大桥洪立项环境影响评估报告（优秀立项环境评估）.doc

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前言枣庄市台儿庄区位于山东省的最南部，地处苏鲁交界地区。枣徐线（S244）叶庄至苏鲁省界公路是连接苏鲁两省的主要道路，现状为二级公路。近年来，随着区域经济社会快速发展，公路运输飞速发展，现有二级公路已经不能满足需求。根据山东省公路局指导意见，山东省拟将该路段拓宽改造为一级公路。枣徐线（S244）于台儿庄南通过台儿庄大桥跨越韩庄运河，现状台儿庄大桥不满足一级公路要求，枣徐线拓宽改造工程中，拟对该桥进行扩建。根据国家的有关法规，受枣徐线叶庄至江苏界改建工程建设办公室委托，中水淮河规划设计研究有限公司（中水淮河工程有限责任公司）承担了枣徐线台儿庄大桥工程跨韩庄运河的防洪评价工作，并于2008年6月编制完成了《枣徐线台儿庄大桥工程跨韩庄运河防洪评价报告》。2008年6月，水利部淮河水利委员会在蚌埠主持召开了《枣徐线台儿庄大桥工程跨韩庄运河防洪评价报告》专家评审会，提出了《枣徐线台儿庄大桥工程跨韩庄运河防洪评价报告》专家评审意见（附后）。根据审查意见，中水淮河规划设计研究有限公司对洪评报告进行了修改完善，编制完成了《枣徐线台儿庄大桥工程跨韩庄运河防洪评价报告》（报批稿）。报告主要在以下几处进行了修改完善：1、补充河道扩挖对桥梁的安全影响分析；2、完善施工方案及评价；3、复核壅水计算及分析；4、补充台儿庄大桥工程位置图及堤防断面补偿示意图。本报告高程采用1985国家高程基准。高程换算关系：1985国家高程基准－废黄河高程＝-0.20m。38 目录1概述11.1项目背景11.2评价依据21.3技术路线及工作内容42基本情况52.1建设项目概况52.2流域概况122.3河道基本情况132.4现有水利工程及其它设施情况142.5水利规划及实施安排163河道演变193.1河道历史演变概况193.2河道近期演变分析203.3河道演变趋势分析214防洪评价计算224.1水文分析计算224.2壅水分析计算254.3冲刷分析计算265防洪综合评价295.1与有关规划的关系及影响分析295.2与现有防洪标准、有关技术和管理要求的适应性分析295.3对行洪安全的影响分析3038 5.4对河势稳定的影响分析315.5对现有防洪工程的影响分析315.6对防洪抢险的影响分析325.7对第三人合法水事权益的影响分析325.8洪水对工程的影响分析326防治与补救措施346.1平交道口的设计346.2堤防断面补偿工程346.3护坡工程357结论与建议367.1结论367.2建议36附件：《枣徐线台儿庄大桥工程跨韩庄运河防洪评价报告》专家评审意见枣庄市航运管理局《关于枣徐线台儿庄大桥扩建工程建设的复函》附图：附图一：台儿庄大桥工程位置图附图二：台儿庄大桥平面布置图附图三：台儿庄大桥桥型布置及桥墩一般构造图附图四：台儿庄大桥地质剖面图附图五：平交道口设计图38 1概述1.1项目背景枣庄市台儿庄区位于山东省的最南部，地处苏鲁交界地区。枣徐线（S244）叶庄至苏鲁省界公路是连接苏鲁两省的主要道路，是枣庄市红色旅游重要通道，现状为二级公路。近年来，随着区域经济社会快速发展，公路运输飞速发展，现有二级公路已经不能满足需求。根据山东省公路局指导意见，山东省拟将该路段拓宽改造为一级公路。枣徐线台儿庄路段在省界北跨韩庄段京杭运河（以下称韩庄运河），老台儿庄大桥位于该线路上。老桥于1989年开工建设，1992年建成通车，设计荷载为汽-20、挂-100，通航等级为Ⅱ级，桥梁全长758m，桥面宽14.5m。枣徐线路段拓宽改造工程中，拟将本桥加宽。如果按照一级公路标准宽度（24.5m）直接加宽，桥梁接缝不在路中心；不同荷载标准的老桥与新桥位于同一行车道上，在车辆冲击荷载的作用下，不同刚度的新、老桥变形不一致，易引起桥面系损坏、行车颠簸；低标准的老桥悬臂端在重车之下极易疲劳破坏，引发安全事故。技术上，新、老桥不宜直接拼接，因此设计采用分离式加宽方案。为顺利完成枣徐线拓宽改造工程，受枣徐线叶庄至江苏界改建工程建设办公室的委托，山东省交通规划设计院承担了该桥的施工图设计工作，于2007年10月编制完成了《枣徐线～江苏省界路面加宽工程一阶段施工图设计》。根据《中华人民共和国防洪法》的要求，建设跨河、穿河、穿堤、临河的桥梁、码头、道路、渡口、管道、缆线、取水、排水等工程设施，应当符合防洪标准、岸线规划、航运要求和其他技术要求，不得危害堤防安全，影响河势稳定、妨碍行洪畅通；在洪泛区、蓄滞洪区内建设非防洪建设项目，应当就洪水对建设项目可能产生的影响和建设项目对防洪可能产生的影响作出评价，编制洪水影响评价报告，提出防御措施。建设项目可行性研究报告按照国家规定的基本建设程序报请批准时，应当附有关水行政主管部门审查批准的防洪评价报告。2008年4月，受枣徐线叶庄至江苏界改建工程建设办公室委托，中水淮河规划设计研究有限公司（中水淮河工程有限责任公司）承担了枣徐线台儿庄大桥工程跨韩庄运河38 的防洪评价工作。2008年6月，水利部淮河水利委员会在蚌埠主持召开了《枣徐线台儿庄大桥工程跨韩庄运河防洪评价报告》专家评审会，会后根据审查意见（附后）进行了修改，形成本报告。1.1评价依据1.1.1法律法规1、《中华人民共和国水法》（2002年8月29日第九届全国人民代表大会常务委员会第29次会议通过）；2、《中华人民共和国防洪法》（1997年8月29日第八届全国人民代表大会常务委员会第二十七次会议通过）；3、《中华人民共和国河道管理条例》（1988年6月10日国务院令发布）。1.1.2规范规程1、《公路桥位勘测设计规范》（JTJ062-91）；2、《堤防工程设计规范》（GB50286-98）；3、《堤防工程管理设计规范》（SL171-96）；4、《公路工程技术标准》（JTJB01-2003）；5、《河道管理范围内建设项目防洪评价报告编制导则》（试行）（水利部办公厅文件办建管［2004］109号）；6、《内河通航标准》（GB50139-2004）；7、水利部、国家计委关于颁发《河道管理范围内建设项目管理的有关规定》的通知（1992年4月3日水利部、国家计委水政［1992］7号）；8、水利部关于进一步加强和规范河道管理范围内建设项目审批管理的通知（2001年12月25日水利部水建管［2001］618号）；9、水利部关于进一步加强河道管理范围内建设项目管理的通知（2005年1月6日水利部办建管［2005］2号）；38 10、水利部淮委关于实施河道管理范围内建设项目审查的通知（1993年4月24日淮委水政资［1993］06号）。1.1.1有关规划、设计报告及参考资料1、淮委规划设计研究院2003年9月编制的《沂沭泗河洪水东调南下续建工程实施规划（修订）》；2、水利部淮河水利委员会等单位2001年12月编制的《南水北调东线工程规划》；3、水利部淮河水利委员会规划设计院1996年1月编制的沂沭泗河洪水东调南下近期工程总体设计《南下工程总体设计报告》；4、中水淮河工程有限责任公司等单位2005年4月编制的《沂沭泗河洪水东调南下续建工程韩庄运河、中运河及骆马湖堤防工程可行性研究报告》；5、中水淮河工程有限责任公司等单位2006年4月编制的《沂沭泗河洪水东调南下续建工程韩庄运河、中运河及骆马湖堤防工程总体初步设计报告》；6、中水淮河工程有限责任公司2006年10月编制的《京杭运河台儿庄复线船闸工程防洪大堤专项工程初步设计报告（修订）》；7、中水淮河工程有限责任公司2004年3月编制的《南水北调东线第一期工程台儿庄泵站工程初步设计报告》；8、国家防汛抗旱总指挥部印发的国汛［2005］年8号《沂沭泗河洪水调度方案》；9、水利部淮河水利委员会沂沭泗水利管理局2003年9月编写的《沂沭泗防汛手册》；10、水利部淮河水利委员会沂沭泗水利管理局1996年11月编写的《沂沭泗河道志》。