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摘要：

本文以亳州市建安路渦河隧道為例，闡述了在中小型內河航道隧道工程布設方案過程中隧道“頂部設置深度”達到埋深標準的寬度取值需要注意的主要問題。

關鍵詞：

中小型內河航道；隧道工程；布設方案

從航運的角度出發，相對橋梁工程，隧道工程整體處于河床以下，其對船舶可通航水域寬度以及船舶上部結構高度沒有限制，對通航的影響更小。但隧道工程使用年限較長，長達100年左右，一旦建成運營之后，改造和重建的可能性較小、代價很大。內河航道規劃期限一般僅約20年，如果隧道工程選址和布設不當，將對未來航道的開發產生長遠的不利影響。特別是頂部設置深度預留不足，將會限制航道升級疏浚，嚴重制約航運發展。本文以亳州市建安路隧道工程為例，分析隧道工程穿越中小型內河航道時的選址和布設的注意事項，使工程對通航不利影響較小，同時降低工程投資，以期對類似工程具有一定的借鑒作用。建安路規劃為亳州市城市主干路，隧道位于譙城區中部建安路與渦河交匯處，是建安路跨越渦河航道、實現南北貫通的關鍵節點，也是老城區與渦北新城區連接的重要過河通道。渦河是淮河第二大支流，渦河航道安徽段為《安徽省內河航運發展規劃》中安徽省五條地區重要航道之一，規劃為四級航道?！秲群油ê綐藴省穼λ逻^河建筑物的選址和布設共三條要求：①穿越航道的水下電纜、管道、涵管和隧道等水下過河建筑物必須布設在遠離灘險、港口和錨地的穩定河段；②在航道和可能通航的水域內布置水下過河建筑物，應埋置于河床內，其頂部設置深度，I級~V級航道不應小于遠期規劃航道底標高以下2m，VI級和VII級航道不應小于1m；③設置沉管隧道、尺度較大的管道時，因避免造成不利的河床變化和礙航水流。必要時應通過模擬試驗研究，確定改善措施。

一、對《內河通航標準》要求的第一條符合性分析

《內河通航標準》要求的第一條主要是選址方面，除了要遠離港口和錨地之外，還應遠離灘險，并且是穩定河段。對于隧道工程來講，工程選址避免選擇沖刷或者崩塌河段是非常必要的，防止隧道直接裸露河床，對船舶航行或者拋錨等行為產生影響。所以，分析渦河河床演變趨勢是較為重要。渦河是淮河第二大支流，貫通豫皖兩省。由于渦河水源短缺，自1959年開始，渦河上游地區開始發展引黃灌溉和引黃補源，黃河泥沙隨流而下致使渦河的淤積日趨嚴重。根據渦河干流玄武、毫州、蒙城等泥沙監測站歷史數據分析，在水利部1982年采取治理措施后，年輸沙量明顯減緩，說明上游引黃灌區的管理已見成效。但渦河歷史上總體是以淤積為主的。根據工程附近1985年、2002年、2010年渦河航道斷面套匯圖可見，1985~2002年共18年期間，河槽呈現淤積狀態，但淤積幅度較小，最大淤積約1m，平均淤積約0.8m，期間，河道深槽基本沒有變動。2010年測圖河道大幅下切，是由于2006年渦河治理對河道進行了疏浚。所以，渦河歷史上由于上游來沙量較大，淤積嚴重，工程附近航道斷面套匯圖也顯示河道處于淤積狀態。即使將來渦河含沙量進一步減少，由于渦河沿線建設大量樞紐，基本渠化，大部分時間上下游樞紐關閘蓄水，水源流速較小，河道運動不顯著，河床仍將處于微淤或者沖刷平衡的狀態，河勢穩定。另根據《亳州港總體規劃》和實地調研，工程安全距離內沒有現狀和規劃的港口、錨地，而且工程處河床以微淤為主，兩岸堤防穩固，滿足《內河通航標準》的必須布設在遠離灘險、港口和錨地的穩定河段的要求。

