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郑州黄河公铁两用桥防洪评价报告项目背景
1.1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筑规划的黄河三桥公路北起河南省新乡市境内原阳县原武镇阎庄，向南经原阳县原武镇，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）相接黄河三桥位于黄河典型的游荡性河段内，河段属强烈堆积性河道，河面宽阔,泥沙淤积严重，主流摆动多变，河床演变规律复杂为使黄河三桥及相关路段的可行性研究建立在科学基础上，受河南中原黄河公路大桥有限责任公司的委托,黄河水利科学研究院承担了郑州黄河公铁两用桥防洪影响评价任务与此同时，受河南中原黄河公路大桥有限责任公司委托，黄河水利科学研究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《郑州黄河公铁两用桥水文泥沙分析报告》和《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》；委托单位分别于2006年6月6日和2006年6月7日对两成果进行了验收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《郑州黄河公铁两用桥防洪评价报告》评价依据
1.2编制本大桥防洪影响评价报告的依据如下；
（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;较少根石深度多在10〜14m,抗洪能力较强马渡险工位于临黄堤右岸与申庄险工首尾相接，上起石桥大王庙，下至来潼寨大坝，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，均由埔工改建成土石结构马渡下延工程是根据河道整治规划要求修建的它上迎原阳县双井控导工程来溜，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，减轻洪水对三坝、杨桥、万滩堤防险工的威胁，改善马渡以下的河势起到了良好的作用其它设施
2.
3.2桥位河段已建京广铁路郑州黄河大桥、郑州花园口公路大桥、京珠高速公路郑州黄河大桥等桥梁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，I960年4月建成通车该桥设计洪水频率为300年〜遇，设计流量25000m3/so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（9X20m）+14联（5X50m）+6联（5X40m）+2联（7X20m）其中
40、50m跨度的连续梁采用预应力混凝土简支T梁桥面连续的处理方式，20m跨o度的连续梁采用预应力混凝土空心板结构该桥左岸跨堤采用平交方式，右岸采用立交方式设计流量35300m3/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42m,是京珠国道主干线跨越黄河天堑的特大型桥梁该桥的孔跨布置从北向南依次为1联（5〜35mT型梁）+16联（7〜35mT型梁）+2联（5X35mT型梁）+13联（5X50mT型梁）+4联（4X50mT型梁）+4联（2X100m系杆拱）+3联（9X20m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，右岸采用立交方式设计流量18700m3/s另外桥位河段附近还有花园口水文站、水尺、花园口引黄涵闸、韩董庄引黄闸、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；水尺位于距桥位断面下游约500m的双井工程18#坝处;花园口引黄涵闸建于1980年,属涵洞类型涵闸，由3个
1.8X
1.6的孔口组成，位于桥位上游约
7.5km；韩董庄引黄闸位于桥位上游约3kin；幸福渠位于桥位河段的北岸滩地水利规划及实施安排
2.4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22300m3/s洪水后，黄河下游即以花园口站22000m3/s作为防洪标准，在天然，情况下相当于三十年遇在三门峡、陆浑、故县水库建成投入运用后基本相当于六十〜年遇，在小浪底水库投入运用后接近于千年遇由于河道的滞洪削峰作用，花园〜〜口以下各站的设防流量相应减少，黄河下游的防洪工程均按照设防流量设计桥位河段防洪标准同花园口站为22000m3/so黄河下游游荡性河段近期整治的基本原则是防洪为主，统筹兼顾；中水整治，洪枯兼顾；以坝护弯，以弯导溜，实行微弯型整治方案根据多年河势变化情况，确定了规划治导线选定的设计流路拟建桥上下游河道整治治导线为马庄工程f花园口工程f双井工程一马渡工程f武庄工程f赵口工程大堤堤顶高程为设计洪水位加超高，超高按风浪爬高加安全超高计算，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4000m3/s相应水位超高1m确定试验结果
4.
3.
2.3综合三百年遇和千年遇洪水河工模型冲淤试验，主槽冲淤计算结果详见表〜〜
4.3-5,选用千年〜遇洪水主槽最大冲刷水深23m冲刷分析计算结果
4.