1.1.2合同及委托方提供的资料1、枣徐线叶庄至江苏界改建工程建设办公室（委托方）和中水淮河工程有限责任公司（承接方）签定的技术咨询合同；2、委托方提供的有关桥梁设计图和地质资料等。38 1.1技术路线及工作内容1.1.1技术路线1、资料收集与查勘中水淮河工程有限责任公司签定合同后，立即成立项目组，根据防洪评价要求，于2008年4月22日至23日进行实地查勘，了解建设项目总体布局以及项目区基本情况；收集桥梁所在河道有关水文、河道历史、现状、规划治理等方面资料，请委托方提供工程设计相关图纸、地质勘探资料等。2、计算方法根据《沂沭泗河洪水东调南下工程实施规划（修订）》（以下简称“实施规划”）对桥址处行洪流量、水位分析计算，依据《公路工程水文勘测设计规范》进行冲刷、壅水分析计算。3、防洪评价根据《河道管理范围内建设项目防洪评价报告编制导则（试行）》、《堤防工程设计规范》、《堤防工程管理设计规范》以及其它有关河道、堤防管理规范对拟建桥梁进行防洪影响评价。1.1.2工作内容根据枣徐线叶庄至江苏界改建工程建设办公室（委托方）与中水淮河工程有限责任公司（承接方）签定的技术咨询合同书的要求，本项目主要工作内容如下：1、该段河流的概况、形态及堤防等工程简介。2、1/20、1/50频率洪水流量、洪水位。3、建桥后的壅水分析。4、桥址处在设计洪水时最大冲刷深度的计算。5、评价工程对河道防洪及水利工程管理的影响。6、评价河道行洪对工程的影响。38 基本情况1.1建设项目概况本节所述工程设计、施工方案、工程地质等内容，依据山东省交通规划设计院编制的《枣徐线叶庄～江苏省界路面加宽工程一阶段施工图设计》、《枣徐线叶庄～江苏省界路面加宽工程台儿庄大桥工程地质勘查报告》以及枣徐线叶庄至江苏界改建工程建设办公室提供的《台儿庄大桥施工组织设计报告》编写。1.1.1工程概况拟建台儿庄大桥在枣庄市台儿庄区境内省道枣徐线（S244）上，于台儿庄南跨越京杭大运河韩庄段（称为韩庄运河），跨越处河道桩号为35+193（起始点为韩庄节制闸），位于台儿庄闸上游0.909km处，距苏鲁省界7.995km（苏鲁省界桩号为43+188），建设范围为运河南北堤之间。老桥于1992年建成通车，桥梁全长758m，桥面宽14.5m。拟建桥梁位于老桥下游3m，单向双车道，桥孔布置与老桥一一对应。工程总投资为3400万元。台儿庄大桥工程位置图见附图一。1.1.2桥梁工程概况1.1.2.1设计指标1、建设规模（1）设计荷载：公路－Ⅰ级，人群荷载：3.3kN/m；（2）偶然荷载：桥墩受船舶撞击力，按内河航道要求验算，顺桥向900kN，横桥向1100kN；（3）桥梁宽度：14.0m（0.5m防撞护栏+4.0m非机动车道（含新泽西护栏）+0.75m路缘带+2×3.75m机动车道+0.75m路缘带+0.5m防撞护栏）；38 （4）计算行车速度：80km/h；（5）最大纵坡：≯3.0％；（6）桥面横坡：1.5％；（7）通航净空（同老桥）：京杭大运河标准：净高7m，顶宽50m，侧高5m，净宽70m（二级航道）；（8）设计洪水频率：100年一遇；（9）地震动峰值加速度：0.10g。2、防洪标准结合道路功能、等级和桥梁的重要性等因素，本桥设计洪水频率采用100年一遇，洪峰流量为8500m3/s，相应设计洪水位为30.933m。梁底最小控制高程为36.74m。1.1.1.1桥位方案拟建桥梁工程路线全长758m，范围为K5+653.433～K6+412.12m（公路里程桩号），其中主线桥长172m，设南北引桥，两侧引桥与堤防采用锥坡防护接石砌护堤方式。综合考虑桥梁过水及行洪要求等因素，该桥墩台轴线布置同水流方向一致，夹角为00。台儿庄大桥平面布置见附图二。1.1.1.2桥梁设计方案拟建台儿庄大桥位于老桥下游3m，两侧桥头与改建道路顺接。老桥于1992年竣工，跨径组合为（10×20）m+（46+80＋46）m+（8×20+2×20.26+5×20+20.127+2×30）m，桥面净宽13m，总宽14.5m。老桥主桥为80m预应力砼连续刚构，引桥上部为钢筋砼箱梁、T梁，下部为圆柱式墩、桩基础，桥台为埋置台。老桥引桥20m跨径的有26孔，新桥引桥设计时，曾分析比较了30m跨径和40m跨径两种方案。但由于新、老两桥间距较近，考虑新、老桥整体协调，新桥桥孔与老桥孔径对应布置。1、总体布置拟建桥梁主桥采用（46+80+46）m预应力砼连续刚构，引桥为20m的预应力砼空心板（桥面连续）、30m的简支转连续预应力砼小箱梁，跨径组合为（10×20）m+（8×20+238 ×20.26+5×20+20.127+2×30）m。桥面宽14m，机动车道和非机动车道共11.5m，两侧各设置0.5m防撞护栏和0.75m路缘带，全桥长758m。2、结构设计（1）上部结构本工程主桥为（46+80+46）m的预应力砼连续钢构桥，其中19＃、20＃墩采用墩梁固结，18＃、21＃墩顶设置盆式橡胶活动支座，采用悬臂浇注的施工方法。主箱梁采用单箱单室,竖直腹板断面,箱顶面宽为14.0m，底面宽7.4m，翼缘板悬臂长度3.3m，翼缘板端部厚22cm，根部厚55cm，箱梁顶面向外侧斜1.5%的单向横坡，是由内、外腹板高差形成，箱梁底板横向保持水平，纵坡通过梁底预埋钢板形成。墩顶0号梁段长10m,两个“T构”的悬臂分为9对梁段，梁段长度从根部至跨中各为：4×3.5m、5×4.0m，累计悬臂总长34m，悬臂浇筑梁段最大控制重量约为1230kN，合拢段长度为2.0m（中跨）、1.0m（边跨），边跨现浇梁段各长6.0m。箱梁高1.8～4.5m,按2次抛物线变化；箱梁顶板厚25cm；箱梁底板根部厚跨中为30cm，悬臂根部为70cm，箱梁底板也按2次抛物线变化；腹板厚度：0#梁段及1～6号梁段为70cm，7号梁段由70cm线性变化为50cm，8～10号梁段及边跨现浇段为50cm。主桥箱梁采用三向预应力结构。纵向预应力钢束设置了顶板悬浇束、腹板束、边跨底板连续束、中跨底板连续束、边跨顶板连续束等多种型式；横向预应力钢束采用BW15-3边锚体系，一端张拉，沿桥纵向按50cm间距布置，预应力张拉端与锚固端交错布置；竖向预应力钢筋采用JL32精轧螺纹钢筋，采用梁顶一端张拉方式。引桥上部采用预应力砼简支空心板和简支转连续预应力砼小箱梁，北引桥跨径组合为（8×20+2×20.26+5×20+20.127+2×30）m，南引桥跨径组合为10×20m。预应力砼简支空心板采用桥面连续。横向设置13块板，中板宽1.0m，边板宽1.5m，预制板高0.85m。桥面横坡为1.5%，纵横坡通过梁底预埋钢板或梁底砼锲形端块形成。简支转连续预应力砼小箱梁横向设置5片梁，预制梁高1.6m，梁长29.78m，桥面纵横坡通过梁底预埋钢板形成，为增加横向整体性，在各箱梁之间设横向湿接缝。（2）下部结构主桥桥墩采用薄壁空心墩，横向墩宽和箱梁一致，为7.4m，19＃、20＃墩与主梁固结，顺桥向φ2.0m；18＃、21＃共用墩顶设置盆式橡胶活动支座，顺桥向为φ1.8m38 。主桥的4个墩采用群桩基础，φ1.2m的钻孔灌注桩按嵌岩桩设计。引桥下部结构采用桩柱式墩台，桥墩采用双柱式，桥台采用三柱式，空心板桥墩墩径φ1.3m、桩径φ1.5m，空心板与小箱梁之间共用墩及小箱梁桥墩墩径φ1.5m、桩径φ1.8m，桥台桩径采用φ1.2m。桩基有摩擦桩和嵌岩桩两种。台儿庄大桥桥型布置及桥墩一般构造见附图三。1.1.1.1桥梁施工方案1、施工总平面布置（1）驻地布置①项目经理部设置在大桥北岸的闫浅村村委会三楼。②在大桥北大堤桥东滩地一个废弃的旧码头卸货场设置预制场及料场，钢筋、模板加工场，同时设砼拌和站。③桥梁施工一处、桥梁施工二处及路面施工处驻地同拌和站一起设置，布置在滩地上。（2）生产及生活用水：施工及生活用水采用地下水，自行打井解决。（3）生产、办公及生活用房：由于工期较短，工地拟采用较经济的活动板房作为生产、办公及生活用房的主要形式。