張任遠(yuǎn)

（嘉興市水利水電勘察設(shè)計研究院，浙江 嘉興 314000）

1 工程概況

杭州灣大橋北接線（二期）工程位于杭嘉湖平原東北部，是杭州灣大橋與江蘇蘇通大橋連接的一部分，起始點為滬杭高速公路設(shè)置的步云樞紐互通，終點位于浙蘇兩省分界線的汾湖，全線長27.54 km[1]。項目所在區(qū)域河網(wǎng)密布，干流支流相互交叉，主干河道連通其河網(wǎng)都是平原區(qū)的排水走廊。由于區(qū)域內(nèi)地勢平坦、河流水面比降小，水流平穩(wěn)，流向常順逆不定。本工程涉及主干、支流河道共計91條（見圖1）。給沿線地區(qū)的防洪排澇布局、水利基礎(chǔ)設(shè)施格局帶來一定影響。為保證區(qū)域河道行洪通暢及項目工程自身防洪安全，根據(jù)國家法律法規(guī)[2]，需開展防洪影響評價。

圖1 工程位置圖

2 防洪影響評價

2.1 防洪影響評價原則

杭州灣大橋北接線（二期）工程線路較長，涉及河流眾多。防洪影響評價過程中，需要統(tǒng)一遵循評價原則：①工程涉及區(qū)域河道行洪能力不降低；②區(qū)域河道水域面積不減少；③跨河、涉河建筑物對現(xiàn)狀河道過水寬度不減少；④涉水建筑物滿足河道防汛凈空要求；⑤涉河橋梁的橋跨應(yīng)順應(yīng)河勢，使得河道主槽在主橋孔內(nèi)，橋梁主跨盡可能加大，減少河道內(nèi)橋墩數(shù)；⑥橋梁墩臺順?biāo)鞣较虿荚O(shè)。

2.2 工程占用水域行洪能力影響

主體工程建設(shè)需在河道中設(shè)置橋墩，有些實體路基在河道中需要占用水域面積等，勢必影響河道原有的行洪能力，改變水流運動狀態(tài)。

按照有關(guān)技術(shù)規(guī)定[3]，根據(jù)建筑物占用河道壅水和阻水率計算。本項目設(shè)置的橋墩對河道壅水長度在0.00 ～ 2.00 km，建筑物對河道阻水率有78條河道滿足技術(shù)規(guī)定的要求，13條河道的阻水率未能滿足技術(shù)規(guī)定要求（見表1）。未能滿足阻水率要求的河道，主要存在于小河支流的叉口或斷頭浜處。從整個區(qū)域泄水量分析，工程涉及區(qū)域平均年泄水量35億m3，這些未能滿足阻水要求的支流汊口的過水量，不足區(qū)域總泄水量0.1%。從整個區(qū)域水系格局來看，對區(qū)域行洪排澇影響甚微。可以通過區(qū)域水系調(diào)整、水域補償措施，達(dá)到滿足區(qū)域防洪排澇的要求。

表1 建筑物對河道阻水率匯總表

2.3 工程建筑物對河槽及堤腳沖刷的影響

項目涉水建橋后，由于過水?dāng)嗝婷娣e減小，橋址斷面附近流速增大，水流挾沙力增大，引起橋址斷面附近河槽及堤腳發(fā)生沖刷。橋址斷面附近的沖刷除自然沖刷外，還包括一般沖刷和局部沖刷2部分。由于橋梁墩臺壓縮河道水流，導(dǎo)致橋下流速增大而引起橋下河槽及堤腳的一般沖刷。在行洪過程中，橋墩周圍產(chǎn)生繞流，流速流向發(fā)生變化，造成對橋墩周圍河槽、堤腳的局部沖刷。按照J(rèn)TG C 30 — 2015公路設(shè)計規(guī)范[4]中有關(guān)公式計算，河槽及堤腳的一般沖刷及局部沖刷見表2。

