xxxx防洪評價報告

鄭州黃河公鐵兩用橋防洪評價報告1概述1.1項目背景鄭州黃河公鐵兩用大橋（黃河三橋，下同）作為京鄭客運(yùn)專線及河南中原黃河大橋共同跨越黃河的重要通道，在城市基礎(chǔ)設(shè)施以及鐵路交通樞紐標(biāo)志性建筑。規(guī)劃的黃河三橋公路北起河南省新鄉(xiāng)市境內(nèi)原陽縣原武鎮(zhèn)閻莊，向南經(jīng)原陽縣原武鎮(zhèn)，跨越黃河。公路橋北接現(xiàn)國道G107線，南與新建的G107輔道（鄭州東四環(huán)）相接。黃河三橋位于黃河典型的游蕩性河段內(nèi)，河段屬強(qiáng)烈堆積性河道，河面寬闊，泥沙淤積嚴(yán)重，主流擺動多變，河床演變規(guī)律復(fù)雜。為使黃河三橋及相關(guān)路段的可行性研究建立在科學(xué)基礎(chǔ)上，受河南中原黃河公路大橋有限責(zé)任公司的委托，黃河水利科學(xué)研究院承擔(dān)了鄭州黃河公鐵兩用橋防洪影響評價任務(wù)。與此同時，受河南中原黃河公路大橋有限責(zé)任公司委托，黃河水利科學(xué)研究院和北京清大水木科技研究所分別開展了鄭州黃河公鐵兩用橋水文泥沙分析和防洪影響及河床演變模型試驗(yàn)工作，并于2006年5月分別提交了《鄭州黃河公鐵兩用橋水文泥沙分析報告》和《鄭州黃河公鐵兩用橋防洪影響及河床演變模型試驗(yàn)研究報告》；委托單位分別于2006年6月6日和2006在鄭州黃河公鐵兩用橋水文泥沙分析和防洪影響及河床演變模型試驗(yàn)工作的基礎(chǔ)上，根據(jù)水利部2004年2月20日1.2評價依據(jù)編制本大橋防洪影響評價報告的依據(jù)如下；（1）《中華人民共和國水法》，2002年10月1日（2）《中華人民共和國防洪法》，1998年1月1日起（3）《中華人民共和國河道管理條例》，1988年6月10日發(fā)布施行；（4）水利部、國家計委《河道管理范圍內(nèi)建設(shè)項目管理有關(guān)規(guī)定》，1992年4月3日發(fā)布施行；（5）水利部《關(guān)于黃河水利委員會審查河道管理范圍內(nèi)建設(shè)項目權(quán)限的通知》，1993年5月27日發(fā)布施行；（6）黃河水利委員會《黃河流域河道管理范圍內(nèi)建設(shè)項目管理實(shí)施辦法》，1993年11月29日發(fā)布施行；.（7）中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)GB50201—94《防洪標(biāo)準(zhǔn)》，1995年1月1日實(shí)施；（8）中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)GB50286—98《堤防工程設(shè)計規(guī)范》，1998年10月發(fā)行；（9）中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)S144—93《水利水電工程設(shè)計洪水計算規(guī)范》，中國水利水電出版社，2003.5；（10）S1252-2000《水利水電工程等級劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》，中國水利水電出版社，2000.9；（11）《河道管理范圍內(nèi)建設(shè)項目防洪評價報告編制導(dǎo)則》（試行，2004.2.20）；（12）JTJ062-91《公路橋位勘測設(shè)計規(guī)范》；（13）HSY-GH-112《黃河流域（片）防洪規(guī)劃綱要》（2001年6月）；（14）鐵道部第三勘測設(shè)計院《鐵路橋涵設(shè)計基本規(guī)范》，中華人民共和國鐵道部標(biāo)準(zhǔn)（2005年）；（15）《鄭州黃河公鐵兩用橋水文泥沙分析報告》，H×-2006-10-26（N14（16）《鄭州黃河公鐵兩用橋防洪影響及河床演變模型試驗(yàn)研究報告》，清大科技第2006016號，北京清大水木科技研究所，2006年5月；（17）水利部黃河水利委員會2005年6月6日黃水政[20051.3技術(shù)路線及工作內(nèi)容本項目以水文泥沙和河床演變研究成果、二維水沙數(shù)學(xué)模型計算以及河工動床模型試驗(yàn)成果為基礎(chǔ)，進(jìn)行深化研究與總結(jié)，并按照有關(guān)規(guī)定與規(guī)范，通過對橋位河段河床演變規(guī)律、設(shè)計洪水及設(shè)計洪水位、建橋后對防洪及河勢可能產(chǎn)生的影響等方面的科學(xué)分析與論證，對鄭州黃河公鐵兩用橋防洪影響進(jìn)行評價。按照合同要求，本防洪影響評價研究的主要內(nèi)容如下：（1）本研究報告必須按照最新的《河道管理范圍內(nèi)建設(shè)項目防洪評價亨艮告編制導(dǎo)則》（試行）進(jìn)行編制。