（4）工地通讯：项目经理部设程控电话及移动电话，各施工队配备移动电话及对讲机，以加强通讯联络，协调各方关系。（5）施工便道：施工期间老桥照常通行，因此，利用老桥作为施工便道，以保证河道左、右岸施工的衔接。桥下东侧设置施工便道，与堤防相接，水上租用小船，保证运输人员的畅通。（6）弃土区：钻孔灌注桩产生的弃土培护在堤防外侧或远运至引道工程弃土场。2、施工准备本工程15＃、16＃、17＃、18＃、19＃、20＃桩基、承台均在水中。15＃采用单排木桩围堰，搭设平台施工作业；20＃采用双排木桩围堰施工作业；18＃、19＃采用钢管桩施工平台，钢套箱围堰方式；16＃、17＃采用钢管桩施工平台。3、主要施工方法38 钻孔灌注桩施工采用冲击钻和2000型以上回旋钻机；主桥连续钢构箱梁施工采用挂篮法，引桥采用预制安装法。1.1.1.1施工进度安排本工程计划于2008年8月开工，2009年10月建成，总工期15个月。施工进度见表2.1。表2.1台儿庄大桥施工进度表阶段内容日期工期一施工准备8月15日~9月30日45天二主桥灌注桩施工10月1日~12月9日70天三主桥墩身施工12月10日~1月31日50天四主桥连续刚梁施工8月5日~11月10日25天五引桥桩基与墩台施工10月1日～4月30日7个月六梁板安装5月1日～8月31日3个月七桥面系铺装与护栏9月1日~10月31日1个月1.1.2工程地质1.1.2.1勘察工作概述本次勘察共完成地质钻孔7个，钻探总进尺293.30m；采取土样60件，试验土样60件；采取岩样42组；作岩石抗压试验12组；做标准贯入试验46次；作水质分析试验2组。结合老台儿庄大桥勘察钻孔10个，进尺292.3m。1.1.2.2地形地貌桥梁桥位区地形属鲁中南低山丘陵南部地区，为黄泛区，属于黄淮冲积平原的一部分，海拔24～31m左右，地面起伏平缓。1.1.2.3水文地质条件本区地下水类型为松散岩类孔隙潜水和孔隙承压水及基岩裂隙水。潜水含水层主要为第四系全新统轻粉质壤土、砂壤土、粉细砂和出露地表的上更新统含砂礓粘性土，局部地带因含水层中含软粘土夹层，局部有上层滞水；孔隙承压水主要赋存于上更新统砂性土与砂层；基岩裂隙水主要赋存于奥陶系石灰岩裂隙、岩溶中。38 地下水主要补给来源为大气降水，地下水位季节性变化较大，多数以补给河水为主要排泄方式。一般非汛期两岸地下水补给河水；汛期河水补给地下水。据水质分析，场区地下水化学类型主要为HCO3-•SO42-—Ca2+•Na+型，HCO3-—Na+•Ca2+型，HCO3-•Cl-—Ca2+型，呈弱碱性，为硬～微硬淡水，对砼无腐蚀性。1.1.1.1工程地质根据山东省交通规划设计院2007年7月编制的地质勘察报告，台儿庄大桥场区地层至上而下分为22层，地质状况如下：①层亚粘土：棕色，软塑，切面较光滑，粘性稍差，见铁锰质浸染，含姜石，局部富集。①-1层填土：棕黄色，棕色，松散，以亚粘土为主，含姜石，见小碎石。厚度：0.50～1.80m，平均0.93m；层底标高：25.10～31.40m，平均27.09m；层底埋深：0.50～1.80m，平均0.93m。分布于1、2、3、4、4A、5、6号孔。①-2层碎石层：青灰色，碎石大小不一，含粘土。厚度：0.80～0.80m，平均0.80m；层底标高：25.90～26.00m，平均25.93m；层底埋深：1.60～1.80m，平均1.73m。只分布于4、4A和5号孔。①-3层淤泥质亚砂土：棕黑色，棕黄色，松散，粉砂质重，局部含粘土。厚度：4.40m；层底标高：19.30m；层底埋深：7.60m。只分布于3号孔。①-4层淤泥质粘土：浅灰黑色，软塑，切面光滑，粘性强，韧性强，局部含粉砂质。厚度：1.40m；层底标高：21.90m；层底埋深：5.00m。只分布于3号孔。①-5层粉细砂：棕黄色，松散，颗粒均匀，级配差，成分以石英长石为主，局部夹亚粘土薄层。厚度：2.30m；层底标高：19.90m；层底埋深：6.80m。只分布于3号孔。②层亚粘土：棕黄色，棕褐色，软～硬塑，切面光滑，粘性较强，含姜石，局部富集。场区普遍分布，厚度：2.10～9.40m，平均5.40m；层底标高：11.00～16.50m，平均13.39m；层底埋深：11.00～19.60m，平均14.32m。②-1层细砂，粉细砂：黄色，棕黄色，颗粒均匀，级配差，以长石，石英为主。厚度：1.00～2.70m，平均1.85m；层底标高：14.80～16.00m，平均15.40m；层底埋深：12.70～16.00m，平均14.35m。只分布于1、2号孔。38 ②-2层亚粘土混姜石：棕色，棕灰色，硬塑，切面光滑，见铁锰质浸染，含姜石，约30％，大小不一，大个粒径约3cm。厚度：1.10～11.20m，平均3.89m；层底标高：7.00～18.70m，平均14.39m；层底埋深：6.00～16.60m，平均11.62m。分布于2、3、4、4A、5、6、L4、L5、L6、L7、L8号孔。②-3层亚砂土：棕黄色，软～硬塑，粉砂质，振动淅水，局部含粘土质。厚度：2.70～2.70m，平均2.70m；层底标高：9.70～9.70m，平均9.70m；层底埋深：22.30～22.30m，平均22.30m。只分布于1号孔。③层全风化页岩：浅灰绿色，灰黄色，风化强烈，呈粘土状，原岩结构构造破坏。厚度：0.70～5070m，平均2.98m；层底标高：8.00～14.00m，平均10.36m；层底埋深10.00～23.50m，平均16.64。只分布于1、2、3、4、5、L1、L2、L3、L4、L7、L8、L9、L10号孔。③-1层全～强风化页岩：青灰绿色，棕灰色，岩芯破碎，呈碎块状，取芯率低，锤击不易碎。厚度2.70m；层底标高：7.60m；层底埋深：20.00m。只分布于5号孔。④层强～弱风化页岩夹灰岩：棕灰色，灰绿色，岩芯多破碎，呈碎块状，少数呈短柱状，锤击较易碎，少数长柱状。厚度：10.00m；层底标高：0.90m；层底埋深：26.00m。只分布于3、L4号孔。④-1层强～弱风化页岩：灰绿色，岩芯多破碎，呈碎块状，少数呈短柱状，锤击较易碎，少数长柱状。厚度：4.50～5.50m，平均5.00m；层底标高：2.50～4.00m，平均3.25m；层底埋深：25.00～28.00m，平均26.50m。只分布于1、2号孔。层弱风化页岩夹灰岩：浅灰绿色，岩芯多呈短柱状，约5～10cm，个别达20～30cm，少数呈碎块状，锤击易碎，层理发育，胶结较弱，节理裂隙发育。厚度：8.80～10.30m，平均9.55m；层底标高：-9.40～-7.00m，平均-8.20m；层底埋深：28.00～36.30m，平均32.15m。只分布于3、L4号孔。层弱风化灰岩夹页岩：棕灰色，青灰色，青灰黑色，岩芯多破碎，取芯率低，多呈碎块状，少数短柱状，锤击不易碎，节理裂隙发育。厚度：8.80～10.30m，平均9.55m；层底标高：-9.40～-7.00m，平均-8.20m；层底埋深：28.00～36.30m，平均32.15m。只分布于3、L4号孔。38 -1层弱风化灰岩：青灰色，浅灰绿色，岩芯多破碎，多呈碎块状，少数短柱状，锤击不易碎，节理裂隙发育。厚度：6.10～7.80m，平均6.95m；层底标高：-15.50～-14.80m，平均-15.15m；层底埋深：35.80～42.40m，平均39.10m。只分布于3、L4号孔。-2层强～弱风化灰岩夹页岩：青灰绿色，棕灰色，岩芯破碎，多呈碎块状，短柱状，小于5cm，节理裂隙发育，取芯率低，锤击不易碎。厚度：3.20～8.70m，平均6.08m；层底标高：-0.90～10.70m，平均5.83m；层底埋深：16.00～28.50m，平均21.39m。只分布于4、4A、5、6、L6、L7、L8、L9号孔。