xxxx防洪评价报告

郑州黄河公铁两用大桥(黄河三桥，下同)作为京郑客运专线及河南中原黄河大桥共同跨越黄河的重要通道，在城市基础设施以及铁路交通枢纽标志性建县原武镇，跨越黄河。公路桥北接现国道G107线，南与新建的G107辅道(郑州东四环)相接。院和北京清大水木科技研究所分别开展了郑州黄河公铁两用桥水文泥沙分析和防洪影响及河床演变模型试验工作，并于2006年5月分别提交了《郑州黄河公试验研究报告》;委托单位分别于2006年6月6日和2006年6月7日对两成果在郑州黄河公铁两用桥水文泥沙分析和防洪影响及河床演变模型试验工作的基础上，根据水利部2004年2月20日试行的《河道管理范围内建设项目防洪评价报告编制导则》,黄河水利科学研究院完成了《郑州(1)《中华人民共和国水法》,2002年10月1日起施行；(2)《中华人民共和国防洪法》,1998年1月1日起施行；(3)《中华人民共和国河道管理条例》,1988年6月10日发布施行；(4)水利部、国家计委《河道管理范围内建设项目管理有关规定》,1992年4月3日发布施行；(5)水利部《关于黄河水利委员会审查河道管理范围内建设项目权限的通知》,1993年5月27日发布施行；1993年11月29日发布施行；.(7)中华人民共和国国家标准GB50201—94《防洪标准》,1995年1月1(8)中华人民共和国国家标准GB50286—98《堤防工程设计规范》,1998年10月发行；(9)中华人民共和国行业标准S144—93《水利水电工程设计洪水计算规(11)《河道管理范围内建设项目防洪评价报告编制导则》(试行，(13)HSY-GH-112《黄河流域(片)防洪规划纲要》(2001年6月);(14)铁道部第三勘测设计院《铁路桥涵设计基本规范》,中华人民共和国铁道部标准(2005年);2006年5月，黄河水利科学研究院；(16)《郑州黄河公铁两用桥防洪影响及河床演变模型试验研究报告》,清大科技第2006016号，北京清大水木科技研究所，2006年5月；(17)水利部黄河水利委员会2005年6月6日黄水政[2005]7号文。1.3技术路线及工作内容(1)本研究报告必须按照最新的《河道管理范围内建设项目防洪评价亨艮告编制导则》(试行)进行编制。内容包括建设项目概况、河道基本情况、现有(2)对于桥位河段河势演变规律研究，时间跨度应大于50年，洪水分析(3)从洪水流向、河势、主流摆幅、对河道既有工程的影响、对既有桥梁(4)根据排洪、排凌、通航等方面的要求，对设计确定的主河道及滩地的(5)按照相关规范和黄河上常用的方法，开展设计洪水条件下的桥渡冲刷(7)按照相关规范和黄河上常用的方法，开展桥梁壅水高度、桥墩冲高计(8)根据有关单位的模型试验及科学分析，评价建桥后对防洪及河势可能于郑州市惠济区花园口镇申庄村西侧，该桥位与水利部黄河水利委员会2005年6月6日黄水政[2005]7号文批复的“郑州黄河公路四桥桥位”～致。公路桥跨越黄河大堤的桩号分别是：北岸104+307、南岸20+405;铁路桥跨越黄河大堤的桩号分别是：北岸104+406、南岸20+324。桥位处黄河两岸堤距约10.4km,黄河三桥是跨越黄河天堑的宏伟工程，公路为双向六车道加两侧各2.5m紧急停车带，公路桥梁主桥总宽32.5m,设计行车速度100km/h黄河三桥设计洪水频率三百年～遇，相应洪峰流量为19600m³/s,相应2005铁路桥梁全长14886.687m,公铁合建区长9176.55m;其中主桥为1.05+120+5×1跨120m(0*墩～1*墩之间)跨越双井工程，1*墩设置在双井控导工程13*坝~14*坝之间，向主河槽内布置其他桥墩，有效主桥长度(双井工程以南主桥长度)约为1563m;滩地铁路引桥除N137～N138、N138～N139号桥墩采用32m孔跨外，其余均为40m孔跨；陆地铁路引桥大部分采用32m跨，其中N173～N174、N175～N176号桥墩采用34m跨，N174～N175号桥墩采用52m跨。拟定方案公路桥梁全长11272.401m,滩地公路引桥铁路采用单孔跨径94m的钢管混凝土系杆拱桥立交方式跨越两岸黄河大堤。