內(nèi)容包括建設(shè)項目概況、河道基本情況、現(xiàn)有水利工程及其它設(shè)施情況、水利規(guī)劃及實(shí)施安排、河道歷史演變概況、河道近期演變分析、河道演變趨勢分析、水文分析計算、壅水分析計算、橋墩沖刷計算、現(xiàn)有水利工程規(guī)劃的關(guān)系與影響分析、行洪安全的影響分析、建橋后對堤防及防護(hù)工程安全的影響、建橋后引起橋前壅水的補(bǔ)救措施等。（2）對于橋位河段河勢演變規(guī)律研究，時間跨度應(yīng)大于50年，洪水分析及主流線套繪范圍應(yīng)包括不同水沙條件。（3）從洪水流向、河勢、主流擺幅、對河道既有工程的影響、對既有橋梁及規(guī)劃橋梁的影響、對河道大斷面的影響、橋長等方面進(jìn)行橋位評價。（4）根據(jù)排洪、排凌、通航等方面的要求，對設(shè)計確定的主河道及灘地的孔跨等相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行評價，重點(diǎn)根據(jù)橋位河段大堤的現(xiàn)狀、規(guī)劃、防洪要求等對跨堤孔跨及橋墩構(gòu)筑物位置等相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行評價。（5）按照相關(guān)規(guī)范和黃河上常用的方法，開展設(shè)計洪水條件下的橋渡沖刷計算與分析。（6）橋位河段設(shè)計洪水及設(shè)計洪水位包括三百年～遇、千年～遇頻率洪水。（7）按照相關(guān)規(guī)范和黃河上常用的方法，開展橋梁壅水高度、橋墩沖高計算。其中壅水計算包括壅水范圍及沿程壅高值。（8）根據(jù)有關(guān)單位的模型試驗(yàn)及科學(xué)分析，評價建橋后對防洪及河勢可能產(chǎn)生的影響。并研究建橋后的補(bǔ)救措施，提出路堤防護(hù)意見。2基本情況2.1建設(shè)項目概況黃河三橋橋位北岸位于新鄉(xiāng)市原陽縣韓董莊鄉(xiāng)大董莊與前孟莊之間；南岸位于鄭州市惠濟(jì)區(qū)花園口鎮(zhèn)申莊村西側(cè)，該橋位與水利部黃河水利委員會2005年6月6日黃水政[2005]7號文批復(fù)的“鄭州黃河公路四橋橋位”～致。公路橋跨越黃河大堤的樁號分別是：北岸104+307、南岸20+405；鐵路橋跨越黃河大堤的樁號分別是：北岸104+406、南岸20+324。橋位處黃河兩岸堤距約10黃河三橋是跨越黃河天塹的宏偉工程，公路為雙向六車道加兩側(cè)各2.5m緊急停車帶，公路橋梁主橋總寬32.5m，設(shè)計行車速度100km黃河三橋設(shè)計洪水頻率三百年～遇，相應(yīng)洪峰流量為19600m3/s，相應(yīng)2005年設(shè)計洪水位92.56m（黃海標(biāo)高，下同），2.1橋型方案在滿足黃河航道要求的前提下，通過多種跨徑進(jìn)行比較，擬定方案鐵路橋梁全長14886.687m，公鐵合建區(qū)長9176.55m；其中主橋?yàn)?.05+120+5×168+120+1.05+0.95+5×120+0.95＝1684m六塔連續(xù)鋼桁梁單索面斜拉橋。主橋第1跨120m（0#墩～1#墩之間）跨越雙井工程，1#墩設(shè)置在雙井控導(dǎo)工程13#壩～14#壩之間，向主河槽內(nèi)布置其他橋墩，有效主橋長度（雙井工程以南主橋長度）約為1563m；灘地鐵路引橋除N137～N138、N138～N139號橋墩采用32m孔跨外，其余均為40m孔跨；陸地鐵路引橋大部分采用32m跨，其中N173～N174、N175～N176號橋墩采用34m跨，N174～N175號橋墩采用52m跨。擬定方案公路橋梁全長11272.1灘地公路引橋在黃河大堤附近平面彎出后，南北兩岸公路及鐵路引橋均采用立交方式跨越黃河大堤。鐵路采用單孔跨徑94m的鋼管混凝土系桿拱橋立交方式跨越兩岸黃河大堤。鐵路引橋N139～N140跨北岸大堤，N139橋墩設(shè)置在大堤內(nèi)灘地上，該橋墩中軸線距離大堤堤根約9.63m；N140橋墩設(shè)置在大堤淤背區(qū)內(nèi)，該橋墩中軸線距離大堤背水面堤根約26.15m；鐵路引橋S074～S075跨南岸大堤，S074橋墩在大堤內(nèi)灘地上，該橋墩中軸線距離大堤堤根約17公路采用鋼管混凝土系桿拱橋立交跨越黃河大堤。公路引橋GN138～GN139跨北岸大堤，GN138橋墩設(shè)置在大堤臨河堤坡上，GN139橋墩設(shè)置在大堤淤背區(qū)內(nèi)，橋墩中軸線距離大堤堤根約15.9m；GN137～GN138號橋墩采用82m跨、GN138～GN139號橋墩采用120m跨，GN139～GN140號橋墩采用73.5m跨；公路引橋GS074～GS075跨南岸大堤，GS074橋墩在大堤內(nèi)灘地上，橋墩中軸線距離大堤堤根約18.8m，GS075橋墩設(shè)置在大堤淤背區(qū)內(nèi)，橋墩中軸線距離大堤堤根約15.6m；GS0732.2河道基本情況2.擬建的黃河三橋位于黃河下游典型的游蕩性河段。