-3层弱风化灰岩、强～弱风化灰岩：青灰绿色，灰褐色，红褐色，岩芯破碎，呈碎块状，短柱状，3～5cm，取芯率低，锤击较易碎。厚度：8.60～14.70m，平均12.50m；层底标高：-7.50～-1.60m，平均-4.37m；层底埋深：21.60～35.20m，平均29.17m。只分布于4、4A、5、6、L5、L6、L7、L8、L9号孔。层弱风化灰岩、泥灰岩：棕褐色，浅灰褐色，青灰色，岩芯多破碎，取芯率低，呈碎块状，多呈小短柱状，2～6cm，个别长柱状，约10cm，锤击易碎，局部夹页岩薄层。厚度：7.20～10.40m，平均8.97m；层底标高-17.90～-8.80m，平均-13.33m；层底埋深：28.80～45.60m，平均38.13m。只分布于4A、6、L5号孔。层弱风化灰岩：浅灰褐色，褐红色，岩芯较破碎，取芯率低，多呈碎块状，少数短柱状，约3～6cm，个别达10cm，锤击难碎。厚度：6.00～8.40m，平均7.20m；层底标高：-26.30～-19.30m，平均-22.80m；层底埋深：46.00～54.00m，平均50.00m。只分布于4A、6、L5号孔。层弱风化灰岩：褐红色，青灰色，岩芯较完整，多呈长柱状，约10～20cm，个别达25cm，短柱状，约3～5cm，锤击不易碎，RQD约40～45％。该层未穿透。只分布于4A、6号孔。1.1.1.1地震动参数根据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001），项目区地震动峰值加速度值为0.10g，相应地震基本裂度为Ⅶ度。1.2流域概况38 沂沭泗河流域东临黄海，西北与黄河接壤，北至沂蒙分水岭及大汶河流域，南以废黄河为界，流域面积78900km2，山区占31％，平原占67％，湖泊占2％。流域内有耕地5756万亩，人口5035万人，其中城镇人口840万人。行政区划包括山东省菏泽、济宁、枣庄、临沂、日照及江苏省徐州、淮安、宿迁、连云港等市和河南、安徽两省的部分地区。沂沭泗河流域大致可分为四片：一为沂沭河片，临沂和大官庄以上面积14500km2，大部分为山丘区；二为南四湖片，面积31400km2，湖东为山丘区，湖西为平原区，洪水经南四湖调蓄后下泄；三为邳苍片，面积10000km2，是沂、沭、泗各河的洪水走廊，大部分洪水经骆马湖调蓄后经新沂河下泄；四为沂沭河下游片，面积23000km2，大部分为平原区，由于新沂河、新沭河洪水位高，两岸低洼，洪涝水大都直接排泄入海。沂沭泗河水系发源于沂蒙山区，由沂河、沭河和泗河组成。沂、沭河自沂蒙山区平行南下，沂河流经山东临沂至江苏新沂入骆马湖。沂河在刘家道口辟有分沂入沭水道，在江风口辟有邳苍分洪道，分别分沂河洪水入沭河和中运河。沭河流至山东大官庄分为新、老沭河，老沭河南流至江苏沭阳入新沂河，新沭河东流经石梁河水库至临洪口入海，新沭河区间流域面积2850km2。泗河流入南四湖，汇集沂蒙山西部及湖西平原各支流后，经韩庄运河、中运河、骆马湖、新沂河入海。1.1河道基本情况1.1.1河道概况韩庄运河是南四湖的主要泄洪通道，是京杭大运河的一段，也是南水北调东线工程输水干线之一。韩庄运河上起微山湖出口的韩庄节制闸，流经济宁市微山县韩庄镇、枣庄市峄城区和台儿庄区，于苏鲁交界处陶沟河口接中运河，全长42.5km，区间流域面积1828km2。两岸堤防总长82.5km，其中左堤42.9km，右堤39.6km。沿河处于南北山丘之间，地势低洼，地面高程从韩庄至省界由36.8m降至24.8m，东西坡降为1/1000～1/5000。韩庄运河是新中国成立后，利用泇运河一段增挖和扩挖而成，进口建有韩庄节制闸，下段建有台儿庄节制闸和船闸。沂沭泗河洪水东调南下一期工程中，韩庄运河按20年一遇防洪标准进行了治理。韩庄运河现状为Ⅲ级航道，1995年京杭运河续建工程建设了台儿庄、万年闸、老运河3座船闸（Ⅱ级船闸）和万年节制闸，目前正在建设台儿庄复线船闸。38 韩庄运河是南水北调东线工程由骆马湖向下级湖北调送水的干线之一，南水北调东线第一期工程输水规模125m3/s，设台儿庄、万年闸、韩庄三级泵站。1.1.1水文、气象特征工程区域属暖温带半湿润季风气候区，具有南北过渡性气候特点，四季分明。夏季受亚热带季风的影响。据区域内1951年～2000年降水资料统计，宿迁小王庄，8月12日最大日雨量374.6mm，本区域多年平均降雨量自北向南为820～920mm，降水主要发生在6～9月份，多年平均6～9月份降水量占年降水量的70%左右，冬季降雨量仅占年降水量的10%左右。实测资料中最大年降水量为1254.4mm，发生在1963年；最小年降水量为475mm，发生在1988年。年降水量的变化幅度较大，丰枯比达2.64。根据宿迁闸资料统计分析，多年平均水面蒸发量为946.3mm。工程区域多年平均气温为14℃，月平均最高气温在7月为28～31.2℃，月平均最低气温在1月，为3.5～6.8℃，极端最高气温39.8-40.3℃。极端最低气温-19.2～-23℃。年平均地温为16.9℃。多年平均无霜期200天左右。结冰一般出现在十一月至次年三月，最大冻土深度为26～28cm，最大岸冰厚度为20cm，积雪厚度为15cm左右。多年平均相对湿度为60%～75%，最大相对湿度在7～8月。因受季风影响，春季多东南风，夏季多南风，秋季多西风，冬季多东北风，风力最大八级，最大风速14.9～24m/s，多年平均风速3.1m/s。1.2现有水利工程及其它设施情况拟建桥梁地处苏鲁省界地区，位于省界以上7.995km山东一侧的韩庄运河干河上，桥址附近现有水利工程主要有：1、韩庄运河河道韩庄运河是南四湖的泄洪通道，是京杭大运河的一段，同时也是南水北调东线工程主要输水河道之一，具有防洪、排涝、调水、航运等综合利用功能。韩庄运河34+992～36+102段：主河槽北侧是已废弃的老船闸航道，现为台儿庄泵站出水渠（在建），北堤与台儿庄城区相邻；主河槽南侧为台儿庄船闸引航道，航道与主河槽之间的距离在20m～100m左右，并且在台儿庄大桥下游并入主河槽。东调南下38 续建工程规划台儿庄节制闸上游河道沿左侧开挖主河槽。现状桥址处韩庄运河堤距约755m；河槽（含航道）宽约260m，河底高程约20.8m；两侧滩地宽约495m，滩面高程约27.08m。目前韩庄运河的防洪标准为20年一遇，桥址附近相应设计行洪流量4400m3/s。2、韩庄运河堤防韩庄运河堤防为2级堤防，是东调南下一期工程，在原有堤防基础上加高培厚而成的，堤顶高程为韩庄运河设计洪水位加2.0～3.0m超高，堤顶宽8m，边坡1：3。拟建桥址处现状堤防堤顶高程左堤为33.50m，右堤为33.38m，堤顶宽8m，边坡1：3。3、穿堤建筑物工程自60年代起，随着韩庄运河的治理，堤防沿线先后兴建了穿堤涵洞42座，其中距离桥址较近的涵洞有闫浅站排涝涵洞（左岸，桩号33+490）、月河西灌溉涵洞（左岸，桩号35+470）、陈庄灌溉涵洞（右岸，桩号34+338）。4、拦河建筑物韩庄运河干河拦河建筑物有万年节制闸、台儿庄节制闸两座。万年闸建于1995年，位于韩庄运河中泓桩号19+616处，位于拟建台儿庄大桥上游15.577km处，结构型式为开敞式钢筋混凝土结构，平板钢闸门，共10孔，每孔净宽10m，净宽共100m，闸底板高程为24.30m。设计流量（微山湖水位33.3m时泄流流量）1700m3/s，设计行洪条件下闸址处全断面行洪流量3600m3/s。台儿庄闸建于1972年，位于韩庄运河中泓桩号36+102处，位于拟建台儿庄大桥下游0.909km处，结构型式为开敞式钢筋混凝土结构，共10孔，每孔净宽7m，净宽共70m，闸总长83.14m，闸底板高程20.20m。设计流量（微山湖水位33.3m时泄流流量）2000m3/s，设计行洪条件下闸址处全断面行洪流量4300m3/s。上游正常通航水位25.3m，下游正常通航水位20.3m。现状上述两拦河闸已满足20年一遇防洪要求。