沪昆铁路客运专线浦阳江特大桥防洪影响评价及补偿措施

陈立军，杨柏焕

(1.杭州市萧山区浦阳江流域管理处，浙江 杭州 311251;2.杭州市萧山区义蓬街道办事处，浙江 杭州 311225)

浦阳江是钱塘江的重要支流，在杭州市萧山区闻堰镇小砾山汇入钱塘江。浦阳江自南而北偏西贯穿萧山南部，河道曲折迂回，左岸在松仙岭、临浦新闸桥先后接纳了欢潭江、进化溪之水，右岸在纪家汇、尖山口、许贤西址埠分别有径游江、凰桐江、永兴河入流。萧山境内常年水面宽100～150m，水深3～5m，平均流量77m3/s。浦阳江洪潮防御标准近期为50a一遇，远期为100a一遇。

萧山浦阳江特大桥于浦阳江镇下定村附近跨越浦阳江(见图1)，桥梁与河道夹角为75°，桥址处50a一遇洪水最大流量达1863m3/s。线路方案有2个桥墩占用河道，占整个行洪断面面积的6.5%。根据河道管理范围内建设项目管理的有关规定，需对桥梁跨越河道做防洪影响评价，对其不利影响采取相应的补偿措施。

图1 萧山浦阳江特大桥跨越浦阳江位置图

1 防洪影响评价

1.1 建桥后对河道行洪能力的影响

建桥后，水流受到桥孔压缩，桥上游形成壅水，其壅起的水面高度为壅水高度，其最大值称最大壅水高度，水面线的抬升范围称为影响范围。

根据《浙江省涉河桥梁水利规定》所列的壅水高度以及壅水曲线计算公式、方法，计算得到浦阳江遭遇50a一遇洪水条件下，建桥后壅水高度约为0.02m，壅水长度130m。桥墩沿水流走向投影后，占用河道过水面积占整个行洪断面的6.5%，因此要求桥墩承台顶高程置于-2.0m以下。

1.2 建桥后对河道及堤防冲刷影响

1.2.1 模型计算方案

模型计算范围为桥梁上下游河道750m，其中，桥上游500m，下游250m。上边界采用流量边界，下边界采用水位边界。采用桥址上下游萧山浦阳江水下地形资料，对计算区域进行网格概化，计算采用矩形网格，桥墩概化为河道中的柱形体。

在现状工况下，分别模拟计算50a一遇建桥前和建桥后2种情况下，萧山浦阳江特大桥建造前后的流场，并据此进行对比分析在不同边界条件下，河道有无建桥对水流状况的影响。

1.2.2 计算成果分析

为对建桥前后河道水流的局部变化情况作出较全面、合理的评价，分别提取了位于桥址断面的流速数据，进行对比分析。建桥前桥址断面平均流速为1.16m/s;建桥以后，桥位断面水流流速有一定程度的增大，桥址断面平均流速为1.39m/s;断面平均流速增加0.23m/s，增幅19.8%。由于流速的增加，会对河床产生冲刷。

桥基底以下软土层较为深厚，并分布有细砂、中砂、砾砂及圆砾土。根据计算，萧山浦阳江特大桥建桥后遭遇50a一遇洪水时，主槽断面发生一般冲刷，主槽高程刷深约1.06m，桥墩处总冲刷范围为2.0～3.5m。右岸堤防前有一片较大滩地向上下游延伸，能减缓洪水对附近堤处河床的冲刷，右岸近堤处最大冲深约为0.5m。

2 防洪影响补偿措施

2.1 壅高影响补偿措施

该桥位附近浦阳江的防洪标准为50a一遇高水位10.16m加安全加高0.80m得10.96m。根据浦阳江该堤段的设计施工图及2013年12月实测的地形资料，浦阳江左岸堤顶 (防洪墙)高程在11.05～11.10m，右岸为10.95m左右，基本达到了50a一遇防洪标准，建桥使水位抬升约0.02m左右，控制在堤顶安全超高的10%以内，在左岸已建有0.20m左右防洪墙、右岸也建有1.00m高防洪墙的现状情况，可暂时不考虑对堤防进行加高补偿。根据浦阳江治理工程规划，因桥梁工程建设引起的水位壅高可考虑在下一轮堤防建设或者维护整修时考虑。

2.2 堤脚冲刷补偿措施

桥址断面的冲刷幅度较大，桥址断面的冲刷直接影响河势的稳定以及河道两侧堤防的安全，需采取一些有针对性的预防措施。考虑到桥墩对堤脚冲刷的影响以及与主流的关系，边墩离堤脚距离宜为边墩宽度 (直径)的3～4倍。以减少桥墩冲刷坑对堤防稳定的影响。桥墩应避开主槽，既有利于通航，也有利于河势稳定。对于桥位断面及其下游河段受冲刷影响的岸滩应采取防冲措施，以确保堤防的安全。采用抛石保护是比较切实可行且经济的措施。在桥位断面下游约120m的冲刷范围内进行抛石护堤脚，根据现状水下地形状况，可在堤脚前沿预堆抛石防护层至高程4.0m，面宽8m，平均每延米需抛石约30m3。同时要求，建桥后加强对桥墩局部冲刷观测，发现问题及时采取补救措施。

2.3 施工期破坏修复

由于浦阳江特大桥桥墩离堤防较近，施工时会引起堤防护面、堤顶等部分的局部损坏，根据桥梁施工的实际破坏情况，桥梁施工期对外坡护面、堤顶路面等局部造成的破坏进行补偿修复。对右岸建有堤防的桥墩下游侧堤顶路面采用沥青修复，长度140m，桥墩处堤防外坡干砌块石护面局部损坏进行修复，长度为57m。

3 结论和建议

沪昆铁路客运专线萧山特大桥桥墩占用浦阳江水域引起该河段50a一遇洪水位壅高约0.02m，水位壅高在堤顶超高值的10%以内，且现有堤防高程仍然满足设计高程，对水位壅高值带来的防洪影响可暂时不补偿，待下一轮堤防建设时考虑。桥墩占用河道水域引起最大冲刷深度达3.5m，可通过底脚抛石防冲进行补偿。桥梁建设施工期引起的堤顶路面以及护面的破坏应纳入工程补偿措施。

桥梁桥墩占用河道过水面积占整个行洪断面的6.5%，建议调整线路桥墩布置，减少桥墩占用该河道的桥墩数量、桥墩形状，使桥梁的阻水面积控制在5.0%以内。