3.3从偏于安全考虑，本次采用两种分析方法中的较大值作为最大冲刷水深三百年〜遇19600m3/s洪水标准条件下，桥位断面主槽最大冲刷水深为
23.064m,左岸滩地最大冲刷水深为
8.514m,左岸堤河最大冲刷水深为
11.510m；千年〜遇22600m3/s洪水标准条件下，桥位断面主槽最大冲刷水深为
23.497m,左岸滩地最大冲刷水深为
10.227m,左岸堤河最大冲刷水深为
14.853m河势影响分析
4.4建桥后，桥梁的走向、跨径、桥墩形状等将对河势调整产生定的影响平水期，〜桥墩对洪水的梳理作用造成局部河段水流分散，影响双井工程向马渡工程的送流效果；大洪水期，桥轴线基本与主流正交，对河势影响不大数学模型计算结果
5.
4.1黄科院利用平面二维数学模型分别进行了千年遇、三百遇、百年遇和十年〜〜〜〜遇洪水计算，河势计算结果见图
4.4-1〜图444由图可知，建桥后桥位河段河势变化不大，桥位断面主流线摆动幅度不大，主流线基本上靠近双井工程河工模型试验结果
6.
4.2建桥前后三百年遇和千年遇洪水模型试验结果表明，黄河三桥修建后对河势〜〜及漫滩范围整体影响不大（尽管模型中存在某些差别，但多是因为桥位河段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以下河段的河〜势变化影响较小，但桥位断面位于双井工程，由于桥墩对水流的梳理分散作用，建桥后对下游河势产生的局部影响，主要表现在桥位处有心滩出现和双井工程送流能力有所减弱，双井工程的着流点下挫200m〜300m,导致双井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防洪综合评价5与现有水利规划的关系与影响分析
5.1在黄河中游干、支流上先后修建了三门峡水库、伊河陆浑水库、洛河故县水库和小浪底水库，这些水库在控制洪水、调节水沙方面发挥了重大作用桥位河段以花园口断面22000m3/s作为防洪标准，现状工程条件下接近于千年〜遇拟建的黄河三桥位于小浪底水库下游，小浪底水库防洪、拦沙作用对桥位河段是有利的黄河下游游荡性河段近期整治原则是防洪为主，统筹兼顾；中水整治，洪枯兼顾；以坝护弯，以弯导溜；实行微弯型整治方案拟建桥上下游河道整治治导线为马庄工程f花园口工程f双井工程f马渡工程f武庄工程f赵口工程拟建的黄河三桥全桥跨越黄河，主播长度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2100m,大于现行有关规定因而对上下游整个河道整治工程布局影响不大与现有防洪防凌标准、有关技术要求和管理要求的适应性分析
5.2黄河三桥设计洪水频率三百年〜遇，相应洪峰流量为19600m3/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〜遇，防洪工程均按照设防流量设计桥梁的设计洪水位及有关河道工程安全的设计参数与该河段的防洪标准一致，均采用22000m3/s拟建的黄河三桥桥型方案在满足黄河航道要求的前提下，拟定桥梁方案主桥为
1.05+120+5X168+120+
1.05+
0.95+5X120+
0.95=1684m六塔连续钢桁梁单索面斜拉桥，有效主桥长度约为
1562.95m,滩地引桥除铁路引桥N137〜N
138、N138〜N139号桥墩采用32m孔跨外，其余均为40m孔跨，桥梁采用钢管混凝土系杆拱桥跨越黄河大堤桥跨、桥长、主桥长度符合现有防洪防凌标准、有关技术要求和管理要求桥下净空要求，按防洪要求计算桥梁下弦标高Hi=
98.76m,通航计算桥梁下弦标高Hi=
104.06m,立交跨越黄河大堤计算桥梁下弦标高Hi=
104.26mo铁路桥滩地引桥桥墩N137〜N
138、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N
139、GN138桥墩均位于丁坝坡脚，不符合会谈纪要中“若采用立交方式跨堤，则桥墩应离开临河堤脚（黄河为10m以外，渭河、沁河为5m以外）”的规定对行洪安全的影响分析
5.3大桥修建后，由于桥墩造成的桥前壅水作用，将会对桥位河段河道行洪能力、滩槽分流比、主槽流速等造成定的影响此外，上游水位壅高，漫滩水量增加,对滩区〜的生产和群众的安全都有定影响甚至造成桥位上游控导工程漫顶或漫顶水量增加，〜设防标准降低北京清大水木科技研究所建桥前后千年遇洪水模型试验结果表明，〜除桥上游滩地漫水量及淹没范围略有增加外，其余部分相差不大说明由于建桥引起桥上游壅水而导致滩地淹没的影响是局部的相对于数公里的宽河道而言，拟建桥对于过洪断面的压缩十分有限，因此同建桥前相比，建桥后流速沿河宽分布变化不大，只是流速略有增加对河势稳定的影响分析
