齐甘段主线嫩江大桥河道防护的必要性分析

阙云龙

(河海大学，南京 210098)

齐甘段主线嫩江大桥河道防护的必要性分析

阙云龙

(河海大学，南京 210098)

兴建齐甘段主线嫩江大桥将对本段河道行洪、通航和河道演变造成影响，为此，进行绥满高速公路齐甘段主线嫩江大桥、绥满高速公路富拉尔基连接线嫩江大桥整体河工模型试验研究，试验成果给出了建桥跨河建筑物对河床演变、通航、行洪及两岸防洪设施的影响，提出应采取的措施及建议。文章从河道现状着手，结合定床试验和动床试验分析成果，分析论证齐甘段主线嫩江大桥河道清淤、防护的必要性及范围。

河道防护；必要性；范围；河道行洪；河道演变

1 工程概况

绥芬河至满洲里国家高速公路齐齐哈尔至甘南(黑蒙界)段的扩建工程拟在嫩江上修建齐甘段主线桥一座(以下简称齐甘段主线嫩江大桥)，该桥位于绥满公路现有嫩江公路大桥上游4-3km处，接近嫩江干流CS嫩33断面，设计标准为300a一遇。

兴建齐甘段主线嫩江大桥将对本段河道的行洪、通航和河道演变造成影响，为此，进行绥满高速公路齐甘段主线嫩江大桥、绥满高速公路富拉尔基连接线嫩江大桥整体河工模型试验研究，试验成果给出了建桥跨河建筑物对河床演变、通航、行洪及两岸防洪设施的影响，提出应采取的措施及建议。并于之后开展定床试验，定床试验成果经过专家的讨论和评审。根据专家及齐齐哈尔当地政府部门的意见，提出齐甘段主线嫩江大桥桥线B调整II方案，为此开展了B调整II桥线的试验研究。定床试验成果认为：需开展动床试验进行分析研究，并依据实验成果进行必要的防护设计。

2 工程建设必要性

2.1 河道开挖及防护的必要性

2.1.1 河道现状

桥位处河道较紊乱，多岛屿和汊流，河段较弯曲，弯曲系数1.1-1.3。主河宽350-700m，汊河宽100-250m。河槽明显，滩地宽阔，属复式河槽。河槽呈扁U形，高水位水深6-7m，中水位水深3-5m，枯水位水深1-2m。洪泛线受两岸堤防的限制，行洪断面宽9km左右。在明月岛前，由于明月岛右侧小岛的存在，水流在此分为三汊，左汊、汊河、右汊。

2.1.2 必要性

齐甘段主线嫩江大桥B调整Ⅱ线方案定床、动床模型试验成果表明，在满足行洪要求及通航条件下，当右汊主河道清淤疏浚后，使汊河流程缩短，行洪顺畅，分流量增大，缓解了西江桥的过流压力，且工程投资略低(与其他方案比)。但新开挖的河道较原汊河流程短，河道形状规则，沿程阻力小，水流顺畅，使新开挖的河道处流速增大，在50a一遇洪水(Q=12000m3/s)条件下，新开挖的河道流速在0.56-1.31m/s。从动床模型试验冲刷情况看，新开河左岸变化不大，右岸受冲刷后退，河道深泓线向明月岛方向靠近，河床冲深0.3-0.5m，河底高程为142.5-142.7m，因此新开挖河槽两侧需要进行必要的防护，以稳定河势，防止其分流比继续扩大引起河势的改变。

2.2 明月岛围堤防护的必要性

2.2.1 明月岛围堤现状

明月岛位于嫩江两地之间的滩地上，由围堤保护，其防护标准为20a一遇(据《齐齐哈尔市城区防洪应急预案》：“当齐齐哈尔水文站预报水位超过148.14m(防洪标准5%≤P<2%)时：明月岛围堤上、下游的南、北两侧各打开30m宽的泄水口，开口不加防护措施”)。堤顶高程148.0-150.0m，宽约5.0-6.0m，围堤没有防护工程。现场观察到在明月岛围堤右前端0+960m-1+1250m范围，由于景观需要，在迎水侧堤顶下147.0m高程左右设宽约2.0-3.0m的平台，其上有树和景观小品等。

