航道整治前后大橋通航條件影響的雙重評價

何侃

摘 要：常泰過江通道常州側接線在常州市跨越德勝河航道，擬建設德勝河特大橋。根據航道法要求，需要進行航道通航條件影響評價，以保障航道的通航安全。德勝河現狀航道等級為Ⅵ級～等外級，隨著航道規劃等級的提升，德勝河航道全線將按Ⅲ級標準雙線航道進行整治。本文就航道整治工程前后，分別對大橋通航條件影響進行了評價，給出了綜合性的結論。

關鍵詞：航道整治;通航條件;德勝河航道;德勝河特大橋

中圖分類號：U617? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? 文章編號：1006—7973（2020）10-0117-03

德勝河位于常州市新北區境內，起自長江，向南經新北區的春江鎮、薛家鎮、羅溪鎮以及鐘樓區的新閘街道，最終在連江橋處與京杭運河相匯，全長約21.4km，是蘇南地區的一條通江航道。德勝河連通了京杭運河蘇南蘇北段和長江，是一條集防洪、排澇、灌溉、引水、航運、生態景觀等多種功能為一體的區域性骨干河道，地理位置非常重要。擬建的德勝河特大橋位于魏村船閘[1]下游引航道彎道上，魏村水利樞紐[2]位于德勝河與長江交匯處，是治太骨干工程中湖西片的主要引排工程之一。

德勝河流經地區屬長江水系，河網密布，湖蕩眾多，沿線河床均為土質河床，沿線航段多為粉砂土，受暴雨、泄洪及船行波等影響，河岸易坍塌。德勝河河道流速、流向相對穩定，少部分航段已建護岸，航道內水面比降平緩，流速較小，對兩側護岸頂沖作用較小，河道深槽居中，河床基本穩定。沿線河床均為土質河床，主要礙航原因為航道口寬較窄，且沿線橋梁等級較低，經過整治疏浚、護岸建設和橋梁的改建后，淤積礙航將極大改善。

德勝河至今并未進行過全面整治，現狀航道（圖1）基本處于自然狀態，等級為Ⅵ級～等外級。根據工程段近9年的衛星航拍圖片，可以看出該航段的河床較為穩定，河床產生的沖淤變化不大，多年來河道邊界和河勢均未發生明顯變化。根據規劃，德勝河航道將依照Ⅲ級標準的雙線航道進行整治，與此同時，還將對德勝河魏村樞紐開展擴容改建的工程。整治后，航道將被整體拓寬、浚深，航道兩側將建設護岸，河勢整體趨勢將基本維持穩定，河道斷面和邊界條件也能維持穩定。整治后的德勝河三級航道將成為江蘇省內 “二縱五橫” 干線航道網中京杭運河這“一縱”的重要組成部分[3]。

1大橋選址符合性論證

1.1? 航道整治工程實施前

擬建橋梁上游150m處為濱江橋（圖2），下游740m處為老338省道魏村大橋（圖3），距離均不符合要求，需要加大水上過河建筑物的通航孔跨度或采取一孔跨過通航水域。擬建工程位置處及上游170m均有高壓線，均一跨過河且凈高較高，影響較小。

擬建橋位處為常州市金如意新型建材有限公司碼頭，經調查，該碼頭沒有合法手續，且本工程已將其列入拆遷范圍，正在辦理相關手續，碼頭拆除后對擬建橋梁影響較小。擬建工程位置上游220m為永泰水泥制品有限公司碼頭（圖4），下游80m為常州長江熱能有限公司碼頭（圖5），距離均不符合要求，需要加大水上過河建筑物的通航孔跨度或采取一孔跨過通航水域。