下游游蕩性河段河道兩岸均修有大堤，洪水完全靠兩岸大堤束范，堤距5.5～12.7km；河槽寬1.5～7.2km，灘地寬0.3～7.1km。灘地除有嫩灘和二級灘地外，由于1855年蘭考銅瓦廂決口改道后溯源沖刷的影響，增加了～級高灘，即三級灘地。灘面向大堤和下游傾斜，堤根低凹，灘面橫比降大，洪水漫灘后，大堤根附近常集流成河，形成深槽，稱為順堤河，簡稱堤河。橋位上下堤河、串溝明顯，～旦洪水漫灘順堤行洪，流速很大，將造成堤坡沖刷，嚴(yán)重威脅堤身安全。高灘上多已耕種，村莊眾多，并有不少集鎮(zhèn)。該河段由于堤距較寬，水面遼闊，因而溜勢分散，泥沙易于淤積，河道中沙洲密布，水流散亂，主溜擺動頻繁，新淤灘岸多為沙質(zhì)，抗沖能力弱，進(jìn)～步加劇了主溜塌灘坐彎，極易形成橫河、斜河，頂沖大堤，威脅堤防安全，是歷史上決口頻繁河段，新中國成立后雖沒有發(fā)生決口，但是危及堤防安全的重大險情時有發(fā)生，因此本河段是歷年汛期防守的重點(diǎn)。根據(jù)實(shí)測資料，河道縱比降～般為0.175‰～0.265‰，左岸存在“二級懸河”現(xiàn)象，灘地橫比降平均值為0.3332.橋位河段地區(qū)氣候?qū)儆诖箨懶耘瘻貛Ъ撅L(fēng)氣候。冬季在蒙古高壓控制下，盛行西北風(fēng)，氣候干燥，天氣寒冷，雨雪稀少；春季很少受西南季風(fēng)影響，干燥多風(fēng)，溫升緩慢；夏季西太平洋副熱帶高壓增強(qiáng)，暖濕海洋氣團(tuán)從西南、東南方向侵入該流域，同時又處于西風(fēng)帶環(huán)流影響下，冷暖空氣交替頻繁，故雨量特別集中；秋季溫和涼爽，多陰雨天。多年平均降水量627.5mm，夏季雨量集中，季降水量407.3mm，占全年降水量的64.91％。到冬季降水量少，僅占全年的10.31％。春秋季為冬夏季風(fēng)環(huán)流轉(zhuǎn)換季，降水量介于冬夏之間，兩季各占全年降水量的11.36％和13.43％。多年平均氣溫14℃，月平均最高氣溫（7月）27.1℃，月平均最低氣溫2.2.3橋位上下游河段設(shè)有水文站兩個，分別是花園口水文站和夾河灘水文站?；▓@口水文站位于橋位上游6.8km，設(shè)立于1938年。夾河灘水文站位于橋位下游99.2km，設(shè)立于1947年。1994年根據(jù)測流需要由夾河灘（二）站上移10km，至開封黃河大橋下游曹崗險工35該河段干流來水來沙受控于位于橋位斷面上游約137km處2000年投入運(yùn)用的小浪底水庫，支流伊洛河與沁河的水沙入?yún)R，也對該河段水沙過程產(chǎn)生影響。該河段7、8月洪水峰陡歷時短，9、10月洪水多峰胖量大，持續(xù)時間長。據(jù)歷史資料記載，花園口站最大洪峰流量33000m3/s（1843年），1949年以來最大洪水流量22300m3/s（1958年），洪峰流量大于10000m3/s以上的洪水共有10次。自1982年出現(xiàn)15300m3/s洪峰流量以后，下游未出現(xiàn)過超過表2.2-1為歷史洪水位比較表年份花園口站流量（m3/s）各水文、水位觀測站最高水位花園口黑崗口柳園口府君寺夾河灘19541500092.228078.2674.3272.361958293.2280.9279.1875.2473.1119821530092.7982.1981.2776.9574.421996786093.5383.181.5777.6475.24注：夾河灘站，1963年前稱為夾河灘（～），1963年以后基本水尺位置上移710m，稱為夾河灘（二），1994年以后水尺位置從夾河灘（二）又上移10km，稱為夾河灘（三）。本表所列水位均為夾河灘（二）水位。本河段水量年際變化大，有實(shí)測資料以來花園口站最大年水量861.1億m3（1964年），最小年水量142.55億m3（1997年），同時年內(nèi)水量變化也不均勻。沙量變化也較大，最大年輸沙量27.8億t（1958年），最小2.5億t（1987年）；年輸沙量的分配更不均勻，7至10月最大輸沙量25.1億t（1958年），非汛期最大輸沙量5.02億t（1964年）。據(jù)統(tǒng)計，花園口水文站多年平均水量464億m3，多年平均沙量14.6億t，多年平均含沙量31.5kg/m統(tǒng)計最近十余年的資料，水沙變化趨勢有以下主要特點(diǎn)：（1）年水量大幅度減少，水量年內(nèi)分配發(fā)生變化，汛期水量占全年水量的30％～50％；（2）洪峰流量削減，流量過程均勻化，洪水總量減少，水沙關(guān)系更不協(xié)調(diào)；（3）來沙量雖有減少，但平水、枯水年減得多，豐水年減得少，全年泥沙集中在汛期進(jìn)入下游，高含沙洪水幾率增加。2.2橋梁沿線地表無基巖出露。本區(qū)僅見新生界上第三系和第四系地層。境內(nèi)地表均為第四系地層所覆蓋。下層屬內(nèi)陸湖泊沉積和黃河河相沉積，表層為黃河泛流堆積物，沉積厚度各地不～，不同時期的沉積物也不盡相同。（1）下更新統(tǒng)（Q1）下段（Q11）：頂板埋深220～300m，底板埋深230～447m，～般厚度為40～67m。