循動(dòng)態(tài)性原則,定期對(duì)涵洞的防洪能力進(jìn)行重新評(píng)價(jià)。根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果,及時(shí)調(diào)整維護(hù)和管理策略,確保涵洞始終保持良好的防洪狀態(tài),適應(yīng)不斷變化的防洪需求。

五、常見(jiàn)問(wèn)題與解決方案

(一)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)收集困難

問(wèn)題:一方面,部分鐵路涵洞建設(shè)年代久遠(yuǎn),相關(guān)的設(shè)計(jì)資料、施工記錄、歷史洪水?dāng)?shù)據(jù)等可能存在缺失、損壞或存檔不規(guī)范的情況,難以獲取完整準(zhǔn)確的基礎(chǔ)數(shù)據(jù);另一方面,對(duì)于一些偏遠(yuǎn)地區(qū)的涵洞,現(xiàn)場(chǎng)勘查條件較為惡劣,交通不便,給數(shù)據(jù)收集工作帶來(lái)了較大的難度,導(dǎo)致部分關(guān)鍵數(shù)據(jù)如涵洞周邊的地形地貌、匯水面積等無(wú)法準(zhǔn)確測(cè)量,影響評(píng)價(jià)結(jié)果的精度。

解決方案:一是加強(qiáng)資料檔案管理,鐵路部門應(yīng)建立健全鐵路涵洞資料檔案管理制度,對(duì)涵洞的設(shè)計(jì)資料、施工記錄、檢測(cè)報(bào)告、歷史洪水?dāng)?shù)據(jù)等進(jìn)行系統(tǒng)整理和妥善保存,實(shí)現(xiàn)資料的信息化管理,方便后續(xù)評(píng)價(jià)工作查閱和使用;二是優(yōu)化現(xiàn)場(chǎng)勘查手段,采用先進(jìn)的勘查技術(shù)和設(shè)備,如無(wú)人機(jī)航拍、三維激光掃描、地質(zhì)雷達(dá)等,提高現(xiàn)場(chǎng)勘查的效率和精度。對(duì)于偏遠(yuǎn)地區(qū)的涵洞,可提前制定詳細(xì)的勘查計(jì)劃,做好后勤保障工作,確??辈楣ぷ黜樌M(jìn)行;三是加強(qiáng)部門協(xié)作,積極與當(dāng)?shù)厮?、氣象、水利等部門溝通協(xié)作,獲取涵洞所在區(qū)域的zui新水文數(shù)據(jù)、氣象預(yù)報(bào)、河道整治規(guī)劃等信息,補(bǔ)充完善基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

(二)評(píng)價(jià)方法選擇不當(dāng)

問(wèn)題:不同的評(píng)價(jià)方法具有不同的適用條件和優(yōu)缺點(diǎn),在評(píng)價(jià)過(guò)程中,若未能根據(jù)涵洞的實(shí)際情況選擇合適的評(píng)價(jià)方法,可能會(huì)導(dǎo)致評(píng)價(jià)結(jié)果出現(xiàn)偏差。

解決方案:一是深入了解各類評(píng)價(jià)方法的適用條件和優(yōu)缺點(diǎn),評(píng)價(jià)人員在開(kāi)展評(píng)價(jià)工作前,要系統(tǒng)學(xué)習(xí)和掌握經(jīng)驗(yàn)公式法、水力模型試驗(yàn)法、數(shù)值模擬法等常用評(píng)價(jià)方法的原理、適用范圍、優(yōu)點(diǎn)和局限性,根據(jù)涵洞的類型、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、水文條件、評(píng)價(jià)目的和要求等因素,綜合分析選擇適合的評(píng)價(jià)方法;二是采用多種評(píng)價(jià)方法相互驗(yàn)證,對(duì)于重要的鐵路涵洞,為提高評(píng)價(jià)結(jié)果的可靠性,可同時(shí)采用兩種或兩種以上的評(píng)價(jià)方法進(jìn)行評(píng)價(jià),將不同方法的評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析,若結(jié)果存在較大差異,需查找原因并進(jìn)行調(diào)整,確保評(píng)價(jià)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

