1、棗徐線臺兒莊大橋工程跨韓莊運河防洪評價報告 目 錄1概 述11.1項目背景11.2評價依據21.3技術路線及工作內容42基本情況52.1建設項目概況52.2流域概況122.3河道基本情況132.4現有水利工程及其它設施情況142.5水利規劃及實施安排163河道演變193.1河道歷史演變概況193.2河道近期演變分析203.3河道演變趨勢分析214防洪評價計算224.1水文分析計算224.2壅水分析計算254.3沖刷分析計算265防洪綜合評價295.1與有關規劃的關系及影響分析295.2與現有防洪標準、有關技術和管理要求的適應性分析295.3對行洪安全的影響分析305.4對河勢穩定的影響分析31

2、5.5對現有防洪工程的影響分析315.6對防洪搶險的影響分析325.7對第三人合法水事權益的影響分析325.8洪水對工程的影響分析326防治與補救措施346.1平交道口的設計346.2堤防斷面補償工程346.3護坡工程357結論與建議367.1結論367.2建議361 概 述1.1 項目背景棗莊市臺兒莊區位于山東省的最南部，地處蘇魯交界地區。棗徐線（S244）葉莊至蘇魯省界公路是連接蘇魯兩省的主要道路，是棗莊市紅色旅游重要通道，現狀為二級公路。近年來，隨著區域經濟社會快速發展，公路運輸飛速發展，現有二級公路已經不能滿足需求。根據山東省公路局指導意見，山東省擬將該路段拓寬改造為一級公路。棗徐線臺

3、兒莊路段在省界北跨韓莊段京杭運河（以下稱韓莊運河），老臺兒莊大橋位于該線路上。老橋于1989年開工建設，1992年建成通車，設計荷載為汽-20、掛-100，通航等級為級，橋梁全長758m，橋面寬14.5m。棗徐線路段拓寬改造工程中，擬將本橋加寬。如果按照一級公路標準寬度（24.5m）直接加寬，橋梁接縫不在路中心；不同荷載標準的老橋與新橋位于同一行車道上，在車輛沖擊荷載的作用下，不同剛度的新、老橋變形不一致，易引起橋面系損壞、行車顛簸；低標準的老橋懸臂端在重車之下極易疲勞破壞，引發安全事故。技術上，新、老橋不宜直接拼接，因此設計采用分離式加寬方案。為順利完成棗徐線拓寬改造工程，受棗徐線葉莊至江蘇

4、界改建工程建設辦公室的委托，山東省交通規劃設計院承擔了該橋的施工圖設計工作，于2007年10月編制完成了棗徐線江蘇省界路面加寬工程一階段施工圖設計。根據中華人民共和國防洪法的要求，建設跨河、穿河、穿堤、臨河的橋梁、碼頭、道路、渡口、管道、纜線、取水、排水等工程設施，應當符合防洪標準、岸線規劃、航運要求和其他技術要求，不得危害堤防安全，影響河勢穩定、妨礙行洪暢通；在洪泛區、蓄滯洪區內建設非防洪建設項目，應當就洪水對建設項目可能產生的影響和建設項目對防洪可能產生的影響作出評價，編制洪水影響評價報告，提出防御措施。建設項目可行性研究報告按照國家規定的基本建設程序報請批準時，應當附有關水行政主管部門審

5、查批準的防洪評價報告。2008年4月，受棗徐線葉莊至江蘇界改建工程建設辦公室委托，中水淮河規劃設計研究有限公司（中水淮河工程有限責任公司）承擔了棗徐線臺兒莊大橋工程跨韓莊運河的防洪評價工作。2008年6月，水利部淮河水利委員會在蚌埠主持召開了棗徐線臺兒莊大橋工程跨韓莊運河防洪評價報告專家評審會，會后根據審查意見（附后）進行了修改，形成本報告。1.2 評價依據1.2.1 法律法規1、中華人民共和國水法（2002年8月29日第九屆全國人民代表大會常務委員會第29次會議通過）；2、中華人民共和國防洪法（1997年8月29日第八屆全國人民代表大會常務委員會第二十七次會議通過）；3、中華人民共和國河道管

6、理條例（1988年6月10日國務院令發布）。1.2.2 規范規程1、公路橋位勘測設計規范（JTJ062-91）；2、堤防工程設計規范（GB50286-98）；3、堤防工程管理設計規范（SL171-96）；4、公路工程技術標準（JTJB01-2003）；5、河道管理范圍內建設項目防洪評價報告編制導則（試行）（水利部辦公廳文件辦建管2004109號）；6、內河通航標準（GB50139-2004）；7、水利部、國家計委關于頒發河道管理范圍內建設項目管理的有關規定的通知（1992年4月3日水利部、國家計委水政19927號）；8、水利部關于進一步加強和規范河道管理范圍內建設項目審批管理的通知（2001年

7、12月25日水利部水建管2001618號）；9、水利部關于進一步加強河道管理范圍內建設項目管理的通知（2005年1月6日水利部辦建管20052號）；10、水利部淮委關于實施河道管理范圍內建設項目審查的通知（1993年4月24日淮委水政資199306號）。1.2.3 有關規劃、設計報告及參考資料1、淮委規劃設計研究院2003年9月編制的沂沭泗河洪水東調南下續建工程實施規劃（修訂）；2、水利部淮河水利委員會等單位2001年12月編制的南水北調東線工程規劃；3、水利部淮河水利委員會規劃設計院1996年1月編制的沂沭泗河洪水東調南下近期工程總體設計南下工程總體設計報告；4、中水淮河工程有限責任公司等單

8、位2005年4月編制的沂沭泗河洪水東調南下續建工程韓莊運河、中運河及駱馬湖堤防工程可行性研究報告；5、中水淮河工程有限責任公司等單位2006年4月編制的沂沭泗河洪水東調南下續建工程韓莊運河、中運河及駱馬湖堤防工程總體初步設計報告；6、中水淮河工程有限責任公司2006年10月編制的京杭運河臺兒莊復線船閘工程防洪大堤專項工程初步設計報告（修訂）；7、中水淮河工程有限責任公司2004年3月編制的南水北調東線第一期工程臺兒莊泵站工程初步設計報告；8、國家防汛抗旱總指揮部印發的國汛2005年8號沂沭泗河洪水調度方案；9、水利部淮河水利委員會沂沭泗水利管理局2003年9月編寫的沂沭泗防汛手冊；10、水利部

9、淮河水利委員會沂沭泗水利管理局1996年11月編寫的沂沭泗河道志。1.2.4 合同及委托方提供的資料1、棗徐線葉莊至江蘇界改建工程建設辦公室（委托方）和中水淮河工程有限責任公司（承接方）簽定的技術咨詢合同；2、委托方提供的有關橋梁設計圖和地質資料等。1.3 技術路線及工作內容1.3.1 技術路線1、資料收集與查勘中水淮河工程有限責任公司簽定合同后，立即成立項目組，根據防洪評價要求，于2008年4月22日至23日進行實地查勘，了解建設項目總體布局以及項目區基本情況；收集橋梁所在河道有關水文、河道歷史、現狀、規劃治理等方面資料，請委托方提供工程設計相關圖紙、地質勘探資料等。2、計算方法根據沂沭泗河

10、洪水東調南下工程實施規劃（修訂）（以下簡稱“實施規劃”）對橋址處行洪流量、水位分析計算，依據公路工程水文勘測設計規范進行沖刷、壅水分析計算。3、防洪評價根據河道管理范圍內建設項目防洪評價報告編制導則（試行）、堤防工程設計規范、堤防工程管理設計規范以及其它有關河道、堤防管理規范對擬建橋梁進行防洪影響評價。1.3.2 工作內容根據棗徐線葉莊至江蘇界改建工程建設辦公室（委托方）與中水淮河工程有限責任公司（承接方）簽定的技術咨詢合同書的要求，本項目主要工作內容如下：1、該段河流的概況、形態及堤防等工程簡介。2、1/20、1/50頻率洪水流量、洪水位。3、建橋后的壅水分析。4、橋址處在設計洪水時最大沖刷

11、深度的計算。5、評價工程對河道防洪及水利工程管理的影響。6、評價河道行洪對工程的影響。2 基本情況2.1 建設項目概況本節所述工程設計、施工方案、工程地質等內容，依據山東省交通規劃設計院編制的棗徐線葉莊江蘇省界路面加寬工程一階段施工圖設計、棗徐線葉莊江蘇省界路面加寬工程臺兒莊大橋工程地質勘查報告以及棗徐線葉莊至江蘇界改建工程建設辦公室提供的臺兒莊大橋施工組織設計報告編寫。2.1.1 工程概況擬建臺兒莊大橋在棗莊市臺兒莊區境內省道棗徐線（S244）上，于臺兒莊南跨越京杭大運河韓莊段（稱為韓莊運河），跨越處河道樁號為35+193（起始點為韓莊節制閘），位于臺兒莊閘上游0.909km處，距蘇魯省界7

