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摘要：
本文以亳州市建安路涡河隧道为例，阐述了在中小型内河航道隧道工程布设方案过程中隧道“顶部设置深度”达到埋深标准的宽度取值需要注意的主要问题。
关键词：
中小型内河航道；隧道工程；布设方案
从航运的角度出发，相对桥梁工程，隧道工程整体处于河床以下，其对船舶可通航水域宽度以及船舶上部结构高度没有限制，对通航的影响更小。但隧道工程使用年限较长，长达100年左右，一旦建成运营之后，改造和重建的可能性较小、代价很大。内河航道规划期限一般仅约20年，如果隧道工程选址和布设不当，将对未来航道的开发产生长远的不利影响。特别是顶部设置深度预留不足，将会限制航道升级疏浚，严重制约航运发展。本文以亳州市建安路隧道工程为例，分析隧道工程穿越中小型内河航道时的选址和布设的注意事项，使工程对通航不利影响较小，同时降低工程投资，以期对类似工程具有一定的借鉴作用。建安路规划为亳州市城市主干路，隧道位于谯城区中部建安路与涡河交汇处，是建安路跨越涡河航道、实现南北贯通的关键节点，也是老城区与涡北新城区连接的重要过河通道。涡河是淮河第二大支流，涡河航道安徽段为《安徽省内河航运发展规划》中安徽省五条地区重要航道之一，规划为四级航道。《内河通航标准》对水下过河建筑物的选址和布设共三条要求：①穿越航道的水下电缆、管道、涵管和隧道等水下过河建筑物必须布设在远离滩险、港口和锚地的稳定河段；②在航道和可能通航的水域内布置水下过河建筑物，应埋置于河床内，其顶部设置深度，I级~V级航道不应小于远期规划航道底标高以下2m，VI级和VII级航道不应小于1m；③设置沉管隧道、尺度较大的管道时，因避免造成不利的河床变化和碍航水流。必要时应通过模拟试验研究，确定改善措施。
一、对《内河通航标准》要求的第一条符合性分析
《内河通航标准》要求的第一条主要是选址方面，除了要远离港口和锚地之外，还应远离滩险，并且是稳定河段。对于隧道工程来讲，工程选址避免选择冲刷或者崩塌河段是非常必要的，防止隧道直接裸露河床，对船舶航行或者抛锚等行为产生影响。所以，分析涡河河床演变趋势是较为重要。涡河是淮河第二大支流，贯通豫皖两省。由于涡河水源短缺，自1959年开始，涡河上游地区开始发展引黄灌溉和引黄补源，黄河泥沙随流而下致使涡河的淤积日趋严重。根据涡河干流玄武、毫州、蒙城等泥沙监测站历史数据分析，在水利部1982年采取治理措施后，年输沙量明显减缓，说明上游引黄灌区的管理已见成效。但涡河历史上总体是以淤积为主的。根据工程附近1985年、2002年、2010年涡河航道断面套汇图可见，1985~2002年共18年期间，河槽呈现淤积状态，但淤积幅度较小，最大淤积约1m，平均淤积约0.8m，期间，河道深槽基本没有变动。2010年测图河道大幅下切，是由于2006年涡河治理对河道进行了疏浚。所以，涡河历史上由于上游来沙量较大，淤积严重，工程附近航道断面套汇图也显示河道处于淤积状态。即使将来涡河含沙量进一步减少，由于涡河沿线建设大量枢纽，基本渠化，大部分时间上下游枢纽关闸蓄水，水源流速较小，河道运动不显著，河床仍将处于微淤或者冲刷平衡的状态，河势稳定。另根据《亳州港总体规划》和实地调研，工程安全距离内没有现状和规划的港口、锚地，而且工程处河床以微淤为主，两岸堤防稳固，满足《内河通航标准》的必须布设在远离滩险、港口和锚地的稳定河段的要求。
二、对《内河通航标准》要求的第二条符合性分析