巖性為紅棕、棕紅色厚層狀粘土或亞粘土，有薄層粉細(xì)砂、中細(xì)砂，局部夾粗中砂及泥質(zhì)卵石。上段（Q12）：頂板埋深190～294m，底板埋深220～380m，～般厚度30～80m。巖性為棕色－棕紅色夾灰綠色厚層狀粘土、亞粘土、亞砂土為主，夾有薄層及中厚層中細(xì)砂、粉細(xì)砂。（2）沖更新統(tǒng)（Q2）下段（Q21）：頂板埋深150～220m，底板埋深190～294m，～般厚度為40～70m。巖性為黃棕～棕黃色中厚層狀亞粘土、亞砂土，夾有薄層或中厚層中細(xì)砂、細(xì)砂、粉砂，局部夾灰色淤泥質(zhì)亞粘土及鈣質(zhì)結(jié)核薄層。上段（Q22）：頂板埋深100～150m，底板埋深150～220m，～般厚度30～70m。巖性為黃棕色中厚層亞砂土、亞粘土，夾有厚層中細(xì)砂、細(xì)粉砂。（3）上更新統(tǒng)（Q3）下段（Q31）：頂板埋深70～100m，底板埋深100～150m，～般厚度為20～50m上段（Q32）：頂板埋深37～50m，底板埋深70～100m，～般厚度30～60m。巖性為淺黃色中厚層及薄層亞粘土、亞砂土互層，夾有黃狀亞砂土，淤泥質(zhì)亞砂土和中細(xì)砂、粉砂、鈣質(zhì)結(jié)核富集成薄層狀。（4）唯新統(tǒng)（Q4）下段（Q41）：頂板埋深8～16m，底板埋深37～50m，～般厚度為20～40m。巖性為淺黃色厚層粉細(xì)砂及含礫中細(xì)砂，水平層理及斜層理非常發(fā)育。上段（Q42）：頂板埋深8～16m，～般厚度8～16m。巖性為由灰黃色粉土質(zhì)輕亞砂土，夾有薄層粘土及粉砂透鏡體組成。橋址附近斷層主要可分為三組：北東向、近南北向及東西展布。三組斷層發(fā)生的時間不同，其中以東西向斷層發(fā)育較早，南北向次之，北東向斷層較晚，但三組斷層均為燕山期所發(fā)生，并持續(xù)活動至老第三紀(jì)，控制了本期侏羅紀(jì)至老第三紀(jì)的地層發(fā)育，以及原生構(gòu)造的賦存形態(tài)。2.3現(xiàn)有水利工程及其它設(shè)施情況2.3黃河下游按照“上攔下排，兩岸分滯”的方略，開展了大規(guī)模防洪工程建設(shè)，已初步建成了由堤防、河道整治工程及中游干流水庫組成的防洪工程體系。為了控制洪水，在黃河中游干、支流上先后修建了三門峽水庫、小浪底水庫、萬家寨水庫、伊河陸渾水庫、洛河故縣水庫，這些水庫在控制洪水、調(diào)節(jié)水沙方面已發(fā)揮了重大作用。黃河下游自鄭州鐵橋以下除部分河段傍依山麓外，兩岸都建有大堤，臨黃大堤全長約1400km險工和控導(dǎo)（護(hù)灘）工程是游蕩性河段河道整治工程的重要組成部分，初期以修護(hù)灘工程為主。自1974年始，游蕩性河段進(jìn)入有計劃的河道整治階段。目前橋位上下游河段已完成了工程布點(diǎn)工作，在限制游蕩范圍，規(guī)順流路，減少“橫河、斜河”，減輕防洪壓力等方面發(fā)揮了重要作用。加上歷史所建工程，本河段工程眾多，對水流約束作用大。截至到2005年，橋位河段南岸花園口至九堡49km長堤線上建有花園口、申莊、馬渡、三壩、楊橋、萬灘、趙口和九堡8處險工，共計有壩垛684座，工程長45.1km，占堤線長91.8％，對防洪及控制河勢作用巨大，工程情況見表2馬莊控導(dǎo)工程位于原陽縣馬莊村西南黃河灘地，工程長度5358m（含控制堤長1100m），裹護(hù)長度3956m。上距北裹頭1.2km，下距對岸花園口水文站2.5kin，與花園口樞紐破開處和花園口險工東大壩呈鼎立之勢。該工程處于黃河鐵橋－東壩頭游蕩性河段之首，上迎對岸南裹頭之來溜，下送于花園口險工，有下游河道整治“表2.3-1橋位河段河道工程情況工程名稱岸別始建年月壩（垛、護(hù)岸）數(shù)工程長度（m）花園口莊險工渡險工右1722903794東大壩下延右19848980馬渡下延右1990161600馬莊下延左1968525358雙井工程左1968628722花園口險工位于鄭州河段，始建于1722年。該工程西起原花園口樞紐泄洪閘，東至趙蘭莊，工程長10.08km東大壩下延工程始建于1984年，連壩長980m，裹護(hù)長度640m，和花園口險工的將軍壩到東大壩段共同形成～比較完善的彎道控導(dǎo)工程，常年靠河。雙井控導(dǎo)工程位于原陽縣韓董莊鄉(xiāng)雙井村南黃河灘，西距鄭州黃河公路大橋4.8kin。上迎花園口東大壩的來溜，送溜于馬渡險工，屬黃河下游河道整治中的節(jié)點(diǎn)工程。該工程始建于1968年12月，目前該工程有柳石垛29座，丁壩33道，工程長度8722m（含控制堤長2820m），裹護(hù)長度3921m。申莊險工于1736年建成。該險工對應(yīng)大堤樁號16+738～22+800，全長6062m，裹護(hù)長度6708m，有34道壩、51座垛、6工段護(hù)岸，共計141個單位工程。自1984年東大壩下延工程修建以來，受其挑溜影響申莊險工中常水靠河較少。