擬建橋位上游1.25km為老魏村船閘（圖6）的靠船段，上游680m為R480的彎道，距離符合要求。

1.2 航道整治工程實施后

擬建橋梁上游240m為改建的濱江橋，下游740m處為改建的魏村大橋，距離均不符合要求，需要加大水上過河建筑物的通航孔跨度或采取一孔跨過通航水域。

擬建工程位置下游80m為常州長江熱能有限公司碼頭，上游220m為永泰水泥制品有限公司碼頭，距離均不符合要求，需要加大水上過河建筑物的通航孔跨度或采取一孔跨過通航水域。

擬建橋位上游53m處為R640的彎道，下游180m處為R640的彎道，上游440m為改建的魏村雙線船閘靠船段，距離均不符合要求，需要加大水上過河建筑物的通航孔跨度或采取一孔跨過通航水域。

2大橋通航尺度及技術要求論證

2.1? 航道整治工程實施前

德勝河特大橋跨德勝河現狀航道的通航孔一孔跨過通航水域，橋區段通航水域寬度為60m。Ⅲ級航道水上過河建筑物通航凈寬不小于60m，橋梁通航凈寬應不小于60m。

擬建橋梁跨德勝河現狀航道的通航孔通航孔跨徑為125m，橋位處通航水域寬度為60m，橋梁通航孔一孔跨過通航水域。橋梁最低梁底高程為▽11.748，則橋梁實際通航凈高為11.748-4.1=7.648m，符合通航凈高不小于7m的規范要求。

綜上分析，擬建橋梁跨德勝河現狀航道的通航孔一孔跨過通航水域，并滿足60×7m的通航凈空要求，符合相關規定，橋跨及通航孔布置合理。

航道整治工程實施前，擬建橋梁跨德勝河現狀航道的通航孔應一孔跨過通航水域，通航凈空尺度應不小于60×7m。擬建橋梁跨德勝河現狀航道的通航孔一孔跨過通航水域，通航凈空尺度60×7m，符合要求。

2.2? 航道整治工程實施后

擬建橋梁預留跨越德勝河規劃航道的通航孔西側橋墩根據設計方案已在擬建魏村船閘引航道護岸和大堤外側，橋位處擬建魏村船閘引航道護岸距規劃航道中心線35m。因此，擬建橋梁預留跨越德勝河規劃航道的通航孔西側橋墩距航道中心線的通航凈寬應不小于35m。

擬建橋梁預留跨越德勝河規劃航道的通航孔東側橋墩在規劃魏村船閘引航道內為水中墩，綜合考慮橋軸法線與航道中心線夾角、橋孔縱深和水流對航寬的影響，根據以下公式計算大橋主跨的通航凈寬：

式中，Bm2為單孔雙向通航凈寬（m）;BF為船舶或船隊航跡帶寬度（m）;b為上下行船舶或船隊會船時的安全距離（m），可取船舶或船隊寬度;△Bm為船舶或船隊與兩側橋墩間的富裕寬度（m），Ⅲ級航道可取0.6倍的航跡帶寬度;Pd為下行船舶或船隊偏航距（m）;Pu為上行船舶或船隊偏航距（m），可取0.85倍下行偏航距;BS為船舶或船隊寬度（m）;L為頂推船隊或貨船長度（m）;β為船舶或船隊航行漂角（?），Ⅲ級航道可取為6°。

僅考慮水流影響時，擬建橋梁預留跨越德勝河規劃航道的通航孔東側橋墩距航道中心線的通航凈寬不應小于85.4/2=42.7m。由于擬建橋梁橋位選址不符合要求，應加大水上過河建筑物通航孔跨度或采取一孔跨過通航水域。考慮以加大橋位處平均橫流流速的方式加大通航孔跨度，取橋位處平均橫流流速為0.1m/s，計算得到擬建橋梁預留跨越德勝河規劃航道的通航孔東側橋墩距航道中心線的通航凈寬不應小于97.2/2=48.6m。結合擬建橋位上游190m擬改建的濱江橋設計方案（通航凈空尺度110×7m），考慮采用對孔布設，擬建橋梁預留跨越德勝河規劃航道的通航孔東側橋墩距航道中心線的通航凈寬不應小于110/2=55m。