轴线距离大堤堤根约9.63m;N140桥墩设置在大堤淤背区内，该桥墩中轴线距大堤内滩地上，该桥墩中轴线距离大堤堤根约1GN138～GN139号桥墩采用120m跨，GN13离大堤堤根约18.8m,GS075桥墩设置在大堤淤背区内，桥墩中轴线距2.2河道基本情况滩地宽0.3～7.1km。滩地除有嫩滩和二级滩地外，由于1855年兰考铜瓦厢决口，～水量407.3mm,占全年降水量的64.91%。到冬季降水量少，仅占全年的10.31%。春秋季为冬夏季风环流转换季，降水量介于冬夏之间，两季各占全年降水量的11.36%和13.43%。多年平均气温14℃,月平均最高气温(7月)27.1℃,月平均最低气温(1月)-0.5℃。风向多为偏南风和偏北风，平均风速3.8m/s。园口水文站位于桥位上游6.8km,设立于1938年。夹河滩水文站位于桥位下游99.2km,设立于1947年。1994年根据测流需要由夹河滩(二)站上移10km,至开封黄河大桥下游曹岗险工35*坝，改称夹河滩(三)站。该河段干流来水来沙受控于位于桥位断面上游约137km处2000年投入运用该河段7、8月洪水峰陡历时短，9、10月洪水多峰胖量大，持续时间长。据历史资料记载，花园口站最大洪峰流量33000m²/s(1843年),1949年以来最大洪水流量22300m³/s(1958年),洪峰流量大于10000m²/s以上的洪水共有10次。自1982年出现15300m³/s洪峰流量以后，下游未出现过超过10000m³/s的洪水，其间1996年花园口站出现7860m²/s洪水，由于前期河道的大量淤积，造成洪水花园口黑岗口柳园口1994年以后水尺位置从夹河滩(二)又上移10km,称为夹河滩(三)。本表所列水位均为夹河滩(二)水本河段水量年际变化大，有实测资料以来花园口站最大年水量861.1亿m³(1964年),最小年水量142.55亿m³(1997年),同时年内水量变化也不均匀。沙量变化也较大，最大年输沙量27.8亿t(1958年),最小2.5亿t(1987年);年输沙量的分配更不均匀，7至10月最大输沙量25.1亿t(1958年),非汛期最大输沙量5.02亿t(1964年)。据统计，花园口水文站多年平均水量464亿m³,多年平均沙量14.6亿t,多年平均含沙量31.5kg/m³。1986年以来，受降雨及龙(1)年水量大幅度减少，水量年内分配发生变化，汛期水量占全年水量的(2)洪峰流量削减，流量过程均匀化，洪水总量减少，水沙关系更不协调；(3)来沙量虽有减少，但平水、枯水年减得多，丰水年减得少，全年泥沙2.2.4地质条件流堆积物，沉积厚度各地不～,不同时期的沉积物也不尽相同。(1)下更新统(Q₁)下段(Q₁¹):顶板埋深220～300m,底板埋深230～447m,～般厚度为40~上段(Q₁²):顶板埋深190～294m,底板埋深220～380m,～般厚度30～80m。(2)冲更新统(Q₂)下段(Q₂¹):顶板埋深150～220m,底板埋深190～294m,～般厚度为40~上段(Q₂²):顶板埋深100～150m,底板埋深150～220m,～般厚度30～70m。(3)上更新统(Q₃)下段(Q₃¹):顶板埋深70～100m,底板埋深100～150m,～般厚度为20~上段(Q₃²):顶板埋深37～50m,底板埋深70～100m,～般厚度30～60m。(4)唯新统(Q4)下段(Q₄¹):顶板埋深8～16m,底板埋深37～50m,～般厚度为20～40m。上段(Q₄²):顶板埋深8～16m,～般厚度8～16m。岩性为由灰黄色粉土质堤，临黄大堤全长约1400km。由于泥沙大量淤积，下游河道逐年抬高。半个世险工和控导(护滩)工程是游荡性河段河道整治工程的重要组成部分，初期以修护滩工程为主。自1974年始，游荡性河段进入有计划的河道整治阶段。目河、斜河”,减轻防洪压力等方面发挥了重要作用。加上长堤线上建有花园口、申庄、马渡、三坝、杨桥、万滩、赵口和九堡8处险工，共计有坝垛684座，工程长45.1km,占堤线长91.8%,对防洪及控制河势作用马庄控导工程位于原阳县马庄村西南黄河滩地，工程长度5358m(含控制堤长1100m),裹护长度3956m。