根石深度多在10～14m，抗洪能力較強(qiáng)。馬渡險工位于臨黃堤右岸與申莊險工首尾相接，上起石橋大王廟，下至來潼寨大壩，大堤樁號22+880～26+664，長3784m。該險工始建于1722年，現(xiàn)有壩23道，垛24座，護(hù)岸42段，合計89個單位工程，均由埽工改建成土石結(jié)構(gòu)。馬渡下延工程是根據(jù)河道整治規(guī)劃要求修建的。它上迎原陽縣雙井控導(dǎo)工程來溜，下送溜至原陽縣武莊控導(dǎo)工程。始建于1990年，1999年全部完成，共計16道壩，工程長度1500m，裹護(hù)長度1650m，治導(dǎo)線彎曲半徑3500m，98～100#2.3.2橋位河段已建京廣鐵路鄭州黃河大橋、鄭州花園口公路大橋、京珠高速公路鄭州黃河大橋等橋梁。京廣鐵路鄭州黃河大橋，位于本橋上游約22km，大橋全長2889.8m，橋面寬12.5m。孔跨布置為：71孔跨度40.7m鄭州花園口公路大橋，位于本橋上游約7.3km的107國道，大橋全長5549.86m，橋?qū)?8m，孔跨布置為：1聯(lián)（9×20m）+14聯(lián)（5×50m）+6聯(lián)（5×40m）+2聯(lián)（7×20m）。其中40、50m跨度的連續(xù)梁采用預(yù)應(yīng)力混凝土簡支T梁橋面連續(xù)的處理方式，20m京珠高速公路鄭州黃河大橋，位于本橋下游約6km，大橋全長9848.16m，寬42m，是京珠國道主干線跨越黃河天塹的特大型橋梁。該橋的孔跨布置從北向南依次為1聯(lián)（5~35mT型梁）+16聯(lián)（7~35mT型梁）+2聯(lián)（5×35mT型梁）+13聯(lián)（5×50mT型梁）+4聯(lián)（4×50mT型梁）+4聯(lián)（2×100m系桿拱）+3聯(lián)（9×20m空心板梁）。主跨型式采用8孔100m另外橋位河段附近還有花園口水文站、水尺、花園口引黃涵閘、韓董莊引黃閘、幸福渠等。其中花園口水文站位于橋位上游6.8km，設(shè)立于1938年；水尺位于距橋位斷面下游約500m的雙井工程18#壩處；花園口引黃涵閘建于1980年，屬涵洞類型涵閘，由3個1.8×1.6的孔口組成，位于橋位上游約2.4水利規(guī)劃及實(shí)施安排黃河下游以實(shí)測最大流量作為防洪標(biāo)準(zhǔn)。1958年7月17日，花園口水文站出現(xiàn)了22300m3/s洪水后，黃河下游即以花園口站22000m3/s作為防洪標(biāo)準(zhǔn)，在天然，情況下相當(dāng)于三十年～橋位河段防洪標(biāo)準(zhǔn)同花園口站為22000m3黃河下游游蕩性河段近期整治的基本原則是：防洪為主，統(tǒng)籌兼顧；中水整治，洪枯兼顧；以壩護(hù)彎，以彎導(dǎo)溜，實(shí)行微彎型整治方案。根據(jù)多年河勢變化情況，確定了規(guī)劃治導(dǎo)線選定的設(shè)計流路。擬建橋上下游河道整治治導(dǎo)線為：馬莊工程→花園口工程→雙井工程→馬渡工程→武莊工程→趙口工程。大堤堤頂高程為設(shè)計洪水位加超高，超高按風(fēng)浪爬高加安全超高計算，在橋位附近河段超高采用3m。險工壩頂高程按低于大堤堤頂高程1m設(shè)計?？貙?dǎo)、護(hù)灘工程壩頂高程按整治流量4000m3/s相應(yīng)水位超高14.3.綜合三百年～遇和千年～遇洪水河工模型沖淤試驗(yàn)，主槽沖淤計算結(jié)果詳見表4.3-5，選用千年～遇洪水主槽最大沖刷水深23m。4.3從偏于安全考慮，本次采用兩種分析方法中的較大值作為最大沖刷水深：三百年～遇（19600m3/s）洪水標(biāo)準(zhǔn)條件下，橋位斷面主槽最大沖刷水深為23.064m，左岸灘地最大沖刷水深為8.514m，左岸堤河最大沖刷水深為11.510m；千年～遇（22600m3/4.4河勢影響分析建橋后，橋梁的走向、跨徑、橋墩形狀等將對河勢調(diào)整產(chǎn)生～定的影響。平水期，橋墩對洪水的梳理作用造成局部河段水流分散，影響雙井工程向馬渡工程的送流效果；大洪水期，橋軸線基本與主流正交，對河勢影響不大。4.黃科院利用平面二維數(shù)學(xué)模型分別進(jìn)行了千年～遇、三百～遇、百年～遇和十年～遇洪水計算，河勢計算結(jié)果見圖4.4-1～圖4.4-4由圖可知，建橋后橋位河段河勢變化不大，橋位斷面主流線擺動幅度不大，主流線基本上靠近雙井工程。4.建橋前后三百年～遇和千年～遇洪水模型試驗(yàn)結(jié)果表明，黃河三橋修建后對河勢及漫灘范圍整體影響不大（盡管模型中存在某些差別，但多是因?yàn)闃蛭缓佣螢榈湫偷挠问幮院佣?，河勢變化呈～定有隨機(jī)性），尤其是對雙井以上及來童寨以下河段的河勢變化影響較小，但橋位斷面位于雙井工程，由于橋墩對水流的梳理分散作用，建橋后對下游河勢產(chǎn)生的局部影響，主要表現(xiàn)在橋位處有心灘出現(xiàn)和雙井工程送流能力有所減弱，雙井工程的著流點(diǎn)下挫200m～300m，導(dǎo)致雙井工程下首壩發(fā)生較為嚴(yán)重的沖刷，最大沖刷坑水深達(dá)20m以上。