5、台儿庄二线船闸台儿庄二线船闸位于台儿庄闸南侧300m，建成于1995年，桩号为36+593，位于拟建桥梁下游1.4km处。该船闸为Ⅱ级，建设规模为230m×23m×5m（船闸有效长度×38 宽度×槛上水深），设计年通过能力为2100万t。6、台儿庄复线船闸台儿庄复线船闸位于二线船闸南侧100m，桩号为36+593，位于拟建桥梁下游1.4km处。该船闸为Ⅱ级，建设规模为230m×23m×5m（船闸有效长度×闸室净宽×槛上水深），设计年通过能力为2200万t。目前该船闸正在建设中。7、台儿庄泵站台儿庄泵站位于台儿庄闸北侧350m，桩号为36+102，位于拟建桥梁下游0.909km处，是南水北调东线工程的组成部分。泵站一期工程设计规模125m3/s，调水设计水位站上25.09m，站下20.56m；最低水位站上24.8m，站下19.5m；最高水位站上25.5m，站下22.5m（泵站水位均为进、出水池水位）。目前该泵站正在建设中。1.1水利规划及实施安排拟建桥梁位于韩庄运河干河上，与该防洪评价相关的水利规划主要是“实施规划”和《南水北调东线工程规划》（2001年修订），相关联的水利工程建设项目是沂沭泗河洪水东调南下续建工程韩庄运河、中运河及骆马湖堤防工程（简称“韩中骆”工程），南水北调东线第一期工程台儿庄泵站工程。1.1.1韩中骆工程韩中骆工程主要是扩挖韩庄运河、中运河干河，加固干河和支流回水段堤防，新建、加固和改建穿堤建筑物，扩建干河拦河建筑物，建设必要的管护设施，使防洪保护区的防洪标准由现状的20年一遇提高到50年一遇。韩中骆工程于2004年9月编制完成了可研报告，2007年国家发改委以发改农经［2007］922号文对该报告进行了批复。韩中骆工程的总体初步设计报告于2005年11月编制完成，2007年10月，国家发改委以发投资［2007］2875号文对韩中骆工程初步设计概算进行核定，2007年12月，水利部以水总［2007］519号文批复了韩中骆工程总体初设报告。韩中骆工程中，与拟建台儿庄大桥直接相关的是韩庄运河（湖口～台儿庄）段工程。根据《韩庄运河、中运河及骆马湖堤防工程可研报告（修订）》（以下简称“韩中骆可研报告”38 ），韩庄运河（湖口～台儿庄）段续建规划建设内容为：韩庄闸上喇叭口扩挖、干流河道扩挖、万年节制闸扩建、台儿庄节制闸扩建、新建曹庄公路桥、新建防汛交通桥、新建张庄涵洞、拆除重建越河东涵洞和运北7条支流复堤及其影响处理。（1）韩庄闸上喇叭口扩挖韩庄闸上喇叭口工程设计范围为湖口至韩庄闸闸前铺盖，长796.0m。东调南下一期工程中喇叭口已完成了闸中心线北岸扩挖工程，续建工程完成南岸开挖。为防止水流对河岸的冲刷，对喇叭口南岸及裹头进行浆砌石护坡。（2）干流河道扩挖干河韩庄闸下至9km开挖2+630～3+150及4+325～4+750两段尾工，并与上下游平顺连接；9km～36+102（台儿庄节制闸上）按设计标准拓宽河槽（原河底高程不变），9km～19+616（万年闸）段河槽扩宽至200m，19+616～36+102段河槽扩宽至130m；加高培厚局部干流堤段。桥址处堤防已满足50年一遇防洪要求，河道沿北侧主河槽扩挖至130m宽，边坡1：3，底高程20.80m，扩挖河道范围在14＃～19＃桥墩之间。经国家批复，韩中骆工程已于2007年11月开工建设，根据已经批复的韩中骆工程施工进度安排，桥址处河道工程安排在第二年11月至第三年5月施工。（3）万年节制闸扩建万年节制闸在现状万年节制闸右岸扩建4孔，每孔净宽10m，总扩孔净宽40m。扩建后，万年节制闸处全断面满足泄洪4600m3/s要求。（4）台儿庄节制闸扩建台儿庄节制闸在现状台儿庄节制闸左岸扩建3孔，每孔净宽10m，总扩孔净宽30m。扩建后，台儿庄节制闸处全断面满足泄洪5400m3/s要求。（5）新建曹庄公路桥为方便当地群众生产生活，改善韩庄运河两岸交通条件，在韩庄运河（桩号9+188）处新建曹庄公路桥，设计荷载标准为公路-Ⅱ级。（6）防汛交通桥为满足南闸村群众撤退需要，在伊家河入韩庄运河处新建南闸村防汛交通桥。为满足防汛抢险要求，方便群众生产、生活，在韩庄运河北岸一支沟、二支沟和阴平沙河的入运河口处，新建跨支流防汛交通桥3座。防汛交通桥设计荷载标准为公路-Ⅱ级车道荷载效应的0.8倍。38 （7）新建张庄涵洞为解决韩庄运河以南，小新河以北的三角区域（面积3.7km2）的涝水出路，规划在韩庄运河右堤（桩号37+850）新建张庄涵洞，设计流量5.8m3/s。（8）拆除重建越河东涵洞位于韩庄运河左堤（桩号37+170）上的越河东涵洞损毁严重，安全检测认为该涵洞已不能安全运行。规划按原标准、原规模和原功能拆除重建。（9）运北7条支流复堤及其影响处理韩庄运河北岸共有8条支流，分别是一支沟、二支沟、阴平沙河、魏家沟、三支沟、四支沟、大沙河分洪道、大沙河，除大沙河分洪道外，其余支沟采取支流复堤的方法封闭。维修加固26座支流复堤范围内的穿堤涵洞。扩建一支沟、阴平沙河和四支沟3座沟口跌水。1.1.1台儿庄泵站工程台儿庄泵站工程是南水北调东线第一期工程的第7级泵站，位于骆马湖～南四湖区间，是山东省韩庄运河段工程的组成部分，主要任务是从骆马湖或中运河抽水通过韩庄运河向北输送，以满足南水北调东线工程向北调水的任务，实现梯级调水目标。台儿庄泵站工程于2003年10月编制完成了可研报告，2003年12月可研报告通过了中咨公司的评估。2004年6月，国家发改委以《国家发展改革委〈关于南水北调东线韩庄运河工程可行性研究报告〉的批复》（发改农经［2004］1107号）批复了台儿庄泵站可行性研究报告。台儿庄泵站工程于2004年3月编制完成了初设报告，2004年4月经水规总院审查，于2004年6月完成了初设报告补充材料。2004年10月，国家发改委以《国家发展改革委关于核定南水北调东线一期工程韩庄运河段台儿庄泵站工程、水资源控制工程初步设计概算的通知》（发改投资［2004］2291号）核定了台儿庄泵站工程投资。2004年11月，水利部以《关于南水北调东线第一期工程台儿庄泵站工程初步设计、韩庄运河段水资源控制工程初步设计的批复》（水总［2004］522号）文批复了台儿庄泵站工程设计。南水北调一期台儿庄泵站工程于2005年10月开工建设，计划总工期30个月。根据《南水北调东线工程规划》（200138 年修订），第三期工程规划扩大韩庄运河输水能力，增建台儿庄二站（75m3/s）。38 河道演变1.1河道历史演变概况韩庄运河的前身是泇河的一段。泇河始挖于1593年（明万历二十一年），“求通泄之途于微山湖东”。但当时所挖河槽浅窄，不能通航。1599年至1601年（明万历二十七年至二十九年），为实现“开泇河通漕舟”，“于微山湖开支河通西柳庄，下接韩庄四十五里，并循韩庄故道凿良城、候迁及挑万庄、下合泇河、沂河至董家口入黄河”，又“建巨梁桥石闸，德胜、万年、万家庄各草闸”。但河槽浅，“江浙、湖广粮船重大，难以通航”。1604年至1605年（明万历三十二年至三十三年），在已挖泇河河槽的基础上加宽浚深，上起夏镇李家港，经韩庄至泇口，汇氶河、泇河、沂河诸水，于直河口入黄河，全长130km。并有德胜、六里、张庄、万年、丁庙、顿庄、候迁、台庄8闸节制水流，以利通航。清代为保漕运，对韩庄段泇河进行过多次疏浚治理。1855年（清咸丰五年）黄河北徙夺大清河后，山东运河则以黄河为界分为南、北运河，从此，航运日趋衰落，至1900年（清光绪二十六年）漕运废止。此后，运河失修，韩庄段泇河严重淤塞，排洪能力下降，两岸屡遭洪涝灾害。1947年3月～1948年1月，徐州南运河复堤工程处对韩庄至台儿庄泇河段进行复堤，标准低。中华人民共和国成立后，对韩庄运河干流进行5次治理。第一次，1957～1962年，由济宁专区韩庄运河治理工程指挥部，按韩庄出口（包括韩庄闸、老运河闸和伊家河闸，下同）最大泄量800m3/s组织施工。