上距北裹头1.2km,下距对岸花园口水文站2.5kin,工程名称岸别始建年月坝(垛、护岸)数工程长度(m)花园口右申庄险工右马渡险工右东大坝下延右8马渡下延右马庄下延左左花园口险工位于郑州河段，始建于1722年。该工程西起原花园口枢纽泄洪闸，东至赵兰庄，工程长10.08km,有坝垛护岸138座，是黄河右岸郑州地区防东大坝下延工程始建于1984年，连坝长980m,裹护长度640m,和花园口4.8kin。上迎花园口东大坝的来溜，送溜于马渡险工，属节点工程。该工程始建于1968年12月，目前该工程有柳石垛29座，丁坝33道，工程长度8722m(含控制堤长2820m),裹护长度3921m。申庄险工于1736年建成。该险工对应大堤桩号16+738～22+800,全长6062m,裹护长度6708m,有34道坝、51座垛、6工段护岸，共计141个单位工程。自1984年东大坝下延工程修建以来，受其挑溜影响申庄险工中常水靠河较少。根石深度多在10～14m,抗寨大坝，大堤桩号22+880～26+664,长3784m。该险工始建于1722年，现有坝23道，垛24座，护岸42段，合计89个单位工程，均由埽工改建成土石结构。来溜，下送溜至原阳县武庄控导工程。始建于1990年，1999年全部完成，共计16道坝，工程长度1500m,裹护长度1650m,治导线弯曲半径3500m,98～100*坝于2000年汛前修建。工程常年靠河。该工程修建后，对于控导主流，减轻洪2.3.2其它设施京广铁路郑州黄河大桥，位于本桥上游约22km,大桥全长2889.8m,桥面宽12.5m。孔跨布置为：71孔跨度40.7m的简支上承式钢板梁双线桥，该桥于1958年5月修建，1960年4月建成通车。该桥设计洪水频率为300年～遇，设计流量25000m³/s。郑州花园口公路大桥，位于本桥上游约7.3km的107国道，大桥全长5549.86m,桥宽18m,孔跨布置为：1联(9×20m)+14联(5×50m)+6联(5×40m)+2联(7×20m)。其中40、50m跨度的连续梁采用预应力混凝土简支T左岸跨堤采用平交方式，右岸采用立交方式。设计流量35300m²/s。京珠高速公路郑州黄河大桥，位于本桥下游约6km,大桥全长9848.16m,宽依次为1联(5~35mT型梁)+16联(7~35mT型梁)+2联(5×35mT型梁)+13联(5×50mT型梁)+4联(4×50mT型梁)+4联(2×100m系杆拱)+3联(9×20m空心板梁)。主跨型式采用8孔100m共800m下承式四拱肋钢管混凝土简支系杆拱。该桥左岸采用平交方式，右岸采用立交闸、幸福渠等。其中花园口水文站位于桥位上游6.8km,设立于1938年；水尺属涵洞类型涵闸，由3个1.8×1.6的孔口组成，位于桥位上游约7.5km;韩董庄2.4水利规划及实施安排黄河下游以实测最大流量作为防洪标准。1958年7月17日，花园口水文站出现了22300m²/s洪水后，黄河下游即以花园口站22000m³/s作为防洪标准，在桥位河段防洪标准同花园口站为22000m²/s。采用3m。险工坝顶高程按低于大堤堤顶高程1m设计。控导、护滩工程坝顶高程按整治流量4000m³/s相应水位超高1m确定。4.3.2.3试验结果表4.3-5,选用千年～遇洪水主槽最大冲刷水深23m。(22600m³/s)洪水标准条件下，桥位断面主槽地最大冲刷水深为10.227m,左岸堤河最大冲刷水深为14.853m。4.4河势影响分析4.4.2河工模型试验结果河势及漫滩范围整体影响不大(尽管模型中存在某些差别为典型的游荡性河段，河势变化呈～定有随机性),尤其是对双井以上及来童寨和双井工程送流能力有所减弱，双井工程的着流点下挫200m工程下首坝发生较为严重的冲刷，最大冲刷坑水深达20m以上。并使马渡工程的着流点下挫380m~500m。5.1与现有水利规划的关系与影响分析段以花园口断面22000m³/s作为防洪标准，现状工程条件下接拟建的黄河三桥全桥跨越黄河，主拆长度1684m,大于资料分析和试验结果给出的主河槽宽度(1500m),且大于该河段的整治河宽(1000m)。