并使馬渡工程的著流點(diǎn)下挫380m~500m。5防洪綜合評價5.1與現(xiàn)有水利規(guī)劃的關(guān)系與影響分析在黃河中游干、支流上先后修建了三門峽水庫、伊河陸渾水庫、洛河故縣水庫和小浪底水庫，這些水庫在控制洪水、調(diào)節(jié)水沙方面發(fā)揮了重大作用。橋位河段以花園口斷面22000m3/s作為防洪標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)狀工程條件下接近于千年黃河下游游蕩性河段近期整治原則是：防洪為主，統(tǒng)籌兼顧；中水整治，洪枯兼顧；以壩護(hù)彎，以彎導(dǎo)溜；實(shí)行微彎型整治方案。擬建橋上下游河道整治治導(dǎo)線為：馬莊工程→花園口工程→雙井工程→馬渡工程→武莊工程→趙口工程。擬建的黃河三橋全橋跨越黃河，主撟長度1684m，大于資料分析和試驗(yàn)結(jié)果給出的主河槽寬度（1500m），且大于該河段的整治河寬（1000m）?？鐝健?.2與現(xiàn)有防洪防凌標(biāo)準(zhǔn)、有關(guān)技術(shù)要求和管理要求的適應(yīng)性分析黃河三橋設(shè)計洪水頻率三百年～遇，相應(yīng)洪峰流量為19600m3/s。黃河下游花園口河段以花園口站22000m3/s作為防洪標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)狀工程條件下接近于千年～遇，防洪工程均按照設(shè)防流量設(shè)計。橋梁的設(shè)計洪水位及有關(guān)河道工程安全的設(shè)計參數(shù)與該河段的防洪標(biāo)準(zhǔn)一致，均采用2200擬建的黃河三橋橋型方案在滿足黃河航道要求的前提下，擬定橋梁方案主橋?yàn)?.05+120+5×168+120+1.05+0.95+5×120+0.95＝1684m六塔連續(xù)鋼桁梁單索面斜拉橋，有效主橋長度約為1562.95m，灘地引橋除鐵路引橋N137～N138、N138～N139號橋墩采用32m孔跨外，其余均為40m孔跨，橋梁采用鋼管混凝土系桿拱橋跨越黃河大堤。橋跨、橋長、主橋長度符合現(xiàn)有防洪防凌標(biāo)準(zhǔn)、有關(guān)技術(shù)要求和管理要求。橋下凈空要求，按防洪要求計算橋梁下弦標(biāo)高H1=98.76m，通航計算橋梁下弦標(biāo)高H1=104.06m鐵路橋?yàn)┑匾龢驑蚨誑137~N138、N138～N139號采用32m孔跨不符合會談紀(jì)要中“桃花峪到高村河段，灘地孔跨不小于40m”的規(guī)定；鐵路橋N139號橋墩距臨河堤腳9.63m，橋墩邊沿距大堤堤根最小距離約為5.76m，GN138橋墩中軸線距離大堤堤根約15.9m，橋墩邊沿距大堤堤根最小距離約為2m，同時N139、GN138橋墩均位于丁壩坡腳，不符合會談紀(jì)要中“若采用立交方式跨堤，則橋墩應(yīng)離開臨河堤腳（黃河為10m5.3對行洪安全的影響分析大橋修建后，由于橋墩造成的橋前壅水作用，將會對橋位河段河道行洪能力、灘槽分流比、主槽流速等造成～定的影響。此外，上游水位壅高，漫灘水量增加，對灘區(qū)的生產(chǎn)和群眾的安全都有～定影響。甚至造成橋位上游控導(dǎo)工程漫頂或漫頂水量增加，設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)降低。北京清大水木科技研究所建橋前后千年～遇洪水模型試驗(yàn)結(jié)果表明，除橋上游灘地漫水量及淹沒范圍略有增加外，其余部分相差不大。說明由于建橋引起橋上游壅水而導(dǎo)致灘地淹沒的影響是局部的。相對于數(shù)公里的寬河道而言，擬建橋?qū)τ谶^洪斷面的壓縮十分有限，因此同建橋前相比，建橋后流速沿河寬分布變化不大，只是流速略有增加。5.4對河勢穩(wěn)定的影響分析建橋后，橋梁的走向、跨徑、橋墩形狀等將對河勢調(diào)整產(chǎn)生～定的影響。平水期，橋墩對洪水的梳理作用造成局部河段水流分散，影響向馬渡工程的送流效果；大洪水期，橋軸線基本與主流正交，對河勢影響不大；在小浪底水庫主要攔沙期，由于主槽沖刷，河槽過洪能力增加，橋渡對河勢影響相對較小，但對橋墩的沖刷影響最為不利；在小浪底水庫主要攔沙期結(jié)束后，橋位河段將淤積抬高，防洪形勢更為嚴(yán)峻，因而應(yīng)引起足夠的重視。北京清大水木科技研究所黃河三橋三百年～遇和千年～遇洪水河工模型試驗(yàn)結(jié)果表明，建橋后產(chǎn)生的局部影響主要表現(xiàn)在橋位處有心灘出現(xiàn)、雙井工程送流能力有所減弱，馬渡工程的著流點(diǎn)下挫近400m，其中雙井工程下首壩發(fā)生較為嚴(yán)重的淘刷。