5.4建桥后，桥梁的走向、跨径、桥墩形状等将对河势调整产生定的影响平水期，〜桥墩对洪水的梳理作用造成局部河段水流分散，影响向马渡工程的送流效果；大洪水期，桥轴线基本与主流正交，对河势影响不大；在小浪底水库主要拦沙期，由于主槽冲刷，河槽过洪能力增加，桥渡对河势影响相对较小，但对桥墩的冲刷影响最为不利；在小浪底水库主要拦沙期结束后，桥位河段将淤积抬高,防洪形势更为严峻，因而应引起足够的重视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验结果〜〜表明，建桥后产生的局部影响主要表现在桥位处有心滩出现、双井工程送流能力有所减弱，马渡工程的着流点下挫近400m,其中双井工程下首坝发生较为严重的淘刷对现有防洪工程、河道整治工程及其它水利工程与设施影响分析
5.5本河段在大洪水期，滩地大量上水，大堤全线偎水，由于桥墩缩窄了河道行洪断面，引起桥位附近滩地流速增大及回流淘刷，对两岸桥头临水面堤坡产生冲刷桥梁的阻水作用，桥位上游出现壅水现象，经分析，达到设防流量时最高壅水高度约为
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,延长滩区退水时间，大堤浸泡时间延长，增加了堤脚渗水、脱坡、管涌、裂缝等险情发生的可能性此外，黄河三桥跨越黄河大堤桥墩N
139、GN138位于丁坝坡脚，N139桥墩中轴线距离大堤堤根约
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,桥墩S
074、GS074位于黄河河道堤防安全保护区内，进步增加了桥位附近堤脚渗水、脱坡、管涌、裂缝等险情发生〜的可能性和两岸工程坝垛的淘刷因而需要对桥头附近黄河两岸临水堤坡、工程坝垛进行砌护加固此外，将会对桥位河段河道行洪能力、河滩槽分流比、主槽流速等造成定的影〜响；上游水位壅高，漫滩水量增加，对滩区的生产和群众的安全都有定影响同时，〜引起桥位河段堤根流速增大，应对土质较差的堤段采取相应的防护措施甚至造成桥位上游控导工程漫顶或漫顶水量增加，设防标准降低因而，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加固；下游定范围的险工及控导工程〜按黄河防洪标准要求对坝基加固黄河三桥跨越双井工程时，主桥1#墩设置在工程13#坝头〜14#坝头连线内（如图
5.5—1）模型试验结果表明，主桥1#墩设置在工程13#坝、14#坝之间的冲刷坑范围内，导致桥墩附近双井工程根坝的冲刷较为严重，对控导工程及桥墩基础稳定有定〜影响应对双井工程采取相应的防护措施桥位断面距花园口水文站测验断面
6.8km,满足“黄河水文测报设施保护办法”和“黄河下游跨河越堤管理办法”中的有关规定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，因此桥梁的建设对黄河的水文测验工作无影响但是，由于八堡断面位于桥梁的壅水范围内，桥梁修建后将会对大断面实测成果产生定的〜影响水尺位于距桥位断面下游约500m的双井工程18#坝处，桥梁的修建引起的水面线变化，可能会对水尺实测成果产生定的影响〜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,分别处于桥梁壅水范围的末端和壅水范围之外，桥梁的修建基本不影响韩董庄引黄闸和花园口引黄涵闸的引水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交通道路产生〜定的影响，建设单位应与相关河务部门协商解决对河道管理和防汛抢险的影响分析
7.6大桥工程建设应经水行政主管部门审批，在施工占用区应服从黄河下游防洪及工程管理的要求施工过程中，不得损坏已建的防洪工程、河道整治工程、交通、电信等设施大桥建设施工期较长，不能造成行洪、障洪或缩窄行洪断面的宽度施工期还要加强与防汛、水情部门的联系，并根据汛情和防汛部门的指令，及时采取措施，确保施工安全施工完成后，要及时拆除有关设施，彻底清理施工场地上的弃渣及剩余物，尽可能的恢复河道原貌，不能造成阻水碍洪问题在大桥工程建设期间，桥基础为水下工程，由于桥位附近河道窄，施工围堰等工程会缩窄行洪过凌宽度和面积，对河道大洪水行洪、防凌带来定的影响，施工期内〜河道两岸边滩内堆积的些施工物料、施工弃渣等，也会影响洪水、冰凌的顺利下泄〜要与防汛部门保持联系，根据防汛部门要求调整施工方案防御洪涝的设防标准与措施分析评价
7.7黄河三桥设计洪水频率三百年〜遇，相应洪峰流量为19600m3/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〜遇，防洪工程均按照设防流量设计为了与该河段的防洪标准致，桥梁的设计洪水位及有关〜河道工程安全的设计参数均采用22000m3/so桥位河段位于花园口下游