12、.995km（蘇魯省界樁號為43+188），建設范圍為運河南北堤之間。老橋于1992年建成通車，橋梁全長758m，橋面寬14.5m。擬建橋梁位于老橋下游3m，單向雙車道，橋孔布置與老橋一一對應。工程總投資為3400萬元。臺兒莊大橋工程位置圖見附圖一。2.1.2 橋梁工程概況2.1.2.1 設計指標1、建設規模（1）設計荷載：公路級，人群荷載：3.3kN/m；（2）偶然荷載：橋墩受船舶撞擊力，按內河航道要求驗算，順橋向900kN，橫橋向1100kN；（3）橋梁寬度：14.0m（0.5m防撞護欄+4.0m非機動車道（含新澤西護欄）+0.75m路緣帶+23.75m機動車道+0.75m路緣帶+0.5m

13、防撞護欄）；（4）計算行車速度：80km/h；（5）最大縱坡：3.0；（6）橋面橫坡：1.5；（7）通航凈空（同老橋）：京杭大運河標準：凈高7m，頂寬50m，側高5m，凈寬70m（二級航道）；（8）設計洪水頻率：100年一遇；（9）地震動峰值加速度：0.10g。2、防洪標準結合道路功能、等級和橋梁的重要性等因素，本橋設計洪水頻率采用100年一遇，洪峰流量為8500m3/s，相應設計洪水位為30.933m。梁底最小控制高程為36.74m。2.1.2.2 橋位方案擬建橋梁工程路線全長758m，范圍為K5+653.433K6+412.12m（公路里程樁號），其中主線橋長172m，設南北引橋，兩側引橋

14、與堤防采用錐坡防護接石砌護堤方式。綜合考慮橋梁過水及行洪要求等因素，該橋墩臺軸線布置同水流方向一致，夾角為00。臺兒莊大橋平面布置見附圖二。2.1.2.3 橋梁設計方案擬建臺兒莊大橋位于老橋下游3m，兩側橋頭與改建道路順接。老橋于1992年竣工，跨徑組合為（1020）m+（46+8046）m+（820+220.26+520+20.127+230）m，橋面凈寬13m，總寬14.5m。老橋主橋為80m預應力砼連續剛構，引橋上部為鋼筋砼箱梁、T梁，下部為圓柱式墩、樁基礎，橋臺為埋置臺。老橋引橋20m跨徑的有26孔，新橋引橋設計時，曾分析比較了30m跨徑和40m跨徑兩種方案。但由于新、老兩橋間距較近，

15、考慮新、老橋整體協調，新橋橋孔與老橋孔徑對應布置。1、總體布置擬建橋梁主橋采用（46+80+46）m預應力砼連續剛構，引橋為20m的預應力砼空心板（橋面連續）、30m的簡支轉連續預應力砼小箱梁，跨徑組合為（1020）m +（820+220.26+520+20.127+230）m。橋面寬14m，機動車道和非機動車道共11.5m，兩側各設置0.5m防撞護欄和0.75m路緣帶，全橋長758m。2、結構設計（1）上部結構本工程主橋為（46+80+46）m的預應力砼連續鋼構橋，其中19、20墩采用墩梁固結，18、21墩頂設置盆式橡膠活動支座，采用懸臂澆注的施工方法。主箱梁采用單箱單室,豎直腹板斷面,箱頂

16、面寬為14.0m，底面寬7.4m，翼緣板懸臂長度3.3m，翼緣板端部厚22cm，根部厚55cm，箱梁頂面向外側斜1.5%的單向橫坡，是由內、外腹板高差形成，箱梁底板橫向保持水平，縱坡通過梁底預埋鋼板形成。墩頂0號梁段長10m,兩個“T構”的懸臂分為9對梁段，梁段長度從根部至跨中各為：43.5m、54.0m，累計懸臂總長34m，懸臂澆筑梁段最大控制重量約為1230kN，合攏段長度為2.0m（中跨）、1.0m（邊跨），邊跨現澆梁段各長6.0m。箱梁高1.84.5m,按2次拋物線變化；箱梁頂板厚25cm；箱梁底板根部厚跨中為30cm，懸臂根部為70cm，箱梁底板也按2次拋物線變化；腹板厚度：0#梁段

17、及16號梁段為70cm，7號梁段由70cm線性變化為50cm，810號梁段及邊跨現澆段為50cm。主橋箱梁采用三向預應力結構。縱向預應力鋼束設置了頂板懸澆束、腹板束、邊跨底板連續束、中跨底板連續束、邊跨頂板連續束等多種型式；橫向預應力鋼束采用BW15-3邊錨體系，一端張拉，沿橋縱向按50cm間距布置，預應力張拉端與錨固端交錯布置；豎向預應力鋼筋采用JL32精軋螺紋鋼筋，采用梁頂一端張拉方式。引橋上部采用預應力砼簡支空心板和簡支轉連續預應力砼小箱梁，北引橋跨徑組合為（820+220.26+520+20.127+230）m，南引橋跨徑組合為1020m。預應力砼簡支空心板采用橋面連續。橫向設置13塊

18、板，中板寬1.0m，邊板寬1.5m，預制板高0.85m。橋面橫坡為1.5%，縱橫坡通過梁底預埋鋼板或梁底砼鍥形端塊形成。簡支轉連續預應力砼小箱梁橫向設置5片梁，預制梁高1.6m，梁長29.78m，橋面縱橫坡通過梁底預埋鋼板形成，為增加橫向整體性，在各箱梁之間設橫向濕接縫。（2）下部結構主橋橋墩采用薄壁空心墩，橫向墩寬和箱梁一致，為7.4m，19、20墩與主梁固結，順橋向2.0m；18、21共用墩頂設置盆式橡膠活動支座，順橋向為1.8m。主橋的4個墩采用群樁基礎，1.2m的鉆孔灌注樁按嵌巖樁設計。引橋下部結構采用樁柱式墩臺，橋墩采用雙柱式，橋臺采用三柱式，空心板橋墩墩徑1.3m、樁徑1.5m，空

19、心板與小箱梁之間共用墩及小箱梁橋墩墩徑1.5m、樁徑1.8m，橋臺樁徑采用1.2m。樁基有摩擦樁和嵌巖樁兩種。臺兒莊大橋橋型布置及橋墩一般構造見附圖三。2.1.2.4 橋梁施工方案1、施工總平面布置 （1）駐地布置項目經理部設置在大橋北岸的閆淺村村委會三樓。在大橋北大堤橋東灘地一個廢棄的舊碼頭卸貨場設置預制場及料場，鋼筋、模板加工場，同時設砼拌和站。橋梁施工一處、橋梁施工二處及路面施工處駐地同拌和站一起設置，布置在灘地上。（2）生產及生活用水：施工及生活用水采用地下水，自行打井解決。（3）生產、辦公及生活用房：由于工期較短，工地擬采用較經濟的活動板房作為生產、辦公及生活用房的主要形式。（4）工

20、地通訊：項目經理部設程控電話及移動電話，各施工隊配備移動電話及對講機，以加強通訊聯絡，協調各方關系。（5）施工便道：施工期間老橋照常通行，因此，利用老橋作為施工便道，以保證河道左、右岸施工的銜接。橋下東側設置施工便道，與堤防相接，水上租用小船，保證運輸人員的暢通。（6）棄土區：鉆孔灌注樁產生的棄土培護在堤防外側或遠運至引道工程棄土場。2、施工準備本工程15、16、17、18、19、20樁基、承臺均在水中。15采用單排木樁圍堰，搭設平臺施工作業；20采用雙排木樁圍堰施工作業；18、19采用鋼管樁施工平臺，鋼套箱圍堰方式；16、17采用鋼管樁施工平臺。3、主要施工方法鉆孔灌注樁施工采用沖擊鉆和20

21、00型以上回旋鉆機；主橋連續鋼構箱梁施工采用掛籃法，引橋采用預制安裝法。2.1.2.5 施工進度安排本工程計劃于2008年8月開工，2009年10月建成，總工期15個月。施工進度見表2.1。表2.1 臺兒莊大橋施工進度表階段內容日期工期一施工準備8月15日9月30日45天二主橋灌注樁施工10月1日12月9日70天三主橋墩身施工12月10日1月31日50天四主橋連續剛梁施工8月5日11月10日25天五引橋樁基與墩臺施工10月1日4月30日7個月六梁板安裝5月1日8月31日3個月七橋面系鋪裝與護欄9月1日10月31日1個月2.1.3 工程地質2.1.3.1 勘察工作概述本次勘察共完成地質鉆孔7個，

