引言

黄河于1855年从河南兰考境内铜瓦厢决口改道进入山东，流经菏泽、济宁、聊城、泰安、德州、济南、淄博、滨州、东营九市，从东营垦利县注入渤海，全长628 km。建国初期，黄河山东段全线可以通航，下可以从黄河口出海，上可以到河南开封和郑州[1]。1980年代中期以后，由于泥沙淤积、水量减少和主河道游荡不定等原因[2]，再加上其他交通方式的发展，黄河航运逐渐萎缩，目前不具备大宗货物的运输能力，但我国一直致力于保护黄河航道资源，研究恢复和发展黄河航运。根据交通运输部《黄河水系航运发展规划》，2030年实现黄河通航达海，通行300～500吨级船舶、船队。为此，沿黄九省区联合签署《黄河航运发展区域合作框架性协议》，确定了“近期区段通航、中期区域通航、远期全线通航”的黄河航运发展目标，并明确黄河航道规划为Ⅳ级航道标准。2015年3月1日起施行的《航道法》以及2017年3月1日起施行《航道通航条件影响评价审核管理办法》确立了航道通航条件影响评价制度和评价办法，不仅避免营运航道上涉航建筑物建设产生的碍航影响，同时也保护了黄河山东段这类暂未通航但规划通航的航道资源。

2017年某高速公路设计跨越黄河，根据《航道法》的要求，建设单位开展了跨黄河航道通航条件影响评价工作，为了满足通航标准，同时结合防洪要求和建设条件，大桥设计通航孔跨径是180 m +442 m+180 m，该跨径可以通过多种方式满足通航要求，从而以黄河为例，得出桥梁建设与航道资源保护两者之间的兼容关系。

1 河槽冲淤演变情况分析

黄河山东段自菏泽市东明县上界至高村段河道长56 km，属游荡型河段，河槽宽1.2～3.3 km，河心沙洲多，水流散乱。主槽变化剧烈是其主要特征；高村至聊城市阳谷县陶城埠段河道长156 km，是从游荡型向弯曲转变的过渡型河段，河槽宽0.6～1.3 km；陶城埠至东营市利津县段河道长307 km，河槽宽0.3～1.0 km，属弯曲型河段；利津以下河口尾闾段，属弱潮多沙摆动频繁的河口。

桥梁选址位于利津以上的龙王崖断面附近，左岸（北岸）为王大夫控导工程，右岸为滩地，附近河段内现状主槽宽度400～500 m。遇较大洪水易漫滩，每次汛期都会导致河道发生明显的冲淤，河道冲淤演变在横向断面上表现为展宽或缩窄，淤高或冲深。通过对桥位处横断面的具体演变分析，可以确定通航所利用的主槽摆动范围及主槽宽度，为航道通航条件影响评价提供依据。桥位处河槽主要演变平面变化见图1、图2。可以得出，桥位处主槽摆动范围为起点距1 574～2 089 m，相应主槽范围宽515 m；深泓点摆动范围为起点距1 695～2 035 m，相应范围宽340 m。见图3，又因为桥位上游3.31 km已建成的滨州黄河公铁大桥主桥范围为780 m，结合河势变化及河道断面的分析成果，并参考上下游已建黄河大桥的设计情况，充分考虑黄河上下游排洪及防洪防凌的需求，确定主槽演变范围按780 m考虑，即主槽范围自王大夫控导向右岸780 m，这一主槽摆动范围即可利用航道资源的宽度。

图1 桥位处主槽范围平面变化

图2 桥位处主槽深泓点和两岸滩唇平面变化 （年）

图3 桥墩布置平面及主槽演变范围

2 桥梁通航最小净宽分析

桥梁轴线与河道基本正交，按《内河通航标准》规定，当桥梁轴线的法线方向与水流流向的交角不大于5°时，天然河流桥梁通航净宽[3]：

Bm1=BF+ΔBm+Pd

Bm2=2BF+b+ΔBm+Pd+ Pu

BF=BS+Lsinβ

式中：Bm1—单孔单向通航净宽，m；BF—船舶或船队航迹带宽度，m；ΔBm—船舶或船队与两侧桥墩间的富裕宽度，m，Ⅳ级航道取ΔBm=0.6 BF；Pd—下行船舶或船队偏航距，m，按《内河通航标准》（GB —2014）中附表取值；Bm2—单孔双向通航净宽，m；b—上下行船舶或船队会船时的安全距离，m；Pu—上行船舶或船队偏航距，m，取Pu=0.85 Pd；BS—船舶或船队总宽，m；L—船舶或船队总长，m；β—船舶或船队航行漂角（°），Ⅳ级航道可取6°。

规划黄河航道设计代表船队长L＝136 m，船队宽BS＝21.5 m，计算得出单孔单向通航净宽Bm1取65 m，单孔双向通航净宽Bm2取130 m。根据《内河通航标准》的规定，对于规划的天然河流Ⅳ级航道，通航孔单孔单向通航净宽应不小于60 m，单孔双向通航净宽应不小于120 m。根据计算结果，综合考虑两者取大值，确定拟建项目跨黄河大桥的通航孔单向通航净宽应不小于65 m，双向通航净宽应不小于130 m。