6.8km处，其设防流量同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KMOOnrVs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4000m3/s相应水位超高1m确定建设项目对第三人合法水事权益的影响结果
7.8由于建设项目所在河段没有水闸、码头等第三人合法水事权益问题，因此建设项目到目前还不涉及第三人合法水事权益问题O防治与补救措施6建设项目影响的防治措施
6.11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，加高培厚的质量及技术标准需满足黄河水利委员会的有关规定同时由于桥梁壅水将延长该河段滩区滞水时间，跨越黄河大堤桥墩N
139、GN138位于丁坝坡脚，桥墩S
074、6s074位于黄河河道堤防安全保护区内，增加大堤渗水、脱坡、管涌、裂缝等险情发生的可能性和两岸工程坝垛的淘刷因而需要对桥头附近莆河西岸璐讨海鹤乙工程坝垛进行砌护加固同时，桥梁雍水将导致漫滩水量增加，引起桥位河段堤根流速增大，应对该河段段土质较差妁堤段采取相应的防护措施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加固；下游定范围的险工及控导工程按黄河防洪标准要求对坝基加固〜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对桥位下游定范围内的双井工程丁坝及马渡工程顶冲点的坝根进行抛石防护，并对双井工〜程13#坝和14#坝坝档进行砌护，确保河道工程稳定安全4N139桥墩中轴线距离大堤堤根约
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,应考虑N
139、GN138桥墩对堤防的影响，并对桥墩N
139、GN
138、S
074、GS074进行防渗处理《河南省黄河河道管理办法》豫政199264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〜N
142、GN138〜GN
140、S074〜S
076、GS074-GS076位于黄河河道堤防安全保护区范围内，建设单位应与相关河务部门协商桥墩对河道堤防影响的防治与补救措施5对现有大堤行道林、防浪林、淤背区的适生林、护堤林、护坝林和工程交通道路产生的影响，建设单位应与相关河务部门协商解决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〜定的影响，建设单位应与相关河务部门协商解决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汛期防汛抢险夕顷利运送料物，〜非汛期工程日常管理维护工作的正常运行，建桥时应保障防汛抢险道路的畅通，保证抢险车辆能和路桥连通，顺利进入地方道路网系统此外，大桥施工期间，为了保证黄河抢险和测量船只的/顷利通行，施工栈桥应布置净空高度4〜5m跨度40m以上的孔跨防治补救措施的工程量
6.2防治补救措施的实施，可根据
6.1中提出的补救措施以及引起的相关问题，在与河务部门进行针对性讨论后，根据实际情况进行专项设计后确定具体工程量结论与建议71黄河公铁两用桥全长
14886.687m,公铁合建区长
9176.55m；其中主桥为
1.05+120+5X168+120+
1.05+
0.95+5〜120+
0.95=1684m六塔连续钢桁梁单索面斜拉桥，主桥全长1684m,有效主桥长度双井工程以南主桥长度约为
1562.95m,桥位与洪水期主流方向接近正交，滩地引桥除铁路引桥N137〜N
138、N138〜N139号桥墩之间采用32m孔跨外，其余均为40m孔跨，桥梁采用钢管混凝土系杆拱桥跨越黄河大堤22056年桥位断面千年一遇、三百年一遇、百年一遇、十年一遇的设计洪水位分别为
96.79m黄海标高，下同、
96.64m、
96.4m及
96.06m,设防流量22000m3/s的设计洪水位为
96.76m桥下净空要求，按防洪要求计算桥梁下弦标高Hi=
98.76m,通航计算桥梁下弦标高Hi=
104.06m,跨越黄河大堤计算桥梁下弦标高Hi=
104.26m桥位河段大沽标高比黄海标高高
1.2m3设防流量22000m3/s条件下桥前最大壅水高度为
0.3m,千年一遇22600m3/s洪水条件下桥前最大壅水高度为
0.31m,三百年一遇洪水条件下桥前最大壅水高度为
0.28m设防流量22000m3/s条件下桥前最大壅水范围为3000m,千年一遇洪水条件下桥前最大壅水范围为3100m,三百年一遇洪水条件下桥前最大壅水范围为2800mo42014年地形基础上，三百年一遇19600m3/s洪水标准条件下，桥位断面主槽最大冲刷水深为
23.064m,左岸滩地最大冲刷水深为
8.514m,左岸堤河最大冲刷水深为