22、鉆探總進尺293.30m；采取土樣60件，試驗土樣60件；采取巖樣42組；作巖石抗壓試驗12組；做標準貫入試驗46次；作水質分析試驗2組。結合老臺兒莊大橋勘察鉆孔10個，進尺292.3m。2.1.3.2 地形地貌橋梁橋位區地形屬魯中南低山丘陵南部地區，為黃泛區，屬于黃淮沖積平原的一部分，海拔2431m左右，地面起伏平緩。2.1.3.3 水文地質條件本區地下水類型為松散巖類孔隙潛水和孔隙承壓水及基巖裂隙水。潛水含水層主要為第四系全新統輕粉質壤土、砂壤土、粉細砂和出露地表的上更新統含砂礓粘性土，局部地帶因含水層中含軟粘土夾層，局部有上層滯水；孔隙承壓水主要賦存于上更新統砂性土與砂層；基巖裂隙水主要

23、賦存于奧陶系石灰巖裂隙、巖溶中。地下水主要補給來源為大氣降水，地下水位季節性變化較大，多數以補給河水為主要排泄方式。一般非汛期兩岸地下水補給河水；汛期河水補給地下水。據水質分析，場區地下水化學類型主要為HCO3-SO42-Ca2+Na+型，HCO3- Na+Ca2+型，HCO3-Cl-Ca2+型，呈弱堿性，為硬微硬淡水，對砼無腐蝕性。2.1.3.4 工程地質根據山東省交通規劃設計院2007年7月編制的地質勘察報告，臺兒莊大橋場區地層至上而下分為22層，地質狀況如下：層亞粘土：棕色，軟塑，切面較光滑，粘性稍差，見鐵錳質浸染，含姜石，局部富集。-1層填土：棕黃色，棕色，松散，以亞粘土為主，含姜石，

24、見小碎石。厚度：0.501.80m，平均0.93m；層底標高：25.1031.40m，平均27.09m；層底埋深：0.501.80m，平均0.93m。分布于1、2、3、4、4A、5、6號孔。-2層碎石層：青灰色，碎石大小不一，含粘土。厚度：0.800.80m，平均0.80m；層底標高：25.9026.00m，平均25.93m；層底埋深：1.601.80m，平均1.73m。只分布于4、4A和5號孔。-3層淤泥質亞砂土：棕黑色，棕黃色，松散，粉砂質重，局部含粘土。厚度：4.40m；層底標高：19.30m；層底埋深：7.60m。只分布于3號孔。-4層淤泥質粘土：淺灰黑色，軟塑，切面光滑，粘性強，韌性

25、強，局部含粉砂質。厚度：1.40m；層底標高：21.90m；層底埋深：5.00m。只分布于3號孔。-5層粉細砂：棕黃色，松散，顆粒均勻，級配差，成分以石英長石為主，局部夾亞粘土薄層。厚度：2.30m；層底標高：19.90m；層底埋深：6.80m。只分布于3號孔。層亞粘土：棕黃色，棕褐色，軟硬塑，切面光滑，粘性較強，含姜石，局部富集。場區普遍分布，厚度：2.109.40m，平均5.40m；層底標高：11.0016.50m，平均13.39m；層底埋深：11.0019.60m，平均14.32m。-1層細砂，粉細砂：黃色，棕黃色，顆粒均勻，級配差，以長石，石英為主。厚度：1.002.70m，平均1.8

26、5m；層底標高：14.8016.00m，平均15.40m；層底埋深：12.7016.00m，平均14.35m。只分布于1、2號孔。-2層亞粘土混姜石：棕色，棕灰色，硬塑，切面光滑，見鐵錳質浸染，含姜石，約30，大小不一，大個粒徑約3cm。厚度：1.1011.20m，平均3.89m；層底標高：7.0018.70m，平均14.39m；層底埋深：6.0016.60m，平均11.62m。分布于2、3、4、4A、5、6、L4、L5、L6、L7、L8號孔。-3層亞砂土：棕黃色，軟硬塑，粉砂質，振動淅水，局部含粘土質。厚度：2.702.70m，平均2.70m；層底標高：9.709.70m，平均9.70m；層

27、底埋深：22.3022.30m，平均22.30m。只分布于1號孔。層全風化頁巖：淺灰綠色，灰黃色，風化強烈，呈粘土狀，原巖結構構造破壞。厚度：0.705070m，平均2.98m；層底標高：8.0014.00m，平均10.36m；層底埋深10.0023.50m，平均16.64。只分布于1、2、3、4、5、L1、L2、L3、L4、L7、L8、L9、L10號孔。-1層全強風化頁巖：青灰綠色，棕灰色，巖芯破碎，呈碎塊狀，取芯率低，錘擊不易碎。厚度2.70m；層底標高：7.60m；層底埋深：20.00m。只分布于5號孔。層強弱風化頁巖夾灰巖：棕灰色，灰綠色，巖芯多破碎，呈碎塊狀，少數呈短柱狀，錘擊較易碎

28、，少數長柱狀。厚度：10.00m；層底標高：0.90m；層底埋深：26.00m。只分布于3、L4號孔。-1層強弱風化頁巖：灰綠色，巖芯多破碎，呈碎塊狀，少數呈短柱狀，錘擊較易碎，少數長柱狀。厚度：4.505.50m，平均5.00m；層底標高：2.504.00m，平均3.25m；層底埋深：25.0028.00m，平均26.50m。只分布于1、2號孔。層弱風化頁巖夾灰巖：淺灰綠色，巖芯多呈短柱狀，約510cm，個別達2030cm，少數呈碎塊狀，錘擊易碎，層理發育，膠結較弱，節理裂隙發育。厚度：8.8010.30m，平均9.55m；層底標高：-9.40-7.00m，平均-8.20m；層底埋深：28.

29、0036.30m，平均32.15m。只分布于3、L4號孔。層弱風化灰巖夾頁巖：棕灰色，青灰色，青灰黑色，巖芯多破碎，取芯率低，多呈碎塊狀，少數短柱狀，錘擊不易碎，節理裂隙發育。厚度：8.8010.30m，平均9.55m；層底標高：-9.40-7.00m，平均-8.20m；層底埋深：28.0036.30m，平均32.15m。只分布于3、L4號孔。-1層弱風化灰巖：青灰色，淺灰綠色，巖芯多破碎，多呈碎塊狀，少數短柱狀，錘擊不易碎，節理裂隙發育。厚度：6.107.80m，平均6.95m；層底標高：-15.50-14.80m，平均-15.15m；層底埋深：35.8042.40m，平均39.10m。只分

30、布于3、L4號孔。-2層強弱風化灰巖夾頁巖：青灰綠色，棕灰色，巖芯破碎，多呈碎塊狀，短柱狀，小于5cm，節理裂隙發育，取芯率低，錘擊不易碎。厚度：3.208.70m，平均6.08m；層底標高：-0.9010.70m，平均5.83m；層底埋深：16.0028.50m，平均21.39m。只分布于4、4A、5、6、L6、L7、L8、L9號孔。-3層弱風化灰巖、強弱風化灰巖：青灰綠色，灰褐色，紅褐色，巖芯破碎，呈碎塊狀，短柱狀，35cm，取芯率低，錘擊較易碎。厚度：8.6014.70m，平均12.50m；層底標高：-7.50-1.60m，平均-4.37m；層底埋深：21.6035.20m，平均29.1

31、7m。只分布于4、4A、5、6、L5、L6、L7、L8、L9號孔。層弱風化灰巖、泥灰巖：棕褐色，淺灰褐色，青灰色，巖芯多破碎，取芯率低，呈碎塊狀，多呈小短柱狀，26cm，個別長柱狀，約10cm，錘擊易碎，局部夾頁巖薄層。厚度：7.2010.40m，平均8.97m；層底標高-17.90-8.80m，平均-13.33m；層底埋深：28.8045.60m，平均38.13m。只分布于4A、6、L5號孔。層弱風化灰巖：淺灰褐色，褐紅色，巖芯較破碎，取芯率低，多呈碎塊狀，少數短柱狀，約36cm，個別達10cm，錘擊難碎。厚度：6.008.40m，平均7.20m；層底標高：-26.30-19.30m，平均-