1957年3～6月完成下游土城至黄林庄3.5km河段挖河筑堤。当年冬季又完成老运河堵坝，然后干流全线施工：湖口至八里沟在老运河南开挖新河；八里沟至巨梁桥段沿老河两岸扩挖；巨梁桥至顿庄闸段沿老河南岸开挖河槽；福兴庄以下2km裁弯取直；台儿庄镇段取直另开新河。12月底冬季工程结束，1959年5月底前又修筑中段24km38 堤防。1960年开挖韩庄闸上下游河道。1962年3月～4月底，开挖韩庄闸下至老运河入口段。这一次工程完工后，韩庄出口的泄洪能力，当微山湖水位33.30m时，达到800m3/s。共完成土石方1250.8万m3。第二次，1963～1966年，按微山湖水位33.30m时，韩庄出口下泄1000m3/s的设计标准，扩大治理。共完成土石方1740.8万m3。第三次，1972～1977年，按微山湖水位33.30m时，韩庄出口下泄2500m3/s的标准再次进行扩大治理。后因国民经济调整，工程停缓建，仅完成了韩庄闸下至9k段河道开挖，实际泄流能力，微山湖水位33.30m时，韩庄出口下泄1300m3/s。第四次，1991年江淮大水后，根据国务院治淮会议精神，按沂沭泗河洪水东调南下20年一遇防洪标准，即微山湖水位33.30m时，韩庄出口下泄1900m3/s，排洪4000m3/s的标准再次进行扩大治理，工程于20世纪90年代全部建成。本次治理中，韩庄闸～9k段设计河底宽200m，除桩号2+630～3+150及4+325～4+750两河段尚存土埂外，基本满足续建规划要求；9k～万年闸节制闸段河底高程24.30m，底宽120m；万年节制闸～台儿庄节制闸段，河底高程20.80m，底宽104m。第五次，2003年9月，中水淮河工程有限责任公司编制了“实施规划”，提出续建工程按50年一遇标准扩大南下通道，根据南四湖洪水调算要求，按微山湖水位33.30m韩庄出口下泄2300m3/s，行洪5000～5400m3/s扩大韩庄运河，目前该项工程正在实施。本期工程切除韩庄闸下～9+000段的2段土埂，土埂分别位于左侧设计桩号2+630～3+150和4+325～4+750处，河道底宽按上下游河道底宽平顺连接；9+000～18+000段道开挖底宽至200m，边坡1：2；18+000～21+500段河道开挖底宽万年闸以上为200m，万年闸以下为130m，边坡1：2；21+500～33+000段河道开挖底宽130m，边坡22+500～27+000段1：2，27+000～33+000段1：3；33+000～34+992段河道开挖底宽130m，边坡1：3；34+992～36+102段河道开挖底宽至130m，边坡1：3。1.1河道近期演变分析韩庄运河是新中国成立后在韩庄至苏、鲁边界，利用泇运河一段增挖和扩挖而成，是一条人工河道，经过多次大规模治理，拓宽了河槽，对弯曲河道进行裁弯取直。通过东调南下一期工程的治理，基本理顺了河线，河道流势趋于稳定，东调南下一期工程实施以来的实际情况表明，桥位处河线顺直，河床基本没有横向摆动，主河槽冲淤相对平衡。38 1.1河道演变趋势分析拟建台儿庄大桥位于韩庄运河（湖口～台儿庄）段河道，桩号为35+193，桥址上下游河面开阔，河线顺直，流势稳定。根据桥梁设计单位提交的地质资料，桥址处表层土主要为亚粘土，见铁锰质浸染，含姜石，局部富集，平均厚度为5.68m。桥址段地质条件较好，冲淤相对平衡。38 防洪评价计算1.1水文分析计算水文分析计算内容包括桥址断面处韩庄运河防洪标准下的洪水位和流量。主要依据流域防洪规划、相关水文水位站长系列水文资料等进行推算，并参照“韩中骆可研报告”的水位、流量成果，加以合理性分析后确定。1.1.1设计洪水1980年淮委会同苏、鲁两省对沂沭泗流域设计洪水进行了全面系统地分析、计算，提出了《沂沭泗流域骆马湖以上设计洪水报告》。其成果通过了水利部审查，并应用于沂沭泗流域规划。南四湖地区1953年后才有较完整的水文资料，1951、1952年仅个别测站有断续的水位记载及少量流量、雨量观测资料，调查的历史洪水有1703、1730、1921、1926、1931、1937年（其中1703、1730年仅能做定性分析）。1.1.1.1洪量计算洪量计算采用水量平衡和流量合成两种方法计算，通过综合分析确定。（1）水量平衡法采用公式Ｑ理想＝Ｑ出流＋∑Ｗ蓄／△ｔ－∑Ｑ外计算。其中：Ｑ理想：进湖理想流量；Ｑ出流：实测出湖流量；∑Ｗ蓄：包括南四湖内、水库、滨湖、洼地等蓄量变量之和；∑Ｑ外：包括引黄灌溉退水、大汶河来水。南四湖湖内蓄水1965年以前分为南阳、独昭、微山三个湖区计算，1966年以后分为上级湖和下级湖计算，并考虑湖区容积曲线的变更。38 （2）流量合成法将南四湖地区分成湖西、湖东、湖面三片分别计算入湖洪水过程，三者之和即为南四湖地区天然洪水过程。湖西分为梁济运河、洙赵新河、万福河、东鱼河、复兴河和丰沛地区等六片计算，采用雨量资料，通过降雨径流关系推求洪量。湖东各河由测站理想流量过程，经面积、雨量比修正计算各河的入湖水量。湖面采用降雨减蒸发乘湖面面积推求洪量，当出现负值时，按零值处理。两种方法由于受边界条件影响，均有一定误差，通过对两方法计算成果的综合分析，参照历年洪涝情况及不同洪量间的协调，合理选用。1.1.1.1洪量系列的选定及频率计算主要依据1951年以来七天、十五天、三十天的洪量系列。据分析，1730年为1703年以来最大洪水，洪水重现期定为272年一遇（1703～1974年），1703、1957年洪水的重现期为136年及91年一遇。南四湖地区设计洪量成果见表4.1。表4.1南四湖设计洪量成果表重现期（年）七天洪量(亿m3)十五天洪量(亿m3)三十天洪量(亿m3)2044.27180.65056.690.610310066.1105.9120.520075.5121.213850088.1141.2161100097.4156.417810000128.7206.72351957年实测66.8106.3114均值1727.331CV0.80.80.8CS/CV2.52.52.51.1.1.2韩庄运河行洪流量、水位根据沂沭泗河洪水东调南下近期工程总体设计《南下工程总体设计报告》，韩庄运河20年一遇设计流量为：韩庄闸下～伊家河口为4000m3/s，伊家河口～省界为4400m338 /s；台儿庄闸上洪水位为30.05m。根据“实施规划”和《韩庄运河、中运河及骆马湖堤防工程总体初步设计报告》，韩庄运河50年一遇设计行洪规模：韩庄闸～老运河口为4100m3/s，老运河口～峄城大沙河口为4600m3/s，峄城大沙河口～伊家河口为5000m3/s，伊家河口～省界为5400m3/s。韩庄运河50年一遇设计行洪流量及水位见表4.2。表4.2韩庄运河（50年一遇）设计行洪流量、水位表桩号位置行洪流量（m3/s）行洪水位（m）0+852韩庄节制闸下410035.893+760老运河口35.4460019+616万年闸32.92/32.8730+173峄城大沙河31.44500034+790伊家河入口30.4540035+176老台儿庄大桥30.30/30.2536+102台儿庄节制闸30.04/29.921.1.1水利计算1.1.1.1河道边界条件20年一遇洪水采用现状河道断面，50年一遇及100年一遇洪水采用韩中骆工程规划河道断面进行分析计算。1.1.1.2桥址处行洪流量、水位拟建台儿庄大桥位于韩庄运河（湖口～台儿庄）段河道，桩号为35+193，故采用韩庄运河河道设计洪水标准作为桥址处流量、水位的计算基础。根据沂沭泗河洪水东调南下近期工程总体设计《南下工程总体设计报告》，桥址处20年一遇设计流量为4400m3/s；根据“实施规划”的成果，桥址处50年一遇行洪流量为5400m3/s；根据调洪演算，韩庄运河100年一遇行洪流量为6000m3/s。