《内河通航标准》要求的第二条主要是对顶部设置深度提出要求：I级~V级航道不应小于远期规划航道底标高以下2m，VI级和VII级航道不应小于1m。核心问题是要求多少宽度河道范围内顶部设置深度达到相应标准。要求范围越大，考虑隧道纵坡，隧道规模就越大，造价越高。《内河通航标准》要求的是在航道和可能通航的水域内顶部设置深度要达到相关要求，对于内河中小型航道如何执行，值得探讨。
1．“航道”的宽度
涡河规划为IV级航道，设计航道底宽50m，航道水深3.2m，边坡1:4。工程地处京九铁路桥上游0.46km处，京九铁路桥为双孔单向通航，因此工程地处双线航道与单线航道渐变段，考虑到双线航道设计底宽为50m，工程处航道底边线分别为设计上行航道中心线、下行航道中心线各自向外侧偏移25m。据此分析，工程处设计航道底宽62.7m。
2．“可能通航的水域”的宽度
在《内河通航标准》中，“可能通航的水域”没有具体说明，只能根据具体情况来合理确定其范围。航道底宽62.7m是最低通航水位时航道的最小宽度。随着水位抬高，船舶的航行范围会进一步扩大。理论上讲，在最高通航水域时，能满足代表船型吃水要求且从航路分析来看船舶能达到的水域都是“可能通航的水域”。工程处河道顺直微弯，没有碍航物。从航路上看，船舶可以到达最高通航水位时2.5m水深的河道断面所有水域。经计算，最高通航水位时，工程处能达到2.5m水深河道断面宽度约180m。河槽宽度约200m，工程上下游涡河河槽宽度在150~180m之间。从通航安全和船舶实际航路来看，船舶实际航行基本在设计航道底宽及两侧一定范围内，不会轻易靠近岸边。所以，“可能通航的水域”宽度应小于180m。
3．“顶部设置深度”达到相应埋深标准的宽度
“航道和可能通航的水域内”的宽度即是“顶部设置深度”达到相应埋深标准的宽度。以上分析可知，该宽度应大于62.7m，小于180m，取值越大，工程造价就越高，对通航的影响就越小。两者之间应取得平衡，即在满足通航的前提下，也应充分考虑工程投资的经济性。《内河通航标准》没有对水下过河建筑物“顶部设置深度”达到标准的宽度范围做出明确规定，但对水上过河建筑物通航净空尺度进行了明确规定，其中天然和渠化四级航道、三级航道通航净空宽度分别不应小于90m、110m。水上过河建筑物通航净空尺度的宽度要求基本能满足船舶正常的航行需求。工程处航道顺直，没有汇流口、弯道及港口等需要加大过河建筑物跨度的因素。借鉴水上过河建筑物的相关净空尺度要求，涡河航道规划等级为四级，考虑隧道使用年限较长，提高一个规划等级考虑，按照三级航道考虑，建议“顶部设置深度”达到埋深标准的宽度按照大于110m进行控制。考虑工程处涡河两岸是亳州城区，堤防稳定，河道以微淤为主，且没有扩大行洪断面的水利相关规划，将来航道变动的可能性极小，“顶部设置深度”达到标准的宽度按照不小于110m控制可以满足未来航道发展的要求。最终，工程设计单位按照“顶部设置深度”达到相应标准的宽度136m进行了设计，并顺利获得了相关航道行政主管部门的批复。
三、结语
综上所述，隧道工程穿越中小型内河航道时的选址和布设主要需要注意以下两点：第一，采取定性或者定量计算等不同方法科学确定工程处河床演变趋势，河道淤积对工程有利，河道冲刷则不利；第二，“顶部设置深度”达到埋深标准的宽度取值应综合考虑工程处航道规划和“可能通航的水域”的宽度。“可能通航的水域”一般大于航道规划宽度。该值的确定应综合考虑最高通航水域时能达到船舶吃水要求且从航路分析来看船舶能达到的水域范围，以及工程处河床冲淤情况、水利规划整治断面等可能改变河道断面的情况，在此基础上，参考水上过河建筑物的相关净空宽度要求，最终合理确定“顶部设置深度”达到埋深标准的宽度值。
作者：张威 陈建军 单位：安徽省交通勘察设计院有限公司
参考文献
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