32、22.80m；層底埋深：46.0054.00m，平均50.00m。只分布于4A、6、L5號孔。層弱風化灰巖：褐紅色，青灰色，巖芯較完整，多呈長柱狀，約1020cm，個別達25cm，短柱狀，約35cm，錘擊不易碎，RQD約4045。該層未穿透。只分布于4A、6號孔。2.1.3.5 地震動參數根據中國地震動參數區劃圖（GB18306-2001），項目區地震動峰值加速度值為0.10g，相應地震基本裂度為度。2.2 流域概況沂沭泗河流域東臨黃海，西北與黃河接壤，北至沂蒙分水嶺及大汶河流域，南以廢黃河為界，流域面積78900km2，山區占31，平原占67，湖泊占2。流域內有耕地5756萬畝，人口5035

33、萬人，其中城鎮人口840萬人。行政區劃包括山東省菏澤、濟寧、棗莊、臨沂、日照及江蘇省徐州、淮安、宿遷、連云港等市和河南、安徽兩省的部分地區。沂沭泗河流域大致可分為四片：一為沂沭河片，臨沂和大官莊以上面積14500km2，大部分為山丘區；二為南四湖片，面積31400km2，湖東為山丘區，湖西為平原區，洪水經南四湖調蓄后下泄；三為邳蒼片，面積10000km2，是沂、沭、泗各河的洪水走廊，大部分洪水經駱馬湖調蓄后經新沂河下泄；四為沂沭河下游片，面積23000km2，大部分為平原區，由于新沂河、新沭河洪水位高，兩岸低洼，洪澇水大都直接排泄入海。沂沭泗河水系發源于沂蒙山區，由沂河、沭河和泗河組成。沂、沭

34、河自沂蒙山區平行南下，沂河流經山東臨沂至江蘇新沂入駱馬湖。沂河在劉家道口辟有分沂入沭水道，在江風口辟有邳蒼分洪道，分別分沂河洪水入沭河和中運河。沭河流至山東大官莊分為新、老沭河，老沭河南流至江蘇沭陽入新沂河，新沭河東流經石梁河水庫至臨洪口入海，新沭河區間流域面積2850km2。泗河流入南四湖，匯集沂蒙山西部及湖西平原各支流后，經韓莊運河、中運河、駱馬湖、新沂河入海。2.3 河道基本情況2.3.1 河道概況韓莊運河是南四湖的主要泄洪通道，是京杭大運河的一段，也是南水北調東線工程輸水干線之一。韓莊運河上起微山湖出口的韓莊節制閘，流經濟寧市微山縣韓莊鎮、棗莊市嶧城區和臺兒莊區，于蘇魯交界處陶溝河口接

35、中運河，全長42.5km，區間流域面積1828km2。兩岸堤防總長82.5km，其中左堤42.9km，右堤39.6km。沿河處于南北山丘之間，地勢低洼，地面高程從韓莊至省界由36.8m降至24.8m，東西坡降為1/10001/5000。韓莊運河是新中國成立后，利用泇運河一段增挖和擴挖而成，進口建有韓莊節制閘，下段建有臺兒莊節制閘和船閘。沂沭泗河洪水東調南下一期工程中，韓莊運河按20年一遇防洪標準進行了治理。韓莊運河現狀為級航道，1995年京杭運河續建工程建設了臺兒莊、萬年閘、老運河3座船閘（級船閘）和萬年節制閘，目前正在建設臺兒莊復線船閘。韓莊運河是南水北調東線工程由駱馬湖向下級湖北調送水的干

36、線之一，南水北調東線第一期工程輸水規模125m3/s，設臺兒莊、萬年閘、韓莊三級泵站。2.3.2 水文、氣象特征工程區域屬暖溫帶半濕潤季風氣候區，具有南北過渡性氣候特點，四季分明。夏季受亞熱帶季風的影響。據區域內1951年2000年降水資料統計，宿遷小王莊，8月12日最大日雨量374.6mm，本區域多年平均降雨量自北向南為820920mm，降水主要發生在69月份，多年平均69月份降水量占年降水量的70%左右，冬季降雨量僅占年降水量的10%左右。實測資料中最大年降水量為1254.4mm，發生在1963年；最小年降水量為475mm，發生在1988年。年降水量的變化幅度較大，豐枯比達2.64。根據宿

37、遷閘資料統計分析，多年平均水面蒸發量為946.3mm。工程區域多年平均氣溫為14，月平均最高氣溫在7月為2831.2，月平均最低氣溫在1月，為3.56.8，極端最高氣溫39.8-40.3。極端最低氣溫-19.2-23。年平均地溫為16.9。多年平均無霜期200天左右。結冰一般出現在十一月至次年三月，最大凍土深度為2628cm，最大岸冰厚度為20cm，積雪厚度為15cm左右。多年平均相對濕度為60%75%，最大相對濕度在78月。因受季風影響，春季多東南風，夏季多南風，秋季多西風，冬季多東北風，風力最大八級，最大風速14.924m/s，多年平均風速3.1 m/s。2.4 現有水利工程及其它設施情況

38、擬建橋梁地處蘇魯省界地區，位于省界以上7.995km山東一側的韓莊運河干河上，橋址附近現有水利工程主要有：1、韓莊運河河道韓莊運河是南四湖的泄洪通道，是京杭大運河的一段，同時也是南水北調東線工程主要輸水河道之一，具有防洪、排澇、調水、航運等綜合利用功能。韓莊運河34+99236+102段：主河槽北側是已廢棄的老船閘航道，現為臺兒莊泵站出水渠（在建），北堤與臺兒莊城區相鄰；主河槽南側為臺兒莊船閘引航道，航道與主河槽之間的距離在20m100m左右，并且在臺兒莊大橋下游并入主河槽。東調南下續建工程規劃臺兒莊節制閘上游河道沿左側開挖主河槽。現狀橋址處韓莊運河堤距約755m；河槽（含航道）寬約260m，

39、河底高程約20.8m；兩側灘地寬約495m，灘面高程約27.08m。目前韓莊運河的防洪標準為20年一遇，橋址附近相應設計行洪流量4400m3/s。2、韓莊運河堤防韓莊運河堤防為2級堤防，是東調南下一期工程，在原有堤防基礎上加高培厚而成的，堤頂高程為韓莊運河設計洪水位加2.03.0m超高，堤頂寬8m，邊坡1：3。擬建橋址處現狀堤防堤頂高程左堤為33.50m，右堤為33.38m，堤頂寬8m，邊坡1：3。3、穿堤建筑物工程自60年代起，隨著韓莊運河的治理，堤防沿線先后興建了穿堤涵洞42座，其中距離橋址較近的涵洞有閆淺站排澇涵洞（左岸，樁號33+490）、月河西灌溉涵洞（左岸，樁號35+470）、陳莊

40、灌溉涵洞（右岸，樁號34+338）。4、攔河建筑物韓莊運河干河攔河建筑物有萬年節制閘、臺兒莊節制閘兩座。萬年閘建于1995年，位于韓莊運河中泓樁號19+616處，位于擬建臺兒莊大橋上游15.577km處，結構型式為開敞式鋼筋混凝土結構，平板鋼閘門，共10孔，每孔凈寬10m，凈寬共100m，閘底板高程為24.30m。設計流量（微山湖水位33.3m時泄流流量）1700m3/s，設計行洪條件下閘址處全斷面行洪流量3600m3/s。臺兒莊閘建于1972年，位于韓莊運河中泓樁號36+102處，位于擬建臺兒莊大橋下游0.909 km處，結構型式為開敞式鋼筋混凝土結構，共10孔，每孔凈寬7m，凈寬共70m，

41、閘總長83.14m，閘底板高程20.20m。設計流量（微山湖水位33.3m時泄流流量）2000m3/s，設計行洪條件下閘址處全斷面行洪流量4300m3/s。上游正常通航水位25.3m，下游正常通航水位20.3m。現狀上述兩攔河閘已滿足20年一遇防洪要求。5、臺兒莊二線船閘臺兒莊二線船閘位于臺兒莊閘南側300m，建成于1995年，樁號為36+593，位于擬建橋梁下游1.4 km處。該船閘為級，建設規模為230m23m5m（船閘有效長度寬度檻上水深），設計年通過能力為2100萬t。6、臺兒莊復線船閘臺兒莊復線船閘位于二線船閘南側100m，樁號為36+593，位于擬建橋梁下游1.4km處。該船閘為級

42、，建設規模為230m23m5m（船閘有效長度閘室凈寬檻上水深），設計年通過能力為2200萬t。目前該船閘正在建設中。7、臺兒莊泵站臺兒莊泵站位于臺兒莊閘北側350m，樁號為36+102，位于擬建橋梁下游0.909km處，是南水北調東線工程的組成部分。泵站一期工程設計規模125m3/s，調水設計水位站上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（泵站水位均為進、出水池水位）。目前該泵站正在建設中。2.5 水利規劃及實施安排擬建橋梁位于韓莊運河干河上，與該防洪評價相關的水利規劃主要是“實施規劃”和南水北調東線工程規劃（2001年修