六、提升鐵路涵洞防洪能力的相關(guān)建議

加強(qiáng)涵洞日常維護(hù)保養(yǎng):定期對(duì)鐵路涵洞進(jìn)行檢查和維護(hù),及時(shí)清理涵洞內(nèi)的淤積物、雜草、垃圾等,保持涵洞內(nèi)部暢通,提高過(guò)流能力;對(duì)涵洞進(jìn)出口的護(hù)坡、翼墻等附屬結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢查,發(fā)現(xiàn)損壞、變形等情況及時(shí)修復(fù),防止水流沖刷加??;定期對(duì)涵洞結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測(cè),對(duì)發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題及時(shí)采取加固措施,延長(zhǎng)涵洞使用壽命,保障結(jié)構(gòu)安全。

合理開(kāi)展涵洞改造升級(jí):根據(jù)防洪能力評(píng)價(jià)結(jié)果,對(duì)于孔徑過(guò)小、結(jié)構(gòu)老化、防洪能力不足的涵洞,要制定科學(xué)合理的改造升級(jí)方案。例如,對(duì)于過(guò)流能力不足的涵洞,可通過(guò)增大孔徑、增設(shè)涵洞等方式提高過(guò)流能力;對(duì)于結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不足的涵洞,可采用外包混凝土、粘貼碳纖維布等加固技術(shù)對(duì)涵洞結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固處理;對(duì)于進(jìn)出口形式不合理的涵洞,可對(duì)進(jìn)出口進(jìn)行改造,優(yōu)化水流條件,減少水流對(duì)涵洞的沖刷。在改造升級(jí)過(guò)程中,要嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工,確保工程質(zhì)量。

完善防洪監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng):建立健全鐵路涵洞防洪監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng),在涵洞進(jìn)出口、關(guān)鍵河段等位置安裝水位傳感器、流量傳感器、視頻監(jiān)控設(shè)備等,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)洪水水位、流量、涵洞內(nèi)水流情況等信息。同時(shí),加強(qiáng)與當(dāng)?shù)厮摹庀蟛块T的信息共享,及時(shí)獲取洪水預(yù)警信息,通過(guò)短信、電話、網(wǎng)絡(luò)等多種方式將預(yù)警信息傳遞給鐵路運(yùn)輸調(diào)度部門、養(yǎng)護(hù)維修部門等相關(guān)單位和人員,提前做好防洪準(zhǔn)備工作,如組織人員巡查、準(zhǔn)備搶險(xiǎn)物資、制定應(yīng)急預(yù)案等,在洪水來(lái)臨前及時(shí)采取防范措施,降低洪水災(zāi)害損失。

加強(qiáng)防洪應(yīng)急管理:制定完善的鐵路涵洞防洪應(yīng)急預(yù)案,明確應(yīng)急組織機(jī)構(gòu)、應(yīng)急響應(yīng)流程、應(yīng)急處置措施等內(nèi)容,定期組織開(kāi)展防洪應(yīng)急演練,提高相關(guān)人員的應(yīng)急處置能力和協(xié)同配合能力。在洪水期間,要加強(qiáng)對(duì)涵洞的巡查力度,及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處置涵洞出現(xiàn)的險(xiǎn)情,如涵洞淤積、結(jié)構(gòu)損壞等,若出現(xiàn)嚴(yán)重險(xiǎn)情,要及時(shí)啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案,采取果斷措施,如封鎖線路、組織人員疏散等,確保鐵路運(yùn)輸安全和人員生命安全。

隨著科技的不斷進(jìn)步和評(píng)價(jià)技術(shù)的不斷發(fā)展,鐵路涵洞防洪能力評(píng)價(jià)工作將更加精準(zhǔn)、高效,為鐵路運(yùn)輸安全提供更加堅(jiān)實(shí)的保障,為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定發(fā)展和社會(huì)的和諧穩(wěn)定做出更大的貢獻(xiàn)。

相關(guān)內(nèi)容
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