青蘭高速黃河大橋跨濟平干渠的影響研究

秦巧麗，趙　倩，邱恒清

（山東省水利勘測設(shè)計院，山東 濟南 250013）

工程管理

青蘭高速黃河大橋跨濟平干渠的影響研究

秦巧麗，趙倩，邱恒清

（山東省水利勘測設(shè)計院，山東 濟南 250013）

結(jié)合南水北調(diào)濟平干渠工程現(xiàn)狀設(shè)施、遠期規(guī)劃、運行安全、交通管理、生態(tài)環(huán)境等方面，全方位分析評價跨渠橋梁在設(shè)計、建設(shè)及運營各階段可能對濟平干渠產(chǎn)生的影響，并對存在的問題提出預(yù)防措施和建議，為跨渠橋梁的設(shè)計優(yōu)化、調(diào)整提供了充分的技術(shù)支撐和依據(jù)。

濟平干渠；分析評價；預(yù)防措施；設(shè)計優(yōu)化；交叉影響

濟平干渠工程作為南水北調(diào)工程的重要組成部分，是山東省膠東輸水干線的首段工程，已于2005年12月建成通水。國高青蘭線泰安至東阿段工程在濟南市平陰縣境內(nèi)小屯西北（青蘭高速樁號K133+970）處與南水北調(diào)濟平干渠交叉，交叉處濟平干渠設(shè)計樁號為15+224，設(shè)計采用跨徑組合為65+120+65的連續(xù)梁跨越濟平干渠。

1　工程影響分析與評價

1.1對已建濟平干渠的影響分析

擬建青蘭高速與濟平干渠交叉處的濟平干渠輸水流量為50 m3/s、加大流量為60 m3/s，渠底比降1/18 000，渠底高程34.88 m，渠底寬度13.5 m。戧臺以下渠道邊坡為1∶2.25；戧臺高程 （襯砌高程）39.18 m，左戧臺寬6.0 m，右戧臺寬度2 m，戧臺以上堤防內(nèi)外邊坡1∶2.5，左堤為防洪堤，堤頂高程41.78 m、堤頂寬3 m；右岸新筑堤防高程41 m，堤頂寬8.0 m兼作交通管理道路，設(shè)計輸水水深3 m，加大水深3.3 m，設(shè)計輸水水位37.88 m，加大水位38.18 m。左右岸征地紅線沿國高青蘭線方向間距約114 m。

根據(jù)跨渠黃河大橋橋梁設(shè)計，主孔120 m一跨過濟平干渠，無在干渠內(nèi)進行橋梁基礎(chǔ)及下部施工內(nèi)容，橋墩均布置在濟平干渠左右岸堤腳線以外；同時主孔跨濟平干渠處梁底高程為56.4 m，濟平干渠左右岸堤頂設(shè)置3級水泥混凝土路面，路面凈寬為4.5 m。根據(jù)《公路工程技術(shù)標準》，3級公路安全凈空要求為4.5 m，而設(shè)計橋梁凈空大于10 m。因此，跨濟平干渠橋梁對濟平干渠現(xiàn)狀主體工程沒有影響，橋下凈空能夠滿足濟平干渠日常運行管理凈空不低于4.5 m的要求。但左、右岸橋墩布置于濟平干渠工程永久征地范圍內(nèi)，該處為亭山頭排水溝穿濟平干渠倒虹的出口，各橋墩可能布置在排水倒虹出口處。

1.2對濟平干渠遠期規(guī)劃輸水流量的影響分析

按照濟平干渠遠期規(guī)劃，當輸水規(guī)模為90m3/s、加大流量為100 m3/s時，橋梁跨越處通過加高兩岸堤防、抬高輸水水位的措施來滿足輸水要求。經(jīng)計算，濟平干渠遠期輸水水位達到38.96 m，水深為4.08 m，加大水位為39.18 m，對應(yīng)水深為4.30 m；左右岸堤防高程需抬高至40.46 m。現(xiàn)狀濟平干渠左岸的防洪堤高程和右岸堤頂高程均大于40.46 m，可見已建成的濟平干渠輸水斷面基本能夠滿足遠期輸水規(guī)模。據(jù)上述分析，橋梁設(shè)計對遠期規(guī)劃基本無不利影響。

1.3對濟平干渠補充規(guī)劃輸水規(guī)模的影響分析

根據(jù)正在編制的南水北調(diào)東線補充規(guī)劃，濟平干渠遠期輸水規(guī)模將擴大至120 m3/s，考慮三期東平湖抬高蓄水位運行的可能性，在維持輸水規(guī)模90 m3/s對應(yīng)輸水水位不變的前提下，通過擴大輸水斷面的措施滿足遠期120 m3/s的輸水要求。經(jīng)計算，渠道斷面加寬時無論是向一側(cè)擴挖或者向兩側(cè)擴挖，各橋墩之間的空間均能滿足遠期輸水斷面擴挖要求。因此，橋梁設(shè)計對遠期規(guī)劃基本無不利影響。

1.4對現(xiàn)有水利工程設(shè)施的影響分析

1）對濟平干渠現(xiàn)狀堤防及渠道襯砌體的影響分析。由于擬建濟平干渠跨渠橋梁采用跨徑組合為65+120+65，主孔一跨過濟平干渠。因此，橋梁設(shè)計對濟平干渠現(xiàn)狀堤防和渠道襯砌體不會產(chǎn)生影響。