43、訂），相關聯的水利工程建設項目是沂沭泗河洪水東調南下續建工程韓莊運河、中運河及駱馬湖堤防工程（簡稱“韓中駱”工程），南水北調東線第一期工程臺兒莊泵站工程。2.5.1 韓中駱工程韓中駱工程主要是擴挖韓莊運河、中運河干河，加固干河和支流回水段堤防，新建、加固和改建穿堤建筑物，擴建干河攔河建筑物，建設必要的管護設施，使防洪保護區的防洪標準由現狀的20年一遇提高到50年一遇。韓中駱工程于2004年9月編制完成了可研報告，2007年國家發改委以發改農經2007922號文對該報告進行了批復。韓中駱工程的總體初步設計報告于2005年11月編制完成，2007年10月，國家發改委以發投資20072875號文對韓

44、中駱工程初步設計概算進行核定，2007年12月，水利部以水總2007519號文批復了韓中駱工程總體初設報告。韓中駱工程中，與擬建臺兒莊大橋直接相關的是韓莊運河（湖口臺兒莊）段工程。根據韓莊運河、中運河及駱馬湖堤防工程可研報告（修訂）（以下簡稱“韓中駱可研報告”），韓莊運河（湖口臺兒莊）段續建規劃建設內容為：韓莊閘上喇叭口擴挖、干流河道擴挖、萬年節制閘擴建、臺兒莊節制閘擴建、新建曹莊公路橋、新建防汛交通橋、新建張莊涵洞、拆除重建越河東涵洞和運北7條支流復堤及其影響處理。（1）韓莊閘上喇叭口擴挖韓莊閘上喇叭口工程設計范圍為湖口至韓莊閘閘前鋪蓋，長796.0m。東調南下一期工程中喇叭口已完成了閘中心

45、線北岸擴挖工程，續建工程完成南岸開挖。為防止水流對河岸的沖刷，對喇叭口南岸及裹頭進行漿砌石護坡。（2）干流河道擴挖干河韓莊閘下至9km開挖2+6303+150及4+3254+750兩段尾工，并與上下游平順連接；9km36+102（臺兒莊節制閘上）按設計標準拓寬河槽（原河底高程不變），9km19+616（萬年閘）段河槽擴寬至200m，19+61636+102段河槽擴寬至130m；加高培厚局部干流堤段。橋址處堤防已滿足50年一遇防洪要求，河道沿北側主河槽擴挖至130m寬，邊坡1：3，底高程20.80m，擴挖河道范圍在1419橋墩之間。經國家批復，韓中駱工程已于2007年11月開工建設，根據已經批復

46、的韓中駱工程施工進度安排，橋址處河道工程安排在第二年11月至第三年5月施工。（3）萬年節制閘擴建萬年節制閘在現狀萬年節制閘右岸擴建4孔，每孔凈寬10m，總擴孔凈寬40m。擴建后，萬年節制閘處全斷面滿足泄洪4600m3/s要求。（4）臺兒莊節制閘擴建臺兒莊節制閘在現狀臺兒莊節制閘左岸擴建3孔，每孔凈寬10m，總擴孔凈寬30m。擴建后，臺兒莊節制閘處全斷面滿足泄洪5400m3/s要求。（5）新建曹莊公路橋為方便當地群眾生產生活，改善韓莊運河兩岸交通條件，在韓莊運河（樁號9+188）處新建曹莊公路橋，設計荷載標準為公路-級。（6）防汛交通橋為滿足南閘村群眾撤退需要，在伊家河入韓莊運河處新建南閘村防汛

47、交通橋。為滿足防汛搶險要求，方便群眾生產、生活，在韓莊運河北岸一支溝、二支溝和陰平沙河的入運河口處，新建跨支流防汛交通橋3座。防汛交通橋設計荷載標準為公路-級車道荷載效應的0.8倍。（7）新建張莊涵洞為解決韓莊運河以南，小新河以北的三角區域（面積3.7km2）的澇水出路，規劃在韓莊運河右堤（樁號37+850）新建張莊涵洞，設計流量5.8m3/s。（8）拆除重建越河東涵洞位于韓莊運河左堤（樁號37+170）上的越河東涵洞損毀嚴重，安全檢測認為該涵洞已不能安全運行。規劃按原標準、原規模和原功能拆除重建。（9）運北7條支流復堤及其影響處理韓莊運河北岸共有8條支流，分別是一支溝、二支溝、陰平沙河、魏家

48、溝、三支溝、四支溝、大沙河分洪道、大沙河，除大沙河分洪道外，其余支溝采取支流復堤的方法封閉。維修加固26座支流復堤范圍內的穿堤涵洞。擴建一支溝、陰平沙河和四支溝3座溝口跌水。2.5.2 臺兒莊泵站工程臺兒莊泵站工程是南水北調東線第一期工程的第7級泵站，位于駱馬湖南四湖區間，是山東省韓莊運河段工程的組成部分，主要任務是從駱馬湖或中運河抽水通過韓莊運河向北輸送，以滿足南水北調東線工程向北調水的任務，實現梯級調水目標。臺兒莊泵站工程于2003年10月編制完成了可研報告，2003年12月可研報告通過了中咨公司的評估。2004年6月，國家發改委以國家發展改革委關于南水北調東線韓莊運河工程可行性研究報告的

49、批復（發改農經20041107號）批復了臺兒莊泵站可行性研究報告。臺兒莊泵站工程于2004年3月編制完成了初設報告，2004年4月經水規總院審查，于2004年6月完成了初設報告補充材料。2004年10月，國家發改委以國家發展改革委關于核定南水北調東線一期工程韓莊運河段臺兒莊泵站工程、水資源控制工程初步設計概算的通知（發改投資20042291號）核定了臺兒莊泵站工程投資。2004年11月，水利部以關于南水北調東線第一期工程臺兒莊泵站工程初步設計、韓莊運河段水資源控制工程初步設計的批復（水總2004522號）文批復了臺兒莊泵站工程設計。南水北調一期臺兒莊泵站工程于2005年10月開工建設，計劃總工

50、期30個月。根據南水北調東線工程規劃（2001年修訂），第三期工程規劃擴大韓莊運河輸水能力，增建臺兒莊二站（75m3/s）。3 河道演變3.1 河道歷史演變概況韓莊運河的前身是泇河的一段。泇河始挖于1593年（明萬歷二十一年），“求通泄之途于微山湖東”。但當時所挖河槽淺窄，不能通航。1599年至1601年（明萬歷二十七年至二十九年），為實現“開泇河通漕舟”，“于微山湖開支河通西柳莊，下接韓莊四十五里，并循韓莊故道鑿良城、候遷及挑萬莊、下合泇河、沂河至董家口入黃河”，又“建巨梁橋石閘，德勝、萬年、萬家莊各草閘”。但河槽淺，“江浙、湖廣糧船重大，難以通航”。1604年至1605年（明萬歷三十二年至

51、三十三年），在已挖泇河河槽的基礎上加寬浚深，上起夏鎮李家港，經韓莊至泇口，匯氶河、泇河、沂河諸水，于直河口入黃河，全長130km。并有德勝、六里、張莊、萬年、丁廟、頓莊、候遷、臺莊8閘節制水流，以利通航。清代為保漕運，對韓莊段泇河進行過多次疏浚治理。1855年（清咸豐五年）黃河北徙奪大清河后，山東運河則以黃河為界分為南、北運河，從此，航運日趨衰落，至1900年（清光緒二十六年）漕運廢止。此后，運河失修，韓莊段泇河嚴重淤塞，排洪能力下降，兩岸屢遭洪澇災害。1947年3月1948年1月，徐州南運河復堤工程處對韓莊至臺兒莊泇河段進行復堤，標準低。中華人民共和國成立后，對韓莊運河干流進行5次治理。第一

52、次，19571962年，由濟寧專區韓莊運河治理工程指揮部，按韓莊出口（包括韓莊閘、老運河閘和伊家河閘，下同）最大泄量800m3/s組織施工。1957年36月完成下游土城至黃林莊3.5km河段挖河筑堤。當年冬季又完成老運河堵壩，然后干流全線施工：湖口至八里溝在老運河南開挖新河；八里溝至巨梁橋段沿老河兩岸擴挖；巨梁橋至頓莊閘段沿老河南岸開挖河槽；福興莊以下2km裁彎取直；臺兒莊鎮段取直另開新河。12月底冬季工程結束，1959年5月底前又修筑中段24km堤防。1960年開挖韓莊閘上下游河道。1962年3月4月底，開挖韓莊閘下至老運河入口段。這一次工程完工后，韓莊出口的泄洪能力，當微山湖水位33.30