5.5對現(xiàn)有防洪工程、河道整治工程及其它水利工程與設(shè)施影響分析本河段在大洪水期，灘地大量上水，大堤全線偎水，由于橋墩縮窄了河道行洪斷面，引起橋位附近灘地流速增大及回流淘刷，對兩岸橋頭臨水面堤坡產(chǎn)生沖刷。橋梁的阻水作用，橋位上游出現(xiàn)壅水現(xiàn)象，經(jīng)分析，達(dá)到設(shè)防流量時最高壅水高度約為0.3m，最大壅水范圍約為3000m，三百年～遇洪水最高壅水高度為0.28m，最大壅水范圍為2800m，勢必要造成漫水范圍內(nèi)局部河段堤根水位提高，延長灘區(qū)退水時間，大堤浸泡時間延長，增加了堤腳滲水、脫坡、管涌、裂縫等險情發(fā)生的可能性。此外，黃河三橋跨越黃河大堤橋墩N139、GN138位于丁壩坡腳，N139橋墩中軸線距離大堤堤根約9.63m，橋墩邊沿距大堤堤根最小距離約為5.76m，GN1此外，將會對橋位河段河道行洪能力、河灘槽分流比、主槽流速等造成～定的影響；上游水位壅高，漫灘水量增加，對灘區(qū)的生產(chǎn)和群眾的安全都有～定影響。同時，引起橋位河段堤根流速增大，應(yīng)對土質(zhì)較差的堤段采取相應(yīng)的防護(hù)措施。甚至造成橋位上游控導(dǎo)工程漫頂或漫頂水量增加，設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)降低。因而，橋梁上游壅水范圍內(nèi)的險工及控導(dǎo)工程按黃河防洪標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行加高加固；下游～定范圍的險工及控導(dǎo)工程按黃河防洪標(biāo)準(zhǔn)要求對壩基加固。黃河三橋跨越雙井工程時，主橋1#墩設(shè)置在工程13#壩頭～14#壩頭連線內(nèi)（如圖5.5－1）。模型試驗(yàn)結(jié)果表明，主橋1#墩設(shè)置在工程13#壩、14#壩之間的沖刷坑范圍內(nèi)，導(dǎo)致橋墩附近雙井工程根壩的沖刷較為嚴(yán)重，對控導(dǎo)工程及橋墩基礎(chǔ)穩(wěn)定有～定影響。應(yīng)對雙井工程采取相應(yīng)的防護(hù)措施。橋位斷面距花園口水文站測驗(yàn)斷面6.8km，滿足“黃河水文測報設(shè)施保護(hù)辦法”和“黃河下游跨河越堤管理辦法黃河河道大斷面位于橋位斷面上游0.85km處，橋位斷面與八堡斷面走向接近平行，滿足水文測驗(yàn)規(guī)范200m要求，因此橋梁的建設(shè)對黃河的水文測驗(yàn)工作無影響。但是，由于八堡斷面位于橋梁的壅水范圍內(nèi)，橋梁修建后將會對大斷面實(shí)測成果產(chǎn)生水尺位于距橋位斷面下游約500m的雙井工程18#壩處，橋梁的修建引起的水面線變化，可能會對水尺實(shí)測成果產(chǎn)生～定的影響。韓董莊引黃閘和花園口引黃涵閘分別位于橋位上游約3km、7.北岸大堤現(xiàn)有行道林4m，規(guī)劃100m寬淤背；南岸大堤寬12m（包括4m左右的行道林）臨河有寬170m防浪林，淤背區(qū)有寬100m的適生林，10m寬的護(hù)堤林；雙井工程聯(lián)壩外有30m寬的護(hù)壩林。橋梁的修建可能對上述林木和工程交通道路產(chǎn)生～定的影響，建設(shè)單位應(yīng)與相關(guān)河務(wù)部門協(xié)商解決。5.6對河道管理和防汛搶險的影響分析大橋工程建設(shè)應(yīng)經(jīng)水行政主管部門審批，在施工占用區(qū)應(yīng)服從黃河下游防洪及工程管理的要求。施工過程中，不得損壞已建的防洪工程、河道整治工程、交通、電信等設(shè)施。大橋建設(shè)施工期較長，不能造成行洪、障洪或縮窄行洪斷面的寬度。施工期還要加強(qiáng)與防汛、水情部門的聯(lián)系，并根據(jù)汛情和防汛部門的指令，及時采取措施，確保施工安全。施工完成后，要及時拆除有關(guān)設(shè)施，徹底清理施工場地上的棄渣及剩余物，盡可能的恢復(fù)河道原貌，不能造成阻水礙洪問題。在大橋工程建設(shè)期間，橋基礎(chǔ)為水下工程，由于橋位附近河道窄，施工圍堰等工程會縮窄行洪過凌寬度和面積，對河道大洪水行洪、防凌帶來～定的影響，施工期內(nèi)河道兩岸邊灘內(nèi)堆積的～些施工物料、施工棄渣等，也會影響洪水、冰凌的順利下泄。要與防汛部門保持聯(lián)系，根據(jù)防汛部門要求調(diào)整施工方案。5.7防御洪澇的設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)與措施分析評價黃河三橋設(shè)計洪水頻率三百年～遇，相應(yīng)洪峰流量為19600m3/s。黃河下游花園口河段以花園口站22000m3/s作為防洪標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)狀工程條件下接近于千年～遇，防洪工程均按照設(shè)防流量設(shè)計。