2）對10 kV專用線的影響分析。濟平干渠右堤內(nèi)堤肩架設(shè)有10 kV專用線，電桿采用Φ190鋼筋混凝土高壓桿，埋深約為2.0 m，高壓線距堤頂高度一般為11 m，為沿線17座用電建筑物和146個集水井供電。濟平干渠工程的通信系統(tǒng)設(shè)計為在渠道左側(cè)通信光、電纜采用地埋式布設(shè)，右側(cè)的通信光、電纜在高壓線下2 m架空布設(shè)。

由于黃河大橋跨越濟平干渠橋梁為拱形，雖然主孔梁底高程56.4 m距濟平干渠堤頂凈空為14.0 m，但垂直濟平干渠右堤處梁底凈空不確定，因此梁底凈空對10 kV高壓線及通信光纜可能存在影響。

3）對濟平干渠防汛、排澇的影響分析。濟平干渠工程聯(lián)通東平湖和濟南市城區(qū)排水河道小清河，穿過黃河長平灘區(qū)。利用濟平干渠沿線的排澇閘，可及時有序的泄排澇水。黃河大橋跨濟平干渠橋梁建設(shè)不影響濟平干渠通水運行，亦不占用渠道的管理道路等管理設(shè)施，因此施工期及建成后均不會對濟平干渠防汛、排澇造成影響。

4）對濟平干渠輸水能力的影響分析。黃河大橋跨濟平干渠橋梁設(shè)計采用一孔（120 m）跨越的方式跨越濟平干渠，渠道過水斷面內(nèi)無橋梁樁柱，因此橋梁建成后不會對濟平干渠的輸水能力造成影響。

5）對渠道管理道路的影響分析。黃河大橋跨濟平干渠橋梁與輸水渠道交叉處的渠道交通管理道路布置于右岸堤頂，水泥混凝土路面凈寬為4.5 m?？缭教帢蛄簝艨諠M足濟平干渠日常運行管理凈空不低于4.5 m的要求。

6）對水土保持、生態(tài)環(huán)境的影響分析。按照濟平干渠生態(tài)修復(fù)設(shè)計，現(xiàn)狀沿線90 km共植樹56萬株，綠化草皮超過300萬m2，橋墩在施工過程中，在濟平干渠永久征地范圍內(nèi)的施工臨時開挖及占地，破壞原有植被，對水土保持和生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生一定的不利影響。

7）對現(xiàn)有引排水設(shè)施引排能力的影響分析。若橋墩布置在倒虹出口或亭山頭排水溝上，對該區(qū)域濟平干渠右岸的排水將產(chǎn)生不利影響。

8）對輸水水質(zhì)的影響分析。黃河大橋跨濟平干渠橋梁施工和營運期間給輸水水質(zhì)帶來一定的風險。為保障南水北調(diào)工程輸水水質(zhì)，跨濟平干渠橋梁分別在設(shè)計階段、施工期和運營期分別采取了相應(yīng)的安全環(huán)保措施，能夠?qū)蛎娴挠晡鬯M行收集，有序地排出渠道范圍之外，同時防側(cè)翻設(shè)施及防護網(wǎng)能防止雜物進入渠道。設(shè)計內(nèi)容充分考慮了對濟平干渠輸水水質(zhì)的保護。

9）對第三者合法水事權(quán)益的影響分析。由于橋梁左右岸橋墩布置在濟平干渠永久工程用地范圍內(nèi)，且可能對已建亭山頭排水溝倒虹吸進口位置發(fā)生沖突，因此，該工程的建設(shè)對第三者合法水事權(quán)益等產(chǎn)生一定程度的影響。

2　工程影響防治措施

1）對亭山頭排水倒虹出口影響的防治措施。為避免占壓濟平干渠并影響亭山頭排水溝的排水，應(yīng)適當調(diào)整黃河大橋跨越濟平干渠處主線布置，將橋墩移出濟平干渠永久征地范圍。

2）對10 kV高壓線及通信電纜影響的防治措施。橋梁設(shè)計應(yīng)復(fù)核對南水北調(diào)工程10 kV供電線路及通信電纜的影響。應(yīng)按照有關(guān)規(guī)定要求對橋梁跨越濟平干渠渠段的10 kV高壓線進行地埋式改造，并結(jié)合將要實施的南水北調(diào)自動化調(diào)度運行系統(tǒng)設(shè)計，將待架空敷設(shè)的通信光、電纜一起埋設(shè)，避免造成不必要的工程浪費，同時補償用電建筑物采用臨時（備用）電源的費用。

3）對濟平干渠水土保持影響的防治措施。橋墩承臺施工開挖對濟平干渠水土保持存在一定的影響。橋梁設(shè)計單位應(yīng)在下階段詳細設(shè)計復(fù)核其影響。若存在影響，應(yīng)在橋墩施工完成后，按原標準恢復(fù)臨時占壓范圍內(nèi)的植被。

4）鑒于橋梁設(shè)計深度尚處于可行性研究階段，建議下階段進一步細化黃河大橋跨濟平干渠橋梁的設(shè)計，對該橋梁跨越南水北調(diào)濟平干渠的影響評價提供數(shù)據(jù)支撐，再做進一步的影響評價。

（責任編輯趙其芬）

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1009-6159（2016）-04-0001-02

2015-09-09

秦巧麗（1980—），女，工程師