53、m時，達到800m3/s。共完成土石方1250.8萬m3。第二次，19631966年，按微山湖水位33.30m時，韓莊出口下泄1000m3/s的設計標準，擴大治理。共完成土石方1740.8萬m3。第三次，19721977年，按微山湖水位33.30m時，韓莊出口下泄2500m3/s的標準再次進行擴大治理。后因國民經濟調整，工程停緩建，僅完成了韓莊閘下至9k段河道開挖，實際泄流能力，微山湖水位33.30m時，韓莊出口下泄1300m3/s。第四次，1991年江淮大水后，根據國務院治淮會議精神，按沂沭泗河洪水東調南下20年一遇防洪標準，即微山湖水位33.30m時，韓莊出口下泄1900m3/s，排洪40

54、00 m3/s的標準再次進行擴大治理，工程于20世紀90年代全部建成。本次治理中，韓莊閘9k段設計河底寬200m，除樁號2+6303+150及4+3254+750兩河段尚存土埂外，基本滿足續建規劃要求；9k萬年閘節制閘段河底高程24.30m，底寬120m；萬年節制閘臺兒莊節制閘段，河底高程20.80m，底寬104m。第五次，2003年9月，中水淮河工程有限責任公司編制了“實施規劃”，提出續建工程按50年一遇標準擴大南下通道，根據南四湖洪水調算要求，按微山湖水位33.30m韓莊出口下泄2300m3/s，行洪50005400 m3/s擴大韓莊運河，目前該項工程正在實施。本期工程切除韓莊閘下9+00

55、0段的2段土埂，土埂分別位于左側設計樁號2+6303+150和4+3254+750處，河道底寬按上下游河道底寬平順連接；9+00018+000段道開挖底寬至200m，邊坡1：2；18+00021+500段河道開挖底寬萬年閘以上為200m，萬年閘以下為130m，邊坡1：2；21+50033+000段河道開挖底寬130m，邊坡22+50027+000段1：2，27+00033+000段1：3；33+00034+992段河道開挖底寬130m，邊坡1：3；34+99236+102段河道開挖底寬至130m，邊坡1：3。3.2 河道近期演變分析韓莊運河是新中國成立后在韓莊至蘇、魯邊界，利用泇運河一段增挖和

56、擴挖而成，是一條人工河道，經過多次大規模治理，拓寬了河槽，對彎曲河道進行裁彎取直。通過東調南下一期工程的治理，基本理順了河線，河道流勢趨于穩定，東調南下一期工程實施以來的實際情況表明，橋位處河線順直，河床基本沒有橫向擺動，主河槽沖淤相對平衡。3.3 河道演變趨勢分析擬建臺兒莊大橋位于韓莊運河（湖口臺兒莊）段河道，樁號為35+193，橋址上下游河面開闊，河線順直，流勢穩定。根據橋梁設計單位提交的地質資料，橋址處表層土主要為亞粘土，見鐵錳質浸染，含姜石，局部富集，平均厚度為5.68m。橋址段地質條件較好，沖淤相對平衡。4 防洪評價計算4.1 水文分析計算水文分析計算內容包括橋址斷面處韓莊運河防洪標

57、準下的洪水位和流量。主要依據流域防洪規劃、相關水文水位站長系列水文資料等進行推算，并參照“韓中駱可研報告”的水位、流量成果，加以合理性分析后確定。4.1.1 設計洪水1980年淮委會同蘇、魯兩省對沂沭泗流域設計洪水進行了全面系統地分析、計算，提出了沂沭泗流域駱馬湖以上設計洪水報告。其成果通過了水利部審查，并應用于沂沭泗流域規劃。南四湖地區1953年后才有較完整的水文資料，1951、1952年僅個別測站有斷續的水位記載及少量流量、雨量觀測資料，調查的歷史洪水有1703、1730、1921、1926、1931、1937年（其中1703、1730年僅能做定性分析）。4.1.1.1 洪量計算洪量計算采

58、用水量平衡和流量合成兩種方法計算，通過綜合分析確定。（1）水量平衡法采用公式理想出流蓄外計算。其中：理想：進湖理想流量；出流 ：實測出湖流量；蓄 ：包括南四湖內、水庫、濱湖、洼地等蓄量變量之和；外： 包括引黃灌溉退水、大汶河來水。南四湖湖內蓄水1965年以前分為南陽、獨昭、微山三個湖區計算，1966年以后分為上級湖和下級湖計算，并考慮湖區容積曲線的變更。（2）流量合成法將南四湖地區分成湖西、湖東、湖面三片分別計算入湖洪水過程，三者之和即為南四湖地區天然洪水過程。湖西分為梁濟運河、洙趙新河、萬福河、東魚河、復興河和豐沛地區等六片計算，采用雨量資料，通過降雨徑流關系推求洪量。湖東各河由測站理想流量

59、過程，經面積、雨量比修正計算各河的入湖水量。湖面采用降雨減蒸發乘湖面面積推求洪量，當出現負值時，按零值處理。兩種方法由于受邊界條件影響，均有一定誤差，通過對兩方法計算成果的綜合分析，參照歷年洪澇情況及不同洪量間的協調，合理選用。4.1.1.2 洪量系列的選定及頻率計算主要依據1951年以來七天、十五天、三十天的洪量系列。據分析，1730年為1703年以來最大洪水，洪水重現期定為272年一遇（17031974年），1703、1957年洪水的重現期為136年及91年一遇。南四湖地區設計洪量成果見表4.1。表4.1 南四湖設計洪量成果表重現期（年）七天洪量(億m3)十五天洪量(億m3)三十天洪量(億

60、m3)2044.27180.65056.690.610310066.1105.9120.520075.5121.213850088.1141.2161100097.4156.417810000128.7206.72351957年實測66.8106.3114均值1727.331CV0.80.80.8CS/CV2.52.52.54.1.1.3 韓莊運河行洪流量、水位根據沂沭泗河洪水東調南下近期工程總體設計南下工程總體設計報告，韓莊運河20年一遇設計流量為：韓莊閘下伊家河口為4000m3/s，伊家河口省界為4400m3/s；臺兒莊閘上洪水位為30.05m。根據“實施規劃”和韓莊運河、中運河及駱馬湖堤

61、防工程總體初步設計報告，韓莊運河50年一遇設計行洪規模：韓莊閘老運河口為4100m3/s，老運河口嶧城大沙河口為4600 m3/s，嶧城大沙河口伊家河口為5000 m3/s，伊家河口省界為5400m3/s。韓莊運河50年一遇設計行洪流量及水位見表4.2。表4.2 韓莊運河（50年一遇）設計行洪流量、水位表樁號位置行洪流量（m3/s）行洪水位（m）0+852韓莊節制閘下410035.893+760老運河口35.4460019+616萬年閘32.92/32.8730+173嶧城大沙河31.44500034+790伊家河入口30.4540035+176老臺兒莊大橋30.30/30.2536+102臺

62、兒莊節制閘30.04/29.924.1.2 水利計算4.1.2.1 河道邊界條件20年一遇洪水采用現狀河道斷面，50年一遇及100年一遇洪水采用韓中駱工程規劃河道斷面進行分析計算。4.1.2.2 橋址處行洪流量、水位擬建臺兒莊大橋位于韓莊運河（湖口臺兒莊）段河道，樁號為35+193，故采用韓莊運河河道設計洪水標準作為橋址處流量、水位的計算基礎。根據沂沭泗河洪水東調南下近期工程總體設計南下工程總體設計報告，橋址處20年一遇設計流量為4400 m3/s；根據“實施規劃”的成果，橋址處50年一遇行洪流量為5400m3/s；根據調洪演算，韓莊運河100年一遇行洪流量為6000m3/s。擬建橋梁位于距老

63、臺兒莊大橋下游3m處，根據“實施規劃”及“韓中駱可研報告”中成果，老橋橋址處現狀河道斷面20年一遇洪水位為30.25m，規劃河道斷面50年一遇和100年一遇洪水位分別為30.25m、30.85m。橋梁跨越處中運河主槽糙率0.025、灘地糙率0.04。橋址處行洪流量、水位見表4.3。表4.3 橋址斷面處相關水文計算成果表橋名樁號洪水標準（年）最大行洪流量（m3/s）橋址水位（m）備注臺兒莊大橋35+19320年一遇440030.25現狀斷面50年一遇540030.25規劃斷面100年一遇600030.85規劃斷面4.2 壅水分析計算由于建橋后橋墩減少了河道過水面積，引起阻水，橋墩擋水時水流受到壓