11.510m；千年〜遇22600m3/s洪水标准条件下，桥位断面主槽最大冲刷水深为
23.497m,左岸滩地最大冲刷水深为
10.227m,左岸堤河最大冲刷水深为
14.853m现行主河槽是在河道整治工程逐步完善后形成，历史上双井至右岸堤防均走过主流，在进行桥墩埋置深度设计时，主河槽外南岸滩地桥墩埋置深度建议按主河槽考虑此外，北岸滩地有较为明显的串沟，目前串沟在北岸堤根和双井工程以北约1km的范围内，大洪水漫滩后，串沟内流速较大，且位置可能发生变化，常出现顺堤行洪现象，北岸堤河处千年〜遇22600m3/s洪水条件下最大冲刷水深可达
14.853m为保证黄河防洪安全，建议对临堤桥墩附近堤防进行必要的防护，进行北岸滩地桥墩埋置深度设计时考虑串沟和顺堤行洪的影响5建设项目影响的防治措施
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，加高培厚的质量及技术标准需满足黄河水利委员会的有关规定
②对桥头附近黄河两岸临水堤坡、工程坝垛进行砌护加固，并对该河段土质较差的堤段采取相应的防护措施
③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加固；下游定范围的险工及控导工程按黄河防洪标难要求对坝基加固〜
④公路桥轴线在北岸大堤附近与水流流向存在定的夹角，洪水期桥墩的导流作〜用将对堤防产生定的影响，应考虑对影响范围内的堤段进行适当处理〜
⑤由于拟建桥跨越双井工程，水流加大了坝头局部冲刷深度，因而建议对双井工程下首丁坝及马渡工程顶冲点的坝根进行抛石防护，并对双井工程13#坝和14#坝坝档进行砌护，确保河道工程稳定安全©N139桥墩中轴线距离大堤堤根约
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N
139、GN138桥墩均位于丁坝坡脚，应考虑N
139、GN138桥墩对堤防及丁坝的影响同时须对桥墩N
139、GN
138、S
074、GS074进行防渗处理止匕外，建设单位应与相关河务部门协商其它位于黄河河道堤防安全保护区内桥墩对河道堤防影响的防治与补救措施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；6黄河水利委员会《黄河流域河道管理范围内建设项目管理实施办法》,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日实施；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范》，中国水利水电出版社，
2003.5；10S1252-2000《水利水电工程等级划分及洪水标准》，中国水利水电出版社,
2000.9；11《河道管理范围内建设项目防洪评价报告编制导则》试行，
2004.
2.20；12JTJ062-91《公路桥位勘测设计规范》；13HSY-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；15《郑州黄河公铁两用桥水文泥沙分析报告》，HX-2006-10-26N14,2006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号文技术路线及工作内容
1.3本项目以水文泥沙和河床演变研究成果、二维水沙数学模型计算以及河工动床模型试验成果为基础，进行深化研究与总结，并按照有关规定与规范，通过对
⑦对现有大堤行道林、防浪林、淤背区的适生林、护堤林、护坝林和工程交通道路产生的影响，建设单位应与相关河务部门协商解决
⑧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响，建设〜单位应与相关河务部门协商解决
⑨完善防汛抢险道路建设为保证汛期防汛抢险顺利运送料物，非汛期工程日常管理维护工作的正常运行，建桥时应保障防汛抢险道路的畅通，保证抢险车辆能和路桥连通，顺利进入地方道路网系统⑩大桥施工期内施工单位及大桥建设部门应与当地黄河防汛部门密切配合，制定出套切实可行的渡汛、渡凌预案为了保证黄河抢险和测量船只的顺利通行，施工〜栈桥应布置净空高度4〜5m跨度40m以上的孔跨大桥施工期间，施工道路、围堰、边坡开挖等将对河道行洪有定影响，施工废弃物和生产、生活污水将对环境产生影〜响施工单位应遵守有关规定，施工过程中，随时清理施工场地，减少在滩面堆积施工物料，严禁向河道内抛洒施工弃渣施工结束后彻底清理施工场地，恢复河道原貌，以利洪水畅泄，保护好河道环境综上所述，修建大桥不会对桥位河段的行洪造成大的影响，对河势、堤防、河道等方面的影响，可以通过调整部分桥墩布置和采取适当补救措施加以解决，具体的补救措施请与相关的河务部门协商桥位河段河床演变规律、设计洪水及设计洪水位、建桥后对防洪及河势可能产生的影响等方面的科学分析与论证，对郑州黄河公铁两用桥防洪影响进行评价按照合同要求，本防洪影响评价研究的主要内容如下
