淮河航道臨淮崗至洪山頭段跨河橋梁通航凈空尺度標準研究

孫曙光

(安徽省交通勘察設計院有限公司，安徽 合肥 230011)

1 研究背景

淮河航道安徽段上起三河尖，下至紅山頭，全長約378 km，由臨淮崗樞紐和蚌埠閘樞紐分成三段。根據《安徽省干線航道網規劃(2018-2030年)》，規劃淮河干流安徽境內三河尖至臨淮崗樞紐73 km為Ⅲ級航道，臨淮崗樞紐至紅山頭305 km為Ⅱ級航道。

淮河臨淮崗樞紐至紅山頭段航道有沙潁河(Ⅲ級)、渦河(Ⅳ級)、茨淮新河(Ⅳ級)、澮河(Ⅳ級)，以及正在建設的引江濟淮工程江淮溝通段航道(Ⅱ級)等多條高等級航道匯入，腹地包括六安、阜陽、淮南、合肥、亳州、蚌埠、滁州、宿州、淮北等多個地市。與該航段交叉的公路、鐵路、市政項目眾多。

2016年前，該航段跨河橋梁基本按照Ⅱ(3)級標準，通航凈寬按不小于150 m建設。2018年11月《安徽省干線航道網規劃(2018-2030年)》獲審核批準，規劃提出淮河干流航道是省干線航道網的核心之一，地位得到進一步提升；淮河水系年貨運吞吐量在高峰時達到7 000多萬t，蚌埠閘年通過船舶艘次達到6萬/年以上；遠期隨著腹地經濟社會的發展，淮河航運將更加繁忙。

在此背景下，跨越淮河航道橋梁的建設標準按照《內河通航標準》5.2.1條“在水運繁忙的寬闊河流上，通航孔的布置應滿足多線通航的要求”的原則應適當提高。

2 凈空尺度標準研究

2.1 通航凈寬標準

綜合考慮淮河航道通航現狀、預測運量、代表船型、航道地位、通過能力等因素，擬按滿足“三線通航”的標準控制通航凈空寬度。

天然和渠化河流水上過河建筑物軸線法線方向與水流流向交角不大于5°時，通航凈寬可按下列公式計算：

BF=BS+Lsinβ

Bm1=BF+⊿Bm+Pd

Bm2=2BF+b+⊿Bm+Pd+Pu

當考慮三線通航時，在單孔雙向通航凈寬計算公式的基礎上增加一條航跡帶寬度和響應的富裕寬度、上下行偏航距、安全距離等。則三線通航時凈寬公式為：

Bm3=3BF+2b+⊿Bm+2Pd+Pu

(1)代表船型通航凈寬計算值。該航段代表船型根據《內河通航標準》，結合淮河干流航道整治工程相關設計成果，選取代表船型中尺度最大的1頂推2×2 000噸級船隊：182 m×16.2 m×2.6 m。當橋區橫向流速分別為0.1 m/s、0.2/s、0.3 m/s時，計算得Bm3別為187.69 m、201.94 m、216.19 m。

(2)最小標準基礎上增加一列下行船計算值。天然和渠化河流Ⅱ(3)級航道跨河建筑物單孔雙向通航凈寬不應小于150 m，在此基礎上增加一列下行船舶，其所需通航凈寬見表1。

表1 增加一列下行船時所需凈寬值

結合上述計算結果來看，當考慮三線通航需求時，除三列頂推船隊并列且橫向流速較大的工況，其他工況下所需通航凈寬最大約為210 m。《內河通航標準》中跨河建筑物凈空寬度Ⅱ(2)級標準條件下單孔雙向通航凈寬即為210 m，與上述計算結果基本一致。

因此在通航凈寬標準方面，建議該航段的跨河橋梁通航凈寬宜滿足Ⅱ(2)級標準，即通航凈寬不小于210 m。對于橫向流速較大等特殊情況，根據現場通航條件具體分析。

2.2 通航凈高標準

按照《內河通航標準》，天然和渠化河流Ⅱ(3)級航道過河建筑物通航凈空高度不應小于10 m。

(1)淮河航道近年批復的橋梁均以不小于10 m控制凈空高度，且大部分建設年代較久遠的橋梁凈高不足10 m(表2)。

表2 淮河航道(臨淮崗至紅山頭)橋梁統計表

(2)安徽省2 000噸級現狀船舶空載干舷高度普遍在8 m以下，設計代表船型空載干舷高度基本在9.2 m以下，船舶過橋所需凈高為10 m左右(富裕高度按照0.5 m考慮)。

因此在滿足船舶通航需求的前提下，盡量節約工程投資，通航凈空高度可按不小于10m控制。

2.3 示例

(1)G345馬城至唐集段一級公路工程淮河大橋：該橋梁按天然和渠化河流Ⅱ級航道標準進行建設，通航孔跨徑230 m，通航凈寬213 m，通航凈高不小于10 m，于2018年7月通過行業審查。

(2)寧洛高速明光至蚌埠段改擴建工程淮河大橋：該橋梁按天然和渠化河流Ⅱ級航道標準進行建設，通航孔跨徑218 m，通航凈寬213.4 m，通航凈高不小于10 m，于2019年3月通過行業審查。

(3)G329鳳陽至蚌埠段改線工程臨淮關淮河大橋：該橋梁按天然和渠化河流Ⅱ級航道標準進行建設，通航孔跨徑290 m，通航凈寬267 m，通航凈高不小于10 m，于2019年6月通過行業審查。

(4)新建淮北至宿州至蚌埠城際鐵路工程淮河大橋：該橋梁按天然和渠化河流Ⅱ級航道標準進行建設，通航孔跨徑248 m，通航凈寬228.4 m，通航凈高不小于10 m，于2019年12月通過行業審查。

3 結束語

淮河航道通航條件良好，在全國內河航道與港口布局和安徽省干線航道網中都具有重要的地位。在橋梁建設時應充分考慮橋梁建設對船舶通航的影響，在通航凈空尺度上適當提高建設標準，保護航道資源，構建高標準貫通的內河高等級航道，為促進水運發展助力。