二、對《內河通航標準》要求的第二條符合性分析

《內河通航標準》要求的第二條主要是對頂部設置深度提出要求：I級~V級航道不應小于遠期規劃航道底標高以下2m，VI級和VII級航道不應小于1m。核心問題是要求多少寬度河道范圍內頂部設置深度達到相應標準。要求范圍越大，考慮隧道縱坡，隧道規模就越大，造價越高。《內河通航標準》要求的是在航道和可能通航的水域內頂部設置深度要達到相關要求，對于內河中小型航道如何執行，值得探討。

1．“航道”的寬度

渦河規劃為IV級航道，設計航道底寬50m，航道水深3.2m，邊坡1:4。工程地處京九鐵路橋上游0.46km處，京九鐵路橋為雙孔單向通航，因此工程地處雙線航道與單線航道漸變段，考慮到雙線航道設計底寬為50m，工程處航道底邊線分別為設計上行航道中心線、下行航道中心線各自向外側偏移25m。據此分析，工程處設計航道底寬62.7m。

2．“可能通航的水域”的寬度

在《內河通航標準》中，“可能通航的水域”沒有具體說明，只能根據具體情況來合理確定其范圍。航道底寬62.7m是最低通航水位時航道的最小寬度。隨著水位抬高，船舶的航行范圍會進一步擴大。理論上講，在最高通航水域時，能滿足代表船型吃水要求且從航路分析來看船舶能達到的水域都是“可能通航的水域”。工程處河道順直微彎，沒有礙航物。從航路上看，船舶可以到達最高通航水位時2.5m水深的河道斷面所有水域。經計算，最高通航水位時，工程處能達到2.5m水深河道斷面寬度約180m。河槽寬度約200m，工程上下游渦河河槽寬度在150~180m之間。從通航安全和船舶實際航路來看，船舶實際航行基本在設計航道底寬及兩側一定范圍內，不會輕易靠近岸邊。所以，“可能通航的水域”寬度應小于180m。

3．“頂部設置深度”達到相應埋深標準的寬度

“航道和可能通航的水域內”的寬度即是“頂部設置深度”達到相應埋深標準的寬度。以上分析可知，該寬度應大于62.7m，小于180m，取值越大，工程造價就越高，對通航的影響就越小。兩者之間應取得平衡，即在滿足通航的前提下，也應充分考慮工程投資的經濟性。《內河通航標準》沒有對水下過河建筑物“頂部設置深度”達到標準的寬度范圍做出明確規定，但對水上過河建筑物通航凈空尺度進行了明確規定，其中天然和渠化四級航道、三級航道通航凈空寬度分別不應小于90m、110m。水上過河建筑物通航凈空尺度的寬度要求基本能滿足船舶正常的航行需求。工程處航道順直，沒有匯流口、彎道及港口等需要加大過河建筑物跨度的因素。借鑒水上過河建筑物的相關凈空尺度要求，渦河航道規劃等級為四級，考慮隧道使用年限較長，提高一個規劃等級考慮，按照三級航道考慮，建議“頂部設置深度”達到埋深標準的寬度按照大于110m進行控制?？紤]工程處渦河兩岸是亳州城區，堤防穩定，河道以微淤為主，且沒有擴大行洪斷面的水利相關規劃，將來航道變動的可能性極小，“頂部設置深度”達到標準的寬度按照不小于110m控制可以滿足未來航道發展的要求。最終，工程設計單位按照“頂部設置深度”達到相應標準的寬度136m進行了設計，并順利獲得了相關航道行政主管部門的批復。

三、結語

綜上所述，隧道工程穿越中小型內河航道時的選址和布設主要需要注意以下兩點：第一，采取定性或者定量計算等不同方法科學確定工程處河床演變趨勢，河道淤積對工程有利，河道沖刷則不利；第二，“頂部設置深度”達到埋深標準的寬度取值應綜合考慮工程處航道規劃和“可能通航的水域”的寬度。“可能通航的水域”一般大于航道規劃寬度。該值的確定應綜合考慮最高通航水域時能達到船舶吃水要求且從航路分析來看船舶能達到的水域范圍，以及工程處河床沖淤情況、水利規劃整治斷面等可能改變河道斷面的情況，在此基礎上，參考水上過河建筑物的相關凈空寬度要求，最終合理確定“頂部設置深度”達到埋深標準的寬度值。

作者：張威 陳建軍 單位：安徽省交通勘察設計院有限公司

參考文獻

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