38 拟建桥梁位于距老台儿庄大桥下游3m处，根据“实施规划”及“韩中骆可研报告”中成果，老桥桥址处现状河道断面20年一遇洪水位为30.25m，规划河道断面50年一遇和100年一遇洪水位分别为30.25m、30.85m。桥梁跨越处中运河主槽糙率0.025、滩地糙率0.04。桥址处行洪流量、水位见表4.3。表4.3桥址断面处相关水文计算成果表桥名桩号洪水标准（年）最大行洪流量（m3/s）桥址水位（m）备注台儿庄大桥35+19320年一遇440030.25现状断面50年一遇540030.25规划断面100年一遇600030.85规划断面1.1壅水分析计算由于建桥后桥墩减少了河道过水面积，引起阻水，桥墩挡水时水流受到压缩，水流的能量损失，从而使得桥前水位升高而引起壅水。根据《公路桥位勘测设计规范》（JTJ062-91），桥前最大壅水高度采用下式计算：式中：△Z—桥前最大壅水高度（m）；η—系数，由《公路桥位勘测设计规范》表8.4.1-2，取0.05；—断面平均流速，m/s；—桥下平均流速，m/s。壅水影响长度采用下式计算：式中：L—壅水曲线长度，m；I—水面比降。拟建桥梁最大壅水高度及壅水曲线长度计算成果见表4.6。38 表4.4　　　　　　　　　η值表滩地流量与设计流量的比值（％）<1011~3031~50>50η0.050.070.10.15表4.5壅水计算部分参数设计洪水河滩流量（m3/s）主槽流量（m3/s）比值(%)η20年一遇267717235.70.0550年一遇310922915.50.05100年一遇369123095.60.05表4.6　　桥梁壅水计算成果表序号项目单位规划断面现状断面100年一遇50年一遇20年一遇1设计流量Qpm3/s6000540044002设计水位m30.8530.2530.253水流与桥墩夹角α°9090904桥下原断面面积m23612319330895阻水面积m21981731736建桥后断面面积ωjm23414302029167减少面积占总面积比%5.55.45.68断面平均流速m/s1.661.691.429壅水系数η　0.050.050.0510水面比降I0　0.000270.000330.0002411桥前最大壅水高度m0.020.020.01212总壅水曲线长度m1481211001.1冲刷分析计算1.1.1冲刷计算公式及取值建桥后，由于桥墩阻水，改变了水流流态，减少了有效过水面积，致使桥下流速增大，水流挟沙能力增强，桥梁周围的水流在河床面附近形成淘刷旋涡，引起河床的一般冲刷和和局部冲刷。一般冲刷是指河流上修建桥梁，桥墩及桥台等结构物侵占过流断面，压缩过流宽度，引起桥下断面水流的单宽流量增大，水流挟沙能力增大，引起桥址断面附近河床垂向冲刷。38 局部冲刷是指桥墩周围涡旋流产生的冲刷。水流受到桥墩的阻挡，水面向上弯曲，一定水深以下水流倾斜向下，在床面处形成横轴环状涡旋带，绕墩水流在桥墩两侧形成立轴涡旋。墩周泥沙被涡旋流卷起，由墩侧水流挟带至下游落淤，墩周形成局部冲刷坑。根据《公路桥位勘测设计规范》推荐的计算公式，对桥址处现状河道20年一遇、规划河道50年一遇及100年一遇洪水情况下引起的冲刷做了分析计算。根据地质资料，①层亚粘土：棕色，软塑，切面较光滑，粘性稍差，见铁锰质浸染，含姜石，局部富集。场区普遍分布，厚度：1.80～10.90m，平均5.68m；层底标高：18.20～25.00m，平均20.51m；层底埋深：1.80～11.50m，平均6.13m。因而，一般冲刷与局部冲刷都采用粘性土公式进行计算。计算时对滩地和河槽分别分析计算。一般冲刷和和局部冲刷的冲刷深度与过流条件、河道断面、河床土壤特性等因素有关。1、粘性土河床冲刷a、河槽部分式中hp—桥下一般冲刷后的最大水深，m；A—单宽流量集中系数；Qc—河槽部分通过的设计流量，m3/s；IL—液限指数；Bc—桥下河槽部分桥孔过水净宽，m；hmc—河槽最大水深，m；hc—河槽平均水深，m；b、河滩部分c、对于粘性土的桥下局部冲刷，按以下公式计算：当hp/B1≥2.5hb=0.83×Kζ×B10.6×IL1.25×v当hp/B1＜2.5hb=0.55×Kζ×B10.6×hp0.1×IL1.0×v38 式中　Kζ—墩型系数B1—桥墩计算宽度，mv—一般冲刷后墩前行近流速，m/s1.1.1河道冲刷计算结果经计算，其结果见表4.7。表4.7桥址断面冲刷计算成果表洪水频率现状河道规划河道20年一遇　50年一遇100年一遇行洪流量（m3/s）440054006000水位（m）30.2530.2530.85河底高程(m)主槽20.8020.8020.80滩地26.0826.0826.08一般冲刷冲刷线高程（m）主槽20.8020.8020.80滩地26.0826.0826.08冲刷深度（m）主槽不冲刷不冲刷不冲刷滩地不冲刷不冲刷不冲刷局部冲刷冲刷线高程（m）主槽20.4120.4020.41滩地25.8825.6825.87冲刷深度（m）主槽0.390.400.39滩地0.200.400.21计算成果显示，在遭遇20年一遇、50年一遇和100年一遇洪水时，河槽和滩地均不发生冲刷，仅桥墩局部有冲刷现象，最大局部冲刷深度为0.40m。38 防洪综合评价1.1与有关规划的关系及影响分析拟建台儿庄大桥位于韩庄运河35+193处，桥址处河道两岸堤距宽约755m，涉及的水利规划为“实施规划”和《南水北调东线工程规划》。拟建桥梁位于南水北调东线工程规划的台儿庄泵站上游0.909km，桥梁工程的实施基本不影响南水北调东线工程的实施，同时，由于南水北调东线一期工程利用桥址段主河槽输水，桥梁建设不影响南水北调东线一期工程的调度运用。拟建台儿庄大桥工程采用与堤防平交的方式跨越韩庄运河，对水利规划的影响主要有两方面。一方面，根据“实施规划”，桥址处韩庄运河防洪标准为50年一遇，河道不满足规划要求，需按防洪要求扩挖，桥址处河道主槽将扩挖至130m宽，河底高程20.80m，桥梁14＃～19＃桥墩在河道扩挖范围之内。经国家批复，韩中骆工程已于2007年11月开工建设，根据已经批复的韩中骆工程施工进度安排，桥址处河道工程安排在第二年11月至第三年5月施工，桥梁施工影响到韩中骆工程的实施，同时河道扩挖对桥梁的安全也有影响。因此，建议桥址处河道扩挖由桥梁建设单位严格按韩中骆工程总体初设报告确定的标准组织实施，实施范围为新桥下游50m至老桥上游50m。另一方面，拟建桥梁两侧桥台与现状堤防采用锥坡防护接石砌护堤方式，桥梁工程的实施侵占了堤防断面，对堤防有影响，需要采取补救措施。1.2与现有防洪标准、有关技术和管理要求的适应性分析本次评价的台儿庄大桥按100年一遇标准设计，而韩庄运河现状防洪标准为20年一遇，目前东调南下工程正按50年一遇防洪标准实施。故桥梁设计的防洪标准高于现有及规划河道防洪标准，符合防洪要求。根据《38 堤防工程设计规范》规定：桥梁、渡槽、管道等跨堤建筑物、构筑物，其支墩不应布置在堤身设计断面以内。当需要布置在堤身背水坡时，必须满足堤身设计抗滑和渗流稳定的要求。桥梁设计方案中两侧桥台布置在堤防迎水坡，对堤防的安全有影响，不符合规范要求。拟建桥梁两侧桥台与韩庄运河堤顶防汛道路平交，汛期对防汛有一定影响。防汛时本工程与抗洪抢险行车通道有一定的干扰，可以通过采用临时交通管制等措施来完成抗洪抢险的需要。根据《中华人民共和国河道管理条例》，在堤防和护堤地，禁止建房、放牧、开渠、打井、挖窖、葬坟、晒粮、存放物料、开采地下资源、进行考古发掘以及开展集市贸易活动。桥台工程的设计和施工要严格按照《堤防工程设计规范》、《堤防工程施工规范》的要求进行设计、施工，护坡宽度和型式满足现有防洪标准的要求。根据《内河通航标准》（GB50139—2004）第5.2.1条，水上过河建筑物轴线的法线方向与水流方向的夹角不宜大于50，拟建桥梁轴线的法线方向与水流方向一致，夹角为00，因此符合要求。1.1对行洪安全的影响分析台儿庄大桥的建设对河道行洪安全的影响分为施工期和运行期影响。