（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、现有水利工程及其它设施情况、水利规划及实施安排、河道历史演变概况、河道近期演变分析、河道演变趋势分析、水文分析计算、壅水分析计算、桥墩冲刷计算、现有水利工程规划的关系与影响分析、行洪安全的影响分析、建桥后对堤防及防护工程安全的影响、建桥后引起桥前壅水的补救措施等
（2）对于桥位河段河势演变规律研究，时间跨度应大于50年，洪水分析及主流线套绘范围应包括不同水沙条件
（3）从洪水流向、河势、主流摆幅、对河道既有工程的影响、对既有桥梁及规划桥梁的影响、对河道大断面的影响、桥长等方面进行桥位评价
（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孔跨等相关指标进行评价，重点根据桥位河段大堤的现状、规划、防洪要求等对跨堤孔跨及桥墩构筑物位置等相关指标进行评价
（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计算与分析
（6）桥位河段设计洪水及设计洪水位包括三百年〜遇、千年〜遇频率洪水
（7）按照相关规范和黄河上常用的方法，开展桥梁壅水高度、桥墩冲高计算其中壅水计算包括壅水范围及沿程壅高值
（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产生的影响并研究建桥后的补救措施，提出路堤防护意见基本情况2建设项目概况
2.1黄河三桥桥位北岸位于新乡市原阳县韩董庄乡大董庄与前孟庄之间；南岸位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+3240桥位处黄河两岸堤距约
10.4km,主流区限制在南岸申庄险工与北岸双井控导工程之间，河道顺直，两岸滩地较为平缓、稳定；南北两岸及北岸高滩有堤坝护岸工程及控导工程，具备有控导流势的条件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铁路为双线客运专线，设计行车速度350km/h滩地公路、铁路引桥采用合建方式，在两岸黄河大堤附近，公路平面弯出并降坡，分别跨越黄河大堤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年设计洪水位
92.56m（黄海标高，下同），桥位河段大沽标高比黄海标高高
1.2m桥式布置方案
2.
1.1桥型方案在满足黄河航道要求的前提下，通过多种跨径进行比较，拟定方案铁路桥梁全长
14886.687m,公铁合建区长
9176.55m；其中主桥为
1.05+120+5X168+120+
1.05+
0.95+5X120+
0.95=1684m六塔连续钢桁梁单索面斜拉桥主桥第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〜N
138、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〜N
174、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,滩地公路引桥约为40m跨，陆地公路引桥采用3（）m跨跨越大堤方式
2.
1.2滩地公路引桥在黄河大堤附近平面弯出后，南北两岸公路及铁路引桥均采用立交方式跨越黄河大堤铁路采用单孔跨径94m的钢管混凝土系杆拱桥立交方式跨越两岸黄河大堤铁路引桥N139〜N140跨北岸大堤，N139桥墩设置在大堤内滩地上，该桥墩中轴线距离大堤堤根约
9.63m；N140桥墩设置在大堤淤背区内，该桥墩中轴线距离大堤背水面堤根约
26.15m；铁路引桥S074〜S075跨南岸大堤，S074桥墩在大堤内滩地上，该桥墩中轴线距离大堤堤根约
17.63m；S075桥墩设置在大堤淤背区内，该桥墩中轴线距离大堤堤根约
47.2m公路采用钢管混凝土系杆拱桥立交跨越黄河大堤公路引桥GN138〜GN139跨北岸大堤，GN138桥墩设置在大堤临河堤坡上，GN139桥墩设置在大堤淤背区内，桥墩中轴线距离大堤堤根约
15.9m；GN137〜GN138号桥墩采用82m跨、GN138〜GN139号桥墩采用120m跨，GN139〜GN140号桥墩采用
73.5m跨；公路引桥GS074〜GS075跨南岸大堤，GS074桥墩在大堤内滩地上，桥墩中轴线距离大堤堤根约
18.8m,GS075桥墩设置在大堤淤背区内，桥墩中轴线距离大堤堤根约
15.6m；GS073〜GS
074、GS075〜GS076号桥墩采用48m跨,GS074〜GS075号桥墩采用80m跨河道基本情况自然地理概况
2.