為了與該河段的防洪標(biāo)準(zhǔn)～致，橋梁的設(shè)計洪水位及有關(guān)河道工程安全的設(shè)計參數(shù)均采用22000m3花園口站的洪峰流量千年～遇22600m3/s，三百年～遇19600m3/s，百年～遇15700m3/s，十年～遇10400m3/s。橋位斷面不同頻率的洪峰流量采用花園口水文站相應(yīng)值，相應(yīng)2056年各頻率洪水設(shè)計洪水位分別為96.79m、96.64m、96.大堤堤頂高程為設(shè)計洪水位加超高，在橋位附近河段超高采用3m。險工壩頂高程按低于大堤堤頂高程1m設(shè)計?？貙?dǎo)、護(hù)灘工程壩頂高程按整治流量4000m3/s相應(yīng)水位超高5.8建設(shè)項目對第三人合法水事權(quán)益的影響結(jié)果由于建設(shè)項目所在河段沒有水閘、碼頭等第三人合法水事權(quán)益問題，因此建設(shè)項目到目前還不涉及第三人合法水事權(quán)益問題。6防治與補(bǔ)救措施6.1建設(shè)項目影響的防治措施（1）橋梁上游壅水范圍內(nèi)的黃河兩岸大堤要根據(jù)壅水曲線加高，加高培厚的質(zhì)量及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)需滿足黃河水利委員會的有關(guān)規(guī)定。同時由于橋梁壅水將延長該河段灘區(qū)滯水時間，跨越黃河大堤橋墩N139、GN138位于丁壩坡腳，橋墩S074、6S074位于黃河河道堤防安全保護(hù)區(qū)內(nèi)，增加大堤滲水、脫坡、管涌、裂縫等險情發(fā)生的可能性和兩岸工程壩垛的淘刷。因而需要對橋頭附近莆河西岸璐討海鷂乙工程壩垛進(jìn)行砌護(hù)加固。同時，橋梁雍水將導(dǎo)致漫灘水量增加，引起橋位河段堤根流速增大，應(yīng)對該河段段土質(zhì)較差妁堤段采取相應(yīng)的防護(hù)措施。（2）橋梁上游壅水范圍內(nèi)的險工及控導(dǎo)工程按黃河防洪標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行加高加固；下游～定范圍的險工及控導(dǎo)工程按黃河防洪標(biāo)準(zhǔn)要求對壩基加固。（3）由于擬建橋跨越雙井工程，水流加大了壩頭局部沖刷深度。因而建議對橋位下游～定范圍內(nèi)的雙井工程丁壩及馬渡工程頂沖點(diǎn)的壩根進(jìn)行拋石防護(hù)，并對雙井工程13#壩和14#壩壩檔進(jìn)行砌護(hù)，確保河道工程穩(wěn)定安全。（4）N139橋墩中軸線距離大堤堤根約9.63m，橋墩邊沿距大堤堤根最小距離約為5.76m，GN138橋墩中軸線距離大堤堤根約15.9m，橋墩邊沿距大堤堤根最小距離約為2m，應(yīng)考慮N139、GN138橋墩對堤防的影響，并對橋墩N139、GN138、S074、GS074進(jìn)行防滲處理。《河南省黃河河道管理辦法》（豫政（1992）64號）第三章規(guī)定，黃河河道堤防安全保護(hù)區(qū)的范圍是：黃河堤腳外臨河50m，背河100m。橋墩N138～N142、GN138～GN140、S074～S076、GS074（5）對現(xiàn)有大堤行道林、防浪林、淤背區(qū)的適生林、護(hù)堤林、護(hù)壩林和工程交通道路產(chǎn)生的影響，建設(shè)單位應(yīng)與相關(guān)河務(wù)部門協(xié)商解決。（6）橋梁的修建引起的水面線變化，可能會對水尺實(shí)測成果產(chǎn)生～定的影響，建設(shè)單位應(yīng)與相關(guān)河務(wù)部門協(xié)商解決。（7）完善防汛搶險道路建設(shè)。黃河防汛搶險道路是河道管理單位的重要工程措施之～，也是保證橋頭安全的必要工程措施。為保證汛期防汛搶險夕頃利運(yùn)送料物，非汛期工程日常管理維護(hù)工作的正常運(yùn)行，建橋時應(yīng)保障防汛搶險道路的暢通，保證搶險車輛能和路橋連通，順利進(jìn)入地方道路網(wǎng)系統(tǒng)。此外，大橋施工期間，為了保證黃河搶險和測量船只的/頃利通行，施工棧橋應(yīng)布置凈空高度4～5m跨度40m以上的孔跨。6.2防治補(bǔ)救措施的工程量防治補(bǔ)救措施的實(shí)施，可根據(jù)6.1中提出的補(bǔ)救措施以及引起的相關(guān)問題，在與河務(wù)部門進(jìn)行針對性討論后，根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行專項設(shè)計后確定具體工程量。7結(jié)論與建議（1）黃河公鐵兩用橋全長14886.687m，公鐵合建區(qū)長9176.55m；其中主橋?yàn)?.05+120+5×168+120+1.05+0.95+5~120+0.95＝1684m六塔連續(xù)鋼桁梁單索面斜拉橋，主橋全長1684m，有效主橋長度（雙井工程以南主橋長度）約為1562.95m，橋位與洪水期主流方向接近正交，灘地引橋除鐵路引橋N137～N138、N138（2）2