跨径≥100m,黄河三桥设计洪水频率三百年～遇，相应洪峰流量为19600m²/s。黄河下游花园口河段以花园口站22000m³/s作为防洪标准，现状工程条件下接近于千年~为1.05+120+5×168+120+1.05+0.95+5×120+0.95=1684m六塔连续钢桁梁单索N138～N139号桥墩采用32m孔跨外，其余均为40m孔跨，桥梁采用钢管混凝通航计算桥梁下弦标高H₁=104.06m,立交跨越黄河大堤计算桥梁下弦标高铁路桥滩地引桥桥墩N137~N138、N138～N139号采用32m孔跨不符合会谈纪要中“桃花峪到高村河段，滩地孔跨不小于40m”的规定；铁路桥N139号桥墩距临河堤脚9.63m,桥墩边沿距大堤堤根最小距离约为5.76m,GN138桥墩中轴线距离大堤堤根约15.9m,桥墩边沿距大堤堤根最小距离约为2m,同时N139、GN138桥墩均位于丁坝坡脚，不符合会墩应离开临河堤脚(黄河为10m以外，渭河、沁河为5m以外)”的规定。5.4对河势稳定的影响分析北京清大水木科技研究所黄河三桥三百年～遇和千年～遇洪水河工模型试流能力有所减弱，马渡工程的着流点下挫近400m,其中双井工程下首坝发生较5.5对现有防洪工程、河道整治工程及其它水利工程与设施影响分析水高度约为0.3m,最大壅水范围约为3000m,三百年～遇洪水最高壅水高度为0.28m,最大壅水范围为2800m,势必要造成漫水范围内局部河段堤根水位提高，险情发生的可能性。此外，黄河三桥跨越黄河大堤桥墩N约为5.76m,GN138桥墩中轴线距离大堤堤小距离约为2m,桥墩S074、GS074位于黄河河道堤防安全保护区内，进～步增图5.5-1)。模型试验结果表明，主桥1*墩设置在工程13*坝、14*坝之间的冲刷桥位断面距花园口水文站测验断面6.8km,满足黄河河道大断面位于桥位断面上游0.85km处，桥位断面与八堡断面走向接近平行，满足水文测验规范200m要求，因此桥梁的水尺位于距桥位断面下游约500m的双井工程18*坝处，桥梁的修建引起的韩董庄引黄闸和花园口引黄涵闸分别位于桥位上游约3km、7.5km,分别处北岸大堤现有行道林4m,规划100m宽淤背；南岸大堤宽12m(包括4m左右的行道林)临河有宽170m防浪林，淤背区有宽100m的适生林，10m宽的护堤林；双井工程联坝外有30m宽的护坝林。桥梁的修建可能对上述林木和工程5.6对河道管理和防汛抢险的影响分析5.7防御洪涝的设防标准与措施分析评价黄河三桥设计洪水频率三百年～遇，相应洪峰流量为19600m²/s。黄河下游花园口河段以花园口站22000m³/s作为防洪标准，现状工程条件下接近于千年~洪水位及有关河道工程安全的设计参数均采用22000m³/s。桥位河段位于花园口花园口站的洪峰流量千年～遇22600m³/s,三百年～遇19600m³/s,百年～遇15700m³/s,十年～遇10400m³/s。桥位断面不同频率的洪峰流量采用花园口水文站相应值，相应2056年各频率洪水设计洪水位分别为96.79m、96.64m、96.4m及96.06m,设防流量(22000m³/s)的设计洪水位为96.76m。大堤堤顶高程为设计洪水位加超高，在桥位附近河段超高采用3m。险工坝顶高程按低于大堤堤顶高程1m设计。控导、护滩工程坝顶高程按整治流量4000m²/s相应水位超高1m确定。(1)桥梁上游壅水范围内的黄河两岸大堤要根据壅水曲线加高，加高培厚(2)桥梁上游壅水范围内的险工及控导工程按黄河防洪标准要求进行加高(3)由于拟建桥跨越双井工程，水流加大了坝头局部冲刷深度。因而建议最小距离约为2m,应考虑N139、GN138桥墩对堤防的影响，并对桥墩N139、64号)第三章规定，黄河河道堤防安全保护区的范围是：黄河堤脚外临河50m,背河100m。桥墩N138～N142、GN138～GN140、S074～S076、GS074～GS076(5)对现有大堤行道林、防浪林、淤背区的适生林、护堤林、护坝林和工(6)桥梁的修建引起的水面线变化，可能会对水尺实测成果产生～定的影(7)完善防汛抢险道路建设。黄河防汛抢险道路是河道管理单位的重要工程措施之～,也是保证桥头安全的必要工程措施。为保证应布置净空