表2 涉水建筑物對河道沖刷表

2.4 工程建筑物對水利工程及河勢穩(wěn)定的影響

杭州灣大橋北接線（二期）工程穿越嘉善整區(qū)，對已建成的區(qū)域圩區(qū)設(shè)計排水河道布局有一定影響。建設(shè)主體工程時，需要考慮圩區(qū)排水的水利措施和必要的圩區(qū)調(diào)整補償措施。

工程建筑物若橋梁橋墩位于河道過水?dāng)嗝嫔希饠嗝嫣幜魉僭龃?，對其橋梁下游河道河床的穩(wěn)定，以及橋基、堤腳部分均會產(chǎn)生不利的影響。分析項目實施后，區(qū)域河道總體流態(tài)和工程影響區(qū)域的局部流態(tài)變化趨勢，通過對主干河道代表斷面和垂線流速、流向的變化情況，提出主體工程建筑物等結(jié)構(gòu)及布局調(diào)整，使工程建筑物對總體河勢和局部河勢穩(wěn)定達(dá)到無明顯的不利影響。

3 防洪影響補償措施[5]

3.1 占用水域補償措施

本工程為南北走向，穿越區(qū)域東西走向的全部河道，工程建設(shè)共計占用水域面積為38 076 m2，區(qū)域行洪能力受到影響。所以，在防洪影響評價中，重點考慮區(qū)域水系調(diào)整和水域面積補償措施。

水系調(diào)整主要結(jié)合區(qū)域河道的水系溝通，將迂回水流變?yōu)橹绷鳎s短行洪通道的過水時間；通過對部分河道進(jìn)行開挖疏竣，對狹窄河段進(jìn)行適當(dāng)拓寬，采取加大行洪斷面等補償措施。通過區(qū)域水系規(guī)劃、調(diào)整，水域面積新增41 377 m2，水域面積占補差基本平衡（見表3），行洪能力基本不受影響。

表3 水域面積補償差表 m2

3.2 河道沖刷補償措施

橋址斷面的沖刷直接影響河勢的穩(wěn)定和河道兩側(cè)堤防的安全，需要采取一些有針對性的預(yù)防措施：①通過調(diào)整橋墩布置型式，調(diào)整跨徑或橋墩順?biāo)飨虿贾?，減少占用河道行洪斷面，降低對河道行洪的影響；②橋墩應(yīng)避開主槽，既有利于通航，也有利于河勢穩(wěn)定；③為確保堤防安全，需要采取堤腳防沖措施，必要時采用拋石護(hù)堤腳的方式。

4 結(jié)論與建議

杭州灣大橋北接線（二期）工程沿線跨越眾多河道，部分河道被實體路基截斷，對區(qū)域防洪排澇、灌溉引水和水環(huán)境造成一定影響。通過防洪影響評價計算分析，提出對主體工程建筑物結(jié)構(gòu)及布局等必要調(diào)整之外，主要采取水域補償、防沖等措施，使區(qū)域水系原有功能不變，不降低河道總體行洪能力。同時，建議區(qū)域水系調(diào)整等水域補償措施，與項目建設(shè)同步進(jìn)行。

[1] 張任遠(yuǎn).杭州灣大橋北接線（二期）工程防洪評價報告[R].嘉興：嘉興市水利水電勘察設(shè)計研究院，2016.

[2] 中華人民共和國水利部.河道管理范圍內(nèi)建設(shè)項目防洪評價報告編制導(dǎo)則（試行）（2004）[R].北京：中華人民共和國水利部，2004.

[3] 浙江省水利廳.浙江省涉河橋梁水利許可技術(shù)規(guī)定（試行）[R].杭州：浙江省水利廳，2008.

[4] 中華人民共和國交通運輸部.公路工程水文勘測設(shè)計規(guī)范：JTG C 30 — 2015[S].北京：人民交通出版社，2015.

[5] 浙江省人民政府.浙江省建設(shè)項目占用水域管理辦法（修訂）[S].杭州：浙江省人民政府，2011.