64、縮，水流的能量損失，從而使得橋前水位升高而引起壅水。根據公路橋位勘測設計規范（JTJ062-91），橋前最大壅水高度采用下式計算：式中：Z橋前最大壅水高度（m）；系數，由公路橋位勘測設計規范表8.4.1-2，取0.05；斷面平均流速，m/s；橋下平均流速，m/s。壅水影響長度采用下式計算：式中：L壅水曲線長度，m；I水面比降。擬建橋梁最大壅水高度及壅水曲線長度計算成果見表4.6。表4.4 值表灘地流量與設計流量的比值（）500.050.070.10.15表4.5 壅水計算部分參數設計洪水河灘流量（m3/s）主槽流量（m3/s）比值(%)20年一遇267717235.70.0550年一遇3109

65、22915.50.05100年一遇369123095.60.05表4.6 橋梁壅水計算成果表序號項目單位規劃斷面現狀斷面100年一遇50年一遇20年一遇1設計流量Qpm3/s6000540044002設計水位m30.8530.2530.253水流與橋墩夾角9090904橋下原斷面面積m23612319330895阻水面積m21981731736建橋后斷面面積jm23414302029167減少面積占總面積比%5.55.45.68斷面平均流速m/s1.661.691.429壅水系數0.050.050.0510水面比降I00.00027 0.00033 0.00024 11橋前最大壅水高度m0.0

66、20.020.01212總壅水曲線長度m1481211004.3 沖刷分析計算4.3.1 沖刷計算公式及取值建橋后，由于橋墩阻水，改變了水流流態，減少了有效過水面積，致使橋下流速增大，水流挾沙能力增強，橋梁周圍的水流在河床面附近形成淘刷旋渦，引起河床的一般沖刷和和局部沖刷。一般沖刷是指河流上修建橋梁，橋墩及橋臺等結構物侵占過流斷面，壓縮過流寬度，引起橋下斷面水流的單寬流量增大，水流挾沙能力增大，引起橋址斷面附近河床垂向沖刷。局部沖刷是指橋墩周圍渦旋流產生的沖刷。水流受到橋墩的阻擋，水面向上彎曲，一定水深以下水流傾斜向下，在床面處形成橫軸環狀渦旋帶，繞墩水流在橋墩兩側形成立軸渦旋。墩周泥沙被渦旋

67、流卷起，由墩側水流挾帶至下游落淤，墩周形成局部沖刷坑。根據公路橋位勘測設計規范推薦的計算公式，對橋址處現狀河道20年一遇、規劃河道50年一遇及100年一遇洪水情況下引起的沖刷做了分析計算。根據地質資料，層亞粘土：棕色，軟塑，切面較光滑，粘性稍差，見鐵錳質浸染，含姜石，局部富集。場區普遍分布，厚度：1.8010.90m，平均5.68m；層底標高：18.2025.00m，平均20.51m；層底埋深：1.8011.50m，平均6.13m。因而，一般沖刷與局部沖刷都采用粘性土公式進行計算。計算時對灘地和河槽分別分析計算。一般沖刷和和局部沖刷的沖刷深度與過流條件、河道斷面、河床土壤特性等因素有關。1、粘

68、性土河床沖刷a、河槽部分式中 hp橋下一般沖刷后的最大水深，m； A單寬流量集中系數； Qc河槽部分通過的設計流量，m3/s； IL液限指數； Bc橋下河槽部分橋孔過水凈寬，m； hmc河槽最大水深，m； hc河槽平均水深，m；b、河灘部分c、對于粘性土的橋下局部沖刷，按以下公式計算： 當hp/B12.5 hb=0.83KB10.6IL1.25v 當hp/B12.5 hb=0.55KB10.6hp0.1IL1.0v式中K墩型系數B1橋墩計算寬度，mv一般沖刷后墩前行近流速，m/s4.3.2 河道沖刷計算結果經計算，其結果見表4.7。表4.7 橋址斷面沖刷計算成果表洪水頻率現狀河道規劃河道20年

69、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20.80 20.80 20.80 灘地26.0826.0826.08一般沖刷沖刷線高程（m）主槽20.80 20.80 20.80 灘地26.0826.0826.08沖刷深度（m）主槽不沖刷不沖刷不沖刷灘地不沖刷不沖刷不沖刷局部沖刷沖刷線高程（m）主槽20.4120.4020.41灘地25.8825.6825.87沖刷深度（m）主槽0.39 0.40 0.39 灘地0.20 0.40 0.21 計算成果顯示，在遭遇20年一遇、50年一遇和100年一遇洪水時，河槽和灘

70、地均不發生沖刷，僅橋墩局部有沖刷現象，最大局部沖刷深度為0.40m。5 防洪綜合評價5.1 與有關規劃的關系及影響分析擬建臺兒莊大橋位于韓莊運河35+193處，橋址處河道兩岸堤距寬約755m，涉及的水利規劃為“實施規劃”和南水北調東線工程規劃。擬建橋梁位于南水北調東線工程規劃的臺兒莊泵站上游0.909km，橋梁工程的實施基本不影響南水北調東線工程的實施，同時，由于南水北調東線一期工程利用橋址段主河槽輸水，橋梁建設不影響南水北調東線一期工程的調度運用。擬建臺兒莊大橋工程采用與堤防平交的方式跨越韓莊運河，對水利規劃的影響主要有兩方面。一方面，根據“實施規劃”，橋址處韓莊運河防洪標準為50年一遇，河

71、道不滿足規劃要求，需按防洪要求擴挖，橋址處河道主槽將擴挖至130m寬，河底高程20.80m，橋梁1419橋墩在河道擴挖范圍之內。經國家批復，韓中駱工程已于2007年11月開工建設，根據已經批復的韓中駱工程施工進度安排，橋址處河道工程安排在第二年11月至第三年5月施工，橋梁施工影響到韓中駱工程的實施，同時河道擴挖對橋梁的安全也有影響。因此，建議橋址處河道擴挖由橋梁建設單位嚴格按韓中駱工程總體初設報告確定的標準組織實施，實施范圍為新橋下游50m至老橋上游50m。另一方面，擬建橋梁兩側橋臺與現狀堤防采用錐坡防護接石砌護堤方式，橋梁工程的實施侵占了堤防斷面，對堤防有影響，需要采取補救措施。5.2 與現

72、有防洪標準、有關技術和管理要求的適應性分析本次評價的臺兒莊大橋按100年一遇標準設計，而韓莊運河現狀防洪標準為20年一遇，目前東調南下工程正按50年一遇防洪標準實施。故橋梁設計的防洪標準高于現有及規劃河道防洪標準，符合防洪要求。根據堤防工程設計規范規定：橋梁、渡槽、管道等跨堤建筑物、構筑物，其支墩不應布置在堤身設計斷面以內。當需要布置在堤身背水坡時，必須滿足堤身設計抗滑和滲流穩定的要求。橋梁設計方案中兩側橋臺布置在堤防迎水坡，對堤防的安全有影響，不符合規范要求。擬建橋梁兩側橋臺與韓莊運河堤頂防汛道路平交，汛期對防汛有一定影響。防汛時本工程與抗洪搶險行車通道有一定的干擾，可以通過采用臨時交通管制

73、等措施來完成抗洪搶險的需要。根據中華人民共和國河道管理條例，在堤防和護堤地，禁止建房、放牧、開渠、打井、挖窖、葬墳、曬糧、存放物料、開采地下資源、進行考古發掘以及開展集市貿易活動。橋臺工程的設計和施工要嚴格按照堤防工程設計規范、堤防工程施工規范的要求進行設計、施工，護坡寬度和型式滿足現有防洪標準的要求。根據內河通航標準（GB501392004）第5.2.1條，水上過河建筑物軸線的法線方向與水流方向的夾角不宜大于50，擬建橋梁軸線的法線方向與水流方向一致，夾角為00，因此符合要求。5.3 對行洪安全的影響分析臺兒莊大橋的建設對河道行洪安全的影響分為施工期和運行期影響。5.3.1 施工期根據橋梁設

74、計報告，本工程建設周期為15個月（2008年8月開工，2009年10月建成）。根據施工流程，對河道行洪不利的環節主要有灌注樁和橋墩施工、搭設施工平臺、設置圍堰、錐坡施工等。以上環節都在河道或灘地上進行，施工過程中的土石方、施工機械都將占用河道或灘地，因此，從河道行洪安全和工程建設本身安全考慮，以上施工環節應安排在非汛期進行。根據施工進度，橋梁主橋下部結構及引橋樁基墩臺施工安排在非汛期進行，因此，對行洪沒有影響。橋梁施工中會產生一些棄土，施工單位應及時將棄土運至河道主管部門指定地點，禁止堆放在灘地或河道內。橋梁施工及生活用水需要打井，井布置灘地上，為保證堤防安全，井點位置距大堤堤腳距離不得小于2

