新建滬渝蓉沿江高鐵店埠河大橋航道通航條件影響評價

陳立，朱丹

（1.安徽省交通勘察設計院有限公司，安徽 合肥 230011；2.武漢市經夏源工程管理有限公司，湖北 武漢 430000）

1 項目概況

新建滬渝蓉沿江高鐵是國家《中長期鐵路網規劃（2016-2030年）》“八橫八縱”高鐵網的組成部分，需跨越安徽省境內的店埠河航道。新建線路從肥東站引出后分2 座橋梁于現狀三座鐵路橋上、下游跨越店埠河航道，形成了橋群河段，航道通航條件復雜。

上行線橋（右線）采用（64+64+64）m 連續梁，下行線橋（左線）采用（62+68+62）m 連續梁。

圖1 店埠河上、下行大橋平面方案

2 航道等級

工程處店埠河航道屬于通濟橋～合裕公路橋段，根據安徽省交通廳內河航道技術等級評定材料，店埠河通濟橋～合裕公路橋段航道定級為VI 級。

橋梁上游約3km 即店埠河航道的起點通濟橋，下行線橋下游約3.8km 為合裕公路橋（店埠河VI 級航道終點、III 級航道起點）。受城市發展影響，未來該段航道復航貨運功能可能性很??；根據合肥市發展戰略，港口規劃也未在店埠河上游段規劃貨運和旅游等港口碼頭。但隨著水上交旅融合的發展，遠期存在發展為旅游航道的可能，航道會通航旅游船、清運垃圾船等工作船。

3 工程選址分析

新建滬渝蓉沿江高鐵跨越店埠河大橋，分為上行線橋和下行線橋兩座橋梁。上行線橋與上游G3 京臺高速店埠河大橋軸線間距約560m；與下游合寧鐵路上行線橋的邊緣距離約43～46m，滿足靠近布置且小于50m 的要求。下行線橋與下游瑤崗路橋相距約1.0km；與上游合寧鐵路下行線橋的邊緣距離約31～35m，滿足靠近布置且小于50m 的要求。

圖2 工程選址位置圖

在采取與相鄰鐵路橋靠近布置，相鄰邊緣距離控制在50m 以內，通航孔相互對應且適當加大通航孔跨徑的措施后，上行線橋、下行線橋與相鄰過河建筑物布局符合規范要求。受鐵路橋連接肥東站線性指標、既有鐵路線和周邊環境因素等限制，橋位選址基本固定，工程所處航段河勢穩定、無灘險、港口、錨地分布，橋梁與相鄰合寧鐵路橋相距較近，在采取通航孔相互對應并適當加大通航孔跨徑措施后，橋位選址可行。

4 代表船型選取

根據航道規劃等級，結合內河運營船舶現狀，以及航道未來主要發展旅游功能，依據《內河通航標準》、《內河過閘運輸船舶標準船型主尺度系列》標準化船型和《合肥港總體規劃（2035年）》規劃船型，選取評價代表船型為100t 貨船、100t 駁船、1 拖5×100t 船隊、80 客位旅游船。

表1 評價代表船型

5 設計通航水位分析

根據《內河通航標準》，VI 級航道設計最高通航水位取5年一遇洪水位，設計最低通航水位取95%～90%多年歷時保證率水位。

根據內河航道技術等級評定材料（店埠河）和巢湖湖區最新水位成果，擬建橋梁位于店埠河航道既有合寧鐵路橋附近，設計最高通航水位為11.12m（5年一遇洪水位），最低通航水位為5.8m。

6 橋梁通航尺度及技術要求分析

（1）上行線橋。擬建上行線橋通航孔跨徑為64m，凈跨61m，單孔雙向通航，橋梁軸線的法線方向與水流流向交角為22°，橋梁通航孔水中設墩，順水流方向墩柱礙航寬度約6m。設計最高通航水位時，考慮兩側橋墩處船舶均可達，兩側墩柱防護設施及紊流影響寬度分別取1.5m，實際通航凈空寬度為（61-6×tan22°）×cos22°-1.5×2=51.31m ＞ 40m，滿足天然和渠化河流Ⅵ級通航凈空寬度要求。通航凈寬投影至橋梁軸線方向上的寬度為57.8m，該范圍內，橋梁梁底高程均不小于18.144m，相應通航凈高為7.024m，不小于6m，滿足通航凈空高度要求。

（2）下行線橋。擬建橋梁通航孔跨徑為68m，凈跨65m，單孔雙向通航，橋梁軸線的法線方向與水流流向交角為30°，橋梁通航孔水中設墩，順水流方向墩柱礙航寬度約為6m。兩側墩柱防護設施及紊流影響寬度分別取1.5 m，實際通航凈空寬度為（65-6×tan30°）×cos30°-1.5×2=50.29 m ＞ 40m，滿足天然和渠化河流Ⅵ級通航凈空寬度要求。通航凈寬投影至橋梁軸線方向上的寬度為61.5m，該范圍內橋梁梁底高程均不小于17.504m，相應通航凈高為6.384m，不小于6m，滿足通航凈空高度要求。

圖3 上、下行線橋通航凈空尺度示意圖

7 數值模擬分析

根據數模分析，在最高通航水位工況下，上行線橋工程前縱向流速最大值為0.91m/s，工程后縱向流速最大值為0.93m/s；下行線橋工程前縱向流速最大值為1.06m/s，工程后縱向流速最大值為1.08m/s；縱向流速減小或增大的幅度較小，水流流速變化微小。在最高通航水位工況下，上行線橋工程前橫向流速最大值為0.22m/s，工程后橫向流速最大值為0.23m/s；下行線橋工程前橫向流速最大值為0.17m/s，工程后橫向流速最大值為0.18m/s；橫向流速基本沒有變化。工程前、后，橋區河段水流流場變化較小，橋梁建設沒有惡化所在河段水流流態。

8 航道與通航安全保證措施

考慮擬建上、下行線橋與現有合寧下行線橋、滬漢蓉南環線橋、合寧上行線橋等3 座鐵路橋靠近布置，應統籌考慮橋區新建和既有的鐵路橋梁防撞設施建設及助航標志設置。橋區為鐵路橋群河段，通航環境復雜，應增設柔性防撞設施，開展防船撞設施專項設計。

橋梁通航孔兩側橋墩在設計最高通航水位時船舶均可達，有船舶碰撞的可能性，考慮船舶大型化趨勢，橋墩防撞標準建議偏安全按500t 船舶撞擊力進行設計。

9 結語

（1）擬建橋梁工程位于橋群河段，實際通航尺度受現狀三座鐵路橋的限制影響，上、下行線橋已經通過加大通航孔跨徑，均包絡現狀3 座鐵路橋的主通航孔，橋梁方案不減小現有通航凈空尺度，基本沒有惡化通航水流條件。且考慮工程航段位于主城區，未規劃港口碼頭，遠期復航貨運功能的可能性很小，擬建工程對航道通航條件和通航安全影響很小。

（2）本項目通航環境復雜，從航道規劃、現狀鐵路橋群等多方面進行了詳細分析，開展了橋區水域水動力數值模擬研究，對于內河航道橋群段橋梁航道通航條件影響評價具有一定參考價值。