因此，擬建橋梁預留跨越德勝河規劃航道的通航孔通航凈寬應不小于35+55=90m。

擬建橋梁預留跨越德勝河規劃航道的通航孔跨徑為125m，橋梁中軸線法線方向與航道中心線夾角為10.8°。橋梁實際通航凈寬為90m，投影至橋梁中軸線的寬度為90/cos10.8°=91.6m，在此范圍內，橋梁最低梁底高程為▽11.748，則橋梁的實際通航凈高為11.748-4.1=7.648m，符合通航凈高的規范要求。

綜上分析，擬建橋梁預留跨越德勝河規劃航道的通航孔西側橋墩落在規劃護岸后方，滿足90×7m的通航凈空要求，符合相關規定，橋跨及通航孔布置基本合理。

航道整治工程實施后，擬建橋梁預留跨越德勝河規劃航道的通航孔西側橋墩落在規劃護岸后方，通航凈空尺度應不小于90×7m。擬建橋梁預留跨越德勝河規劃航道的通航孔通航凈空尺度90×7m，符合要求。

3大橋航標配布影響論證

3.1? 航道整治工程實施前

航道整治工程實施前，擬建橋梁跨德勝河現狀航道的通航孔一孔跨過通航水域，未在河道內設置阻水建筑物，因此對德勝河的水流條件影響不大。

航道整治工程實施前，德勝河特大橋橋區段航道經過多年運行，河線、兩岸岸坡基本位置穩定成型，河道斷面等平面形態和邊界條件也能維持穩定。擬建橋梁跨德勝河現狀航道的通航孔一孔跨過通航水域，橋梁的建設對河道斷面的影響甚微，可以忽略不計。

擬建橋梁跨德勝河現狀航道的通航孔一孔跨越通航水域，不在河道內設置阻水建筑物。

3.2? 航道整治工程實施后

航道整治工程實施后，根據數值模擬結果，橋梁建設后，擬建橋梁對于航道水流條件基本無影響。建橋后，由于橋墩的調整作用，水流更多集中在航道中，橋址處航道流速最大達0.20m/s。橋址處航道的最大橫向流速約為0.07m/s，平均橫向流速約為0.02m/s。流速矢量與航道中線最大夾角為11°。

航道按規劃等級整治后，航道將被整體拓寬、浚深，航道兩側將建設護岸，河勢整體趨勢將基本維持穩定，河道斷面等平面形態和邊界條件也能維持穩定。

擬建橋梁預留跨越德勝河三級航道的通航孔通航凈空尺度符合相應航道等級要求，設置完善的助導航設施以及警示標志后，工程建設對通航安全的影響較小。

4 結論

本文就德勝河航道整治工程前后，分別對擬建的德勝河特大橋通航條件影響進行了評價。航道整治工程實施前，擬建橋梁跨德勝河現狀航道的通航孔一孔跨過通航水域，選址滿足規范要求，通航凈空尺度滿足要求，不會對老航道水流條件產生影響，對河道斷面也影響甚微。航道整治工程實施后，擬建橋梁預留跨越德勝河規劃航道的通航孔加大跨徑后，選址滿足規范要求，通航凈空尺度滿足要求，在設計完善的助導航設施和警示標志后，擬建工程對航標配布影響較小，對工程段水流流速、流向、水位等影響較小，對航道整治工程影響較小。

參考文獻：

[1]紀汝民.德勝河魏村船閘工程可行性研究報告審查通過[J].水運工程， 1988（4）： 46.

[2]宋賢良，龔麗菊，耿艷.常州市魏村水利樞紐現有通航能力分析[J].水利建設與管理， 2011， 31（012）： 69-70.

[3]徐飛.德勝河航道升級整治的迫切性[J].中國水運（下半月）， 2015， 15（001）： 216-217.