75、0m。施工完成后，應對棄土棄渣完全清除，并恢復河道原貌，這樣基本不會對行洪造成影響。5.3.2 運行期擬建臺兒莊大橋的橋墩軸線與水流方向一致。從壅水高度分析，韓莊運河50年一遇和100年一遇行洪時擬建橋梁最大壅水高度均為0.02m，壅水曲線長度分別為121m、148m，橋梁阻水不很明顯。根據“實施規劃”，在橋址處規劃預留了0.05m橋梁壅高，擬建橋梁對河道的行洪能力影響有限。5.4 對河勢穩定的影響分析在河道上修建橋梁后，橋下水流受橋墩的阻壅作用，河道中單寬流量增加，局部水面比降和流速增大，導致河床產生一般沖刷；同時由于橋墩阻水，水流結構發生變化，水流受阻后部分動能轉化為位能，墩前兩側發生水流

76、集中現象，引起動能增加，導致橋墩周圍出現局部沖刷。根據橋梁沖刷計算分析，在規劃河道斷面下，遇50年一遇及100年一遇洪水時，河道主槽和灘地一般沖刷深度均為0m，最大局部沖刷深度為0.40m。沖刷深度不大，對河勢穩定影響較小。5.5 對現有防洪工程的影響分析韓莊運河現狀防洪標準為20年一遇，目前東調南下工程正按50年一遇防洪標準實施。擬建橋址處堤防已滿足50年一遇防洪標準，河道需擴挖。橋梁設計方案中兩側橋臺從堤防迎水側堤身向背水側布置，橋梁建成通車產生的震動對現狀堤防的穩定將產生一定的影響。建議設計單位根據車流量和最大車載進行堤防的抗滑穩定性計算，并提出補救加固措施。擬建橋梁上游15.577km

77、處為萬年節制閘，下游0.909km處為臺兒莊節制閘，距離橋址較遠，影響較小。5.6 對防洪搶險的影響分析東調南下續建工程“實施規劃”中，韓莊運河堤頂防汛道路全線貫通，是防汛搶險和工程管理的重要通道。擬建臺兒莊大橋與防汛道路平交，對防汛搶險和日常工程管理有一定的影響。5.7 對第三人合法水事權益的影響分析擬建橋梁所在韓莊運河河段內共有42座穿堤涵洞，其中40座為排澇涵洞，2座為灌溉涵洞。距離橋址2.0km以內的排澇涵洞為閆淺站涵洞（左岸，樁號33+490），位于擬建橋梁上游1.703km處，在壅水影響范圍之外，因此沒有影響。正在建設的臺兒莊復線船閘及臺兒莊泵站分別位于擬建橋梁下游1.4km和0.

78、909km處，橋梁的建設對上述工程沒有影響。5.8 洪水對工程的影響分析5.8.1 橋梁的洪水標準是否適當擬建臺兒莊大橋的洪水防御標準為100年一遇，韓莊運河堤防防洪標準為50年一遇，滿足設計規范要求。由于韓莊運河現狀為級航道，最高通航水位為20年一遇洪水位。擬建臺兒莊大橋按最高通航水位加7.0m凈空高度確定橋梁梁底高程，按照內河通航標準（GB501392004）規定，級航道凈高不應小于10.0m，因此擬建橋梁通航凈高不符合內河通航標準的要求，且橋梁設計采用的最高通航水位為30.14m，低于橋址處20年一遇設計洪水位。根據專家評審意見，橋梁業主應就橋梁梁底高程、最高通航水位等問題取得航運主管部

79、門的認可，據此，棗莊市航運管理局在關于棗徐線臺兒莊大橋擴建工程建設的復函（附后）中對此進行了確認：“臺兒莊大橋在京杭運河棗莊段臺兒莊船閘上游跨越航道，凈高應在最高通航水位以上并不小于7.0米，其通航孔凈寬不小于70米，此處的最高通航水位為29.94米（廢黃河高程系）”。5.8.2 沖刷對橋梁的影響根據沖刷分析計算，在規劃河道斷面下，遇50年一遇及100年一遇洪水時，河道主槽和灘地一般不沖刷，最大局部沖刷深度為0.40m。橋梁建成后，由于水流的一般沖刷及橋墩阻水引起的局部沖刷，對墩臺基礎有一定的影響，建議橋梁設計單位根據沖刷深度，進一步復核墩臺基礎安全埋深，確保橋梁安全。6 防治與補救措施6.1

80、 平交道口的設計橋梁與防汛通道平交，均設置了平交道口，左岸平交道路寬7.0m，右岸平交道路寬6.5m，采用瀝青砼路面，瀝青砼厚4cm，下層為17cm厚的水穩碎石墊層。堤防內側采用漿砌片石錐坡防護，外側填土夯實，滿足工程管理及堤頂交通要求。平交道口設計見附圖五。6.2 堤防斷面補償工程橋梁兩側橋臺布置在堤身斷面以內，占用堤防有效斷面，對堤防防滲抗滑穩定有影響，需進行斷面加寬補償。迎水坡堤腳距離橋臺約9.0m，因此，在堤防背水坡一側將堤防按9.0m加寬補償。堤防斷面補償示意圖見圖6.1。補償措施為在堤防背水坡一側回填土壓實，加大堤防斷面，加寬堤防與現狀堤防堤頂高程相同，范圍為新橋下游及老橋上游左右

81、岸各50m，橋梁與堤防搭接處加寬9.0m，新橋下游及老橋上游50m處維持原堤防寬度，50m以內直線連接，新老橋之間堤防也需按9.0m加寬。根據堤防工程設計規范，堤防回填土壓實度不小于0.92。堤防加寬壓實土方量約4600m3，右堤斷面補償工程布置示意圖見圖6.2。圖6.1 堤防斷面補償示意圖圖6.2 右堤斷面補償工程平面布置示意圖（左堤與右堤相同）6.3 護坡工程考慮對河勢穩定及對堤防穩定的影響，需對堤防迎水坡進行護砌，橋址附近岸坡護砌需滿足相關規范的要求。因老橋上游50m范圍已經護坡，本次對橋址左右岸下游50m范圍及新老橋之間連接段進行護坡，堤防坡度為1：3。護坡設計為10cm砂石墊層，30

82、cm漿砌石，護坡頂高程為31.25m。護坡上部為壓頂，尺寸50cm40cm；下部設鎮腳，尺寸為100cm50cm。臺兒莊大橋護坡工程量見表6.1，設計斷面示意圖見圖6.3。表6.1 護坡工程量估算表漿砌石工程量（m3）701砂石墊層工程量（m3）121圖6.3 護坡設計斷面示意圖7 結論與建議7.1 結論綜上所述，臺兒莊大橋建成后，橋梁墩臺減少有效過水面積，使橋前水位壅高，有一定的阻水作用，對河道的整體行洪有不利影響；受橋墩的阻壅作用，河道水流流速加大，加重了對河床的沖刷，對河道行洪、岸坡穩定會造成一定的影響；橋臺施工及橋梁運行對堤防的穩定也有一定的影響。綜合評價如下：（1）擬建臺兒莊大橋工程

83、建設符合有關水利規劃的總體要求和整治目標，但該工程對東調南下續建工程規劃的實施會增加一定難度；（2）擬建橋址處干河行洪主槽將擴挖至130m寬，河底高程20.80m，橋梁1419橋墩在河道擴挖范圍之內，對河道工程的實施有影響；（3）橋梁兩側橋臺布置在堤身，施工期及運行期對堤防穩定都有不利影響，不符合堤防工程設計規范要求；（4）橋梁墩臺布置在河道過水斷面內，造成阻水，使橋前水位壅高，且有一定的回水長度，對河道局部水流產生一定的影響，對河道的整體行洪會帶來影響，但影響不大。根據沖刷分析計算，主槽一般不沖刷，墩臺局部沖刷較小，與現狀相比基本沒有變化；（5）橋梁建成后，由于車載量加大，對堤防及現有堤頂防汛道路有一定的影響；（6）橋梁通航凈高、最高通航水位滿足航運規劃要求。7.2 建議（1）建議橋梁設計部門按本報告提供的流量、水位成果，復核橋梁樁基承載力和橋梁墩臺基底的安全埋深；（2）橋梁的建設對干河河道擴挖施工有影響，建議新橋下游50m至老橋上游50m范圍內河道擴挖由橋梁建設部門實施，擴挖河道產生的棄土堆放在堤防背水側。橋梁1419橋墩在河道擴挖范圍內，建議橋梁設計部門復核橋墩安全埋深；（3）擬建橋梁兩側橋臺布置在堤防迎水坡，對堤防穩定有影響，不符合相關規范要求，建議設計單位根據道路的最大車載進行堤防的抗滑穩定性計算，必須采取補救措施。