22.
2.1拟建的黄河三桥位于黄河下游典型的游荡性河段下游游荡性河段河道两岸均修有大堤，洪水完全靠两岸大堤束范，堤距
5.5〜
12.7km；河槽宽
1.5〜
7.2km,滩地宽
0.3〜
7.1km滩地除有嫩滩和二级滩地外，由于1855年兰考铜瓦厢决口改道后溯源冲刷的影响，增加了级高滩，即三级滩地滩面向大堤和下游倾斜,堤根低凹，滩面横比降大，〜洪水漫滩后，大堤根附近常集流成河，形成深槽，称为顺堤河，简称堤河桥位上下堤河、串沟明显，旦洪水漫滩顺堤行洪，流速很大，将造成堤坡冲刷，严重威胁堤身安〜全高滩上多已耕种，村庄众多，并有不少集镇该河段由于堤距较宽，水面辽阔，因而溜势分散，泥沙易于淤积，河道中沙洲密布，水流散乱，主溜摆动频繁，新淤滩岸多为沙质，抗冲能力弱，进步加剧了主溜塌滩坐弯，极易形成横河、斜河，顶冲大堤，〜威胁堤防安全，是历史上决口频繁河段，新中国成立后虽没有发生决口，但是危及堤防安全的重大险情时有发生，因此本河段是历年汛期防守的重点根据实测资料，河道纵比降〜般为
0.175%〜
0.265%,左岸存在“二级悬河”现象，滩地横比降平均值为
0.333%气象特征
2.
2.2桥位河段地区气候属于大陆性暖温带季风气候冬季在蒙古高压控制下，盛行西北风，气候干燥，天气寒冷，雨雪稀少；春季很少受西南季风影响，干燥多风，温升缓慢；夏季西太平洋副热带高压增强，暖湿海洋气团从西南、东南方向侵入该流域，同时又处于西风带环流影响下，冷暖空气交替频繁，故雨量特别集中；秋季温和凉爽，多阴雨天多年平均降水量
627.5mm,夏季雨量集中，季降水量
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o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）
27.1C,月平均最低气温（1月）-
0.5C风向多为偏南风和偏北风，平均风速
3.8m/s水文泥沙特征
2.
2.3桥位上下游河段设有水文站两个，分别是花园口水文站和夹河滩水文站花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年投入运用的小浪底水库，支流伊洛河与沁河的水沙入汇，也对该河段水沙过程产生影响该河段
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33000m3/s（1843年），1949年以来最大洪水流量22300m3/s（1958年），洪峰流量大于10000m3/s以上的洪水共有10次自1982年出现15300n/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7860m3/s洪水，由于前期河道的大量淤积，造成洪水水位高，使多年没有上过水的高滩漫滩上水表
2.2-1为历史洪水位比较表表为历史洪水位比较表
2.2-1花园口站流各水文、水位观测站最高水位年份量（m3/s）花园口黑岗口柳园口府君寺夹河滩
19541500092.
228078.
2674.
3272.
3619582230093.
2280.
9279.
1875.
2473.
1119821530092.
7982.
1981.
2776.
9574.
421996786093.
5383.
181.
5777.
6475.24注夹河滩站，1963年前称为夹河滩（〜），1963年以后基本水尺位置上移710m,称为夹河滩
（二）,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）水位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n（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251亿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nP,多年平均沙量
14.6亿3多年平均含沙量
31.5kg/m31986年以来，受降雨及龙羊峡、刘家峡水库调节运用、沿黄引水等共同影响，黄河下游多年出现枯水少沙汛期水量的减少幅度更甚于沙量，致使近年来中、小流量高含沙洪水年份增多统计最近十余年的资料，水沙变化趋势有以下主要特点
（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30%〜50%；
（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，全年泥沙集中在汛期进入下游，高含沙洪水几率增加地质条件
2.