2.2.2 防护的必要性

由模型试验观测到，因主江的汊流为横向流，同时受桥墩挑流影响，大洪水时水流顶冲明月岛围堤上游迎水侧。在50a一遇洪水时，明月岛上游侧围堤处流速最大为1.28m/s。新开河河床的纵向河床下切，严重威胁明月岛围堤基础，在明月岛左侧岛头处，受水流绕流冲刷，该处河道冲深拓宽，河道弯道处的小岛在水流的冲击下消失，此处应采取防护措施控制河床平面的发展[1]。因此为保护明月岛的安全，必须对明月岛上游左、右前端围堤进行防护。

2.3 东江桥河槽左岸岸坡桥位上下游防护的必要性

2.3.1 堤防现状

桥位左岸大堤(西堤)是齐齐哈尔市主要城防堤，其防洪标准为50a一遇。堤顶高程151.38m，堤顶宽9.0m，迎水坡1∶2.5，有混凝土板防护工程；背水坡1∶3，有约6m宽的马道。据《松花江流域防洪规划报告》(2005年3月)的规划，尼尔基水库建成后，齐齐哈尔市的防洪设施由以堤防为主转为以堤防和水库共用承担，已将齐齐哈尔市的防洪标准由50a一遇提到100a一遇。

2.3.2 防护的必要性

因大桥的东江桥与左岸大堤(西堤)平交，引桥已将堤防包起来，且桥梁设计部门为了使水流顺利进入桥孔，并保护桥头在水流作用下完好无损，在桥头已设置实心式梨形堤(桥台)，故左岸大堤可不防护。但有桥墩落在河槽左岸的岸坡上，建桥后东江桥处，50a一遇洪水(Q=12000m3/s)条件下，流速增加0.03-0.06m/s，为了消除由于建桥而使河道水流流态改变，避免因流速的增加导致河势变化，进而保护防洪大提的安全，须对东江桥上、下游河槽左岸岸坡进行防护。

2.4 西江桥右岸防洪大堤桥位上下游防护的必要性

2.4.1 堤防现状

桥位右岸大堤为雅尔塞堤，是齐齐哈尔市郊区堤防，堤防设计标准为20a一遇，经尼尔基水库调节后，防洪标准已达到50a一遇，现堤防工程基本达标，堤顶高程150.00m，堤顶宽0.8m，边坡迎、背水坡边坡均为1:3，堤顶3m以下设6m宽马道，没有防护工程。

2.4.2 防护的必要性

大桥的西江桥桥墩落在右岸大堤(雅尔塞堤)的堤脚边上，距堤防较近，基坑开挖会影响现有堤防的稳定，同时水流经过桥墩时桥墩绕流将产生局部冲刷，危机堤防安全。建桥后西江桥处，50a一遇洪水(Q=12000m3/s)条件下，流速增加0.03-0.08m/s，因此，必须对西江桥上、下游右岸雅尔塞堤迎水坡进行防护。

3 结 论

齐甘段主线嫩江大桥改河防护设计的内容主要有四个部分：即河道清淤疏浚开挖及岸坡防护、明月岛围堤防护、桥位处东江桥河槽左岸岸坡防护、西江桥右岸大堤防护[2]。

1)河道开挖及岸坡防护：针对B调整II线大桥方案布置，在明月岛前清淤疏浚，同时封堵穿越桥位处的原汊河河道，并对新开挖的河道两岸进行防护。

2)明月岛围堤防护：在大桥下游、受水流顶冲的明月岛围堤上游左右两侧堤脚及堤坡进行防护。

3)东江桥河槽左岸岸坡桥位上下游防护：为防止因受桥墩扰动使水流冲击岸坡而威胁大堤的安全，对其上下游100m范围进行防护。

4)西江桥右岸防洪大堤桥位上下游防护：水流经过桥墩时绕流江产生局部冲刷，危机堤防安全。对右岸大堤(雅尔塞堤)上、下游100m范围迎水坡进行防护。

[1]张晓松,童哗,车金玲,等.泰州引江河二期工程河道防护的必要性分析[J].江苏水利,2015(Z)：20-25.

[2]李贵勤.乌苏里江、松阿察河国土防护工程建设的必要性分析[J].2011(03)：263.

1007-7596(2016)11-0153-02

2016-10-14

阙去龙(1995-)，男，黑龙江哈尔滨人，本科在读，研究方向港口船道与海岸工程。

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