1.1.1施工期根据桥梁设计报告，本工程建设周期为15个月（2008年8月开工，2009年10月建成）。根据施工流程，对河道行洪不利的环节主要有灌注桩和桥墩施工、搭设施工平台、设置围堰、锥坡施工等。以上环节都在河道或滩地上进行，施工过程中的土石方、施工机械都将占用河道或滩地，因此，从河道行洪安全和工程建设本身安全考虑，以上施工环节应安排在非汛期进行。根据施工进度，桥梁主桥下部结构及引桥桩基墩台施工安排在非汛期进行，因此，对行洪没有影响。桥梁施工中会产生一些弃土，施工单位应及时将弃土运至河道主管部门指定地点，禁止堆放在滩地或河道内。桥梁施工及生活用水需要打井，井布置滩地上，为保证堤防安全，井点位置距大堤堤脚距离不得小于20m。38 施工完成后，应对弃土弃渣完全清除，并恢复河道原貌，这样基本不会对行洪造成影响。1.1.1运行期拟建台儿庄大桥的桥墩轴线与水流方向一致。从壅水高度分析，韩庄运河50年一遇和100年一遇行洪时拟建桥梁最大壅水高度均为0.02m，壅水曲线长度分别为121m、148m，桥梁阻水不很明显。根据“实施规划”，在桥址处规划预留了0.05m桥梁壅高，拟建桥梁对河道的行洪能力影响有限。1.2对河势稳定的影响分析在河道上修建桥梁后，桥下水流受桥墩的阻壅作用，河道中单宽流量增加，局部水面比降和流速增大，导致河床产生一般冲刷；同时由于桥墩阻水，水流结构发生变化，水流受阻后部分动能转化为位能，墩前两侧发生水流集中现象，引起动能增加，导致桥墩周围出现局部冲刷。根据桥梁冲刷计算分析，在规划河道断面下，遇50年一遇及100年一遇洪水时，河道主槽和滩地一般冲刷深度均为0m，最大局部冲刷深度为0.40m。冲刷深度不大，对河势稳定影响较小。1.3对现有防洪工程的影响分析韩庄运河现状防洪标准为20年一遇，目前东调南下工程正按50年一遇防洪标准实施。拟建桥址处堤防已满足50年一遇防洪标准，河道需扩挖。桥梁设计方案中两侧桥台从堤防迎水侧堤身向背水侧布置，桥梁建成通车产生的震动对现状堤防的稳定将产生一定的影响。建议设计单位根据车流量和最大车载进行堤防的抗滑稳定性计算，并提出补救加固措施。拟建桥梁上游15.577km处为万年节制闸，下游0.909km处为台儿庄节制闸，距离桥址较远，影响较小。38 1.1对防洪抢险的影响分析东调南下续建工程“实施规划”中，韩庄运河堤顶防汛道路全线贯通，是防汛抢险和工程管理的重要通道。拟建台儿庄大桥与防汛道路平交，对防汛抢险和日常工程管理有一定的影响。1.2对第三人合法水事权益的影响分析拟建桥梁所在韩庄运河河段内共有42座穿堤涵洞，其中40座为排涝涵洞，2座为灌溉涵洞。距离桥址2.0km以内的排涝涵洞为闫浅站涵洞（左岸，桩号33+490），位于拟建桥梁上游1.703km处，在壅水影响范围之外，因此没有影响。正在建设的台儿庄复线船闸及台儿庄泵站分别位于拟建桥梁下游1.4km和0.909km处，桥梁的建设对上述工程没有影响。1.3洪水对工程的影响分析1.3.1桥梁的洪水标准是否适当拟建台儿庄大桥的洪水防御标准为100年一遇，韩庄运河堤防防洪标准为50年一遇，满足设计规范要求。由于韩庄运河现状为Ⅲ级航道，最高通航水位为20年一遇洪水位。拟建台儿庄大桥按最高通航水位加7.0m净空高度确定桥梁梁底高程，按照《内河通航标准》（GB50139－2004）规定，Ⅲ级航道净高不应小于10.0m，因此拟建桥梁通航净高不符合《内河通航标准》的要求，且桥梁设计采用的最高通航水位为30.14m，低于桥址处20年一遇设计洪水位。根据专家评审意见，桥梁业主应就桥梁梁底高程、最高通航水位等问题取得航运主管部门的认可，据此，枣庄市航运管理局在《关于枣徐线台儿庄大桥扩建工程建设的复函》（附后）中对此进行了确认：“台儿庄大桥在京杭运河枣庄段台儿庄船闸上游跨越航道，净高应在最高通航水位以上并不小于7.0米，其通航孔净宽不小于70米，此处的最高通航水位为29.94米（废黄河高程系）”。38 1.1.1冲刷对桥梁的影响根据冲刷分析计算，在规划河道断面下，遇50年一遇及100年一遇洪水时，河道主槽和滩地一般不冲刷，最大局部冲刷深度为0.40m。桥梁建成后，由于水流的一般冲刷及桥墩阻水引起的局部冲刷，对墩台基础有一定的影响，建议桥梁设计单位根据冲刷深度，进一步复核墩台基础安全埋深，确保桥梁安全。38 防治与补救措施1.1平交道口的设计桥梁与防汛通道平交，均设置了平交道口，左岸平交道路宽7.0m，右岸平交道路宽6.5m，采用沥青砼路面，沥青砼厚4cm，下层为17cm厚的水稳碎石垫层。堤防内侧采用浆砌片石锥坡防护，外侧填土夯实，满足工程管理及堤顶交通要求。平交道口设计见附图五。1.2堤防断面补偿工程桥梁两侧桥台布置在堤身断面以内，占用堤防有效断面，对堤防防渗抗滑稳定有影响，需进行断面加宽补偿。迎水坡堤脚距离桥台约9.0m，因此，在堤防背水坡一侧将堤防按9.0m加宽补偿。堤防断面补偿示意图见图6.1。补偿措施为在堤防背水坡一侧回填土压实，加大堤防断面，加宽堤防与现状堤防堤顶高程相同，范围为新桥下游及老桥上游左右岸各50m，桥梁与堤防搭接处加宽9.0m，新桥下游及老桥上游50m处维持原堤防宽度，50m以内直线连接，新老桥之间堤防也需按9.0m加宽。根据《堤防工程设计规范》，堤防回填土压实度不小于0.92。堤防加宽压实土方量约4600m3，右堤断面补偿工程布置示意图见图6.2。图6.1堤防断面补偿示意图38 图6.2右堤断面补偿工程平面布置示意图（左堤与右堤相同）1.1护坡工程考虑对河势稳定及对堤防稳定的影响，需对堤防迎水坡进行护砌，桥址附近岸坡护砌需满足相关规范的要求。因老桥上游50m范围已经护坡，本次对桥址左右岸下游50m范围及新老桥之间连接段进行护坡，堤防坡度为1：3。护坡设计为10cm砂石垫层，30cm浆砌石，护坡顶高程为31.25m。护坡上部为压顶，尺寸50cm×40cm；下部设镇脚，尺寸为100cm×50cm。台儿庄大桥护坡工程量见表6.1，设计断面示意图见图6.3。表6.1护坡工程量估算表浆砌石工程量（m3）701砂石垫层工程量（m3）121图6.3护坡设计断面示意图38 结论与建议1.1结论综上所述，台儿庄大桥建成后，桥梁墩台减少有效过水面积，使桥前水位壅高，有一定的阻水作用，对河道的整体行洪有不利影响；受桥墩的阻壅作用，河道水流流速加大，加重了对河床的冲刷，对河道行洪、岸坡稳定会造成一定的影响；桥台施工及桥梁运行对堤防的稳定也有一定的影响。综合评价如下：（1）拟建台儿庄大桥工程建设符合有关水利规划的总体要求和整治目标，但该工程对东调南下续建工程规划的实施会增加一定难度；（2）拟建桥址处干河行洪主槽将扩挖至130m宽，河底高程20.80m，桥梁14＃～19＃桥墩在河道扩挖范围之内，对河道工程的实施有影响；（3）桥梁两侧桥台布置在堤身，施工期及运行期对堤防稳定都有不利影响，不符合《堤防工程设计规范》要求；（4）桥梁墩台布置在河道过水断面内，造成阻水，使桥前水位壅高，且有一定的回水长度，对河道局部水流产生一定的影响，对河道的整体行洪会带来影响，但影响不大。根据冲刷分析计算，主槽一般不冲刷，墩台局部冲刷较小，与现状相比基本没有变化；（5）桥梁建成后，由于车载量加大，对堤防及现有堤顶防汛道路有一定的影响；（6）桥梁通航净高、最高通航水位满足航运规划要求。1.2建议（1）建议桥梁设计部门按本报告提供的流量、水位成果，复核桥梁桩基承载力和桥梁墩台基底的安全埋深；（2）桥梁的建设对干河河道扩挖施工有影响，建议新桥下游50m至老桥上游50m范围内河道扩挖由桥梁建设部门实施，扩挖河道产生的弃土堆放在堤防背水侧。桥梁14＃～19＃桥墩在河道扩挖范围内，建议桥梁设计部门复核桥墩安全埋深；38 （3）拟建桥梁两侧桥台布置在堤防迎水坡，对堤防稳定有影响，不符合相关规范要求，建议设计单位根据道路的最大车载进行堤防的抗滑稳定性计算，必须采取补救措施。38