2.4桥梁沿线地表无基岩出露本区仅见新生界上第三系和第四系地层境内地表均为第四系地层所覆盖下层属内陆湖泊沉积和黄河河相沉积，表层为黄河泛流堆积物，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（Qi）下段（QJ）顶板埋深220〜300m,底板埋深230〜447m,〜般厚度为40~67m岩性为红0棕、棕红色厚层状粘土或亚粘土，有薄层粉细砂、中细砂，局部夹粗中砂及泥质卵石上段（QJ）顶板埋深190〜294m,底板埋深220〜380m,〜般厚度30〜80m岩性为棕色一棕红色夹灰绿色厚层状粘土、亚粘土、亚砂土为主，夹有薄层及中厚层中细砂、粉细砂
（2）冲更新统（Q2）下段（Q2»顶板埋深150〜220m,底板埋深190〜294m,〜般厚度为40〜70m岩性为黄棕~棕黄色中厚层状亚粘土、亚砂土，夹有薄层或中厚层中细砂、细砂、粉砂，局部夹灰色淤泥质亚粘土及钙质结核薄层上段（Q22）顶板埋深100〜150m,底板埋深150〜220m,〜般厚度30〜70m岩性为黄棕色中厚层亚砂土、亚粘土，夹有厚层中细砂、细粉砂
（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20〜50mo岩性为淡黄浅棕黄中厚层亚粘土或亚砂土，夹有细、中细砂〜上段（Q3）顶板埋深37〜50m,底板埋深70〜100m,〜般厚度30〜60mo岩性为浅黄色中厚层及薄层亚粘土、亚砂土互层，夹有黄状亚砂土，淤泥质亚砂土和中细砂、粉砂、钙质结核富集成薄层状
（4）唯新统（Q4）下段（Q/）顶板埋深8〜16rn,底板埋深37〜50m,〜般厚度为20〜40m岩性为浅黄色厚层粉细砂及含砾中细砂，水平层理及斜层理非常发育上段（Q4）顶板埋深8〜16m,〜般厚度876mo岩性为由灰黄色粉土质轻亚砂土，夹有薄层粘土及粉砂透镜体组成桥址附近断层主要可分为三组北东向、近南北向及东西展布三组断层发生的时间不同，其中以东西向断层发育较早，南北向次之，北东向断层较晚，但三组断层均为燕山期所发生，并持续活动至老第三纪，控制了本期侏罗纪至老第三纪的地层发育，以及原生构造的赋存形态现有水利工程及其它设施情况
2.3现有水利工程
2.
3.1黄河下游按照“上拦下排，两岸分滞”的方略，开展了大规模防洪工程建设,已初步建成了由堤防、河道整治工程及中游干流水库组成的防洪工程体系为了控制洪水，在黄河中游干、支流上先后修建了三门峡水库、小浪底水库、万家寨水库、伊河陆浑水库、洛河故县水库，这些水库在控制洪水、调节水沙方面已发挥了重大作用黄河下游自郑州铁桥以下除部分河段傍依山麓外，两岸都建有大堤，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纪以来，三次加高培厚了两岸大堤，堤防险工已全部改为石工，并通过大规模的河道整治，黄河下游游荡性河段的主流摆动范围大大减小险工和控导（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前桥位上下游河段已完成了工程布点工作，在限制游荡范围，规顺流路，减少“横河、斜河”，减轻防洪压力等方面发挥了重要作用加上历史所建工程，本河段工程众多，对水流约束作用大截至到2005年,桥位河段南岸花园口至九堡49km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巨大，工程情况见表
2.3-1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,与花园口枢纽破开处和花园口险工东大坝呈鼎立之势该工程处于黄河铁桥一东坝头游荡性河段之首，上迎对岸南裹头之来溜，下送于花园口险工，有下游河道整治“龙头”之称表
2.3-1桥位河段河道工程情况坝（垛、护岸）数工程名称岸别始建年月工程长度（）m花园口右17221389040申庄险工右17361416142马渡险工右1722903794东大坝下延右19848980马渡下延右1990161600马庄下延左1968525358双井工程左1968628722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御洪水的重要屏障东大坝下延工程始建于1984年，连坝长980m,裹护长度640m,和花园口险工的将军坝到东大坝段共同形成比较完善的弯道控导工程，常年靠河〜双井控导工程位于原阳县韩董庄乡双井村南黄河滩，西距郑州黄河公路大桥
4.8kino上迎花园口东大坝的来溜，送溜于马渡险工，属黄河下游河道整治中的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。
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