摘要:為驗(yàn)證右江現(xiàn)有橋梁纜線的凈高數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性,文章基于右江航道水文分析報(bào)告(2016年調(diào)查編制),對(duì)右江橋梁纜線的凈空高度進(jìn)行重新取值計(jì)算,結(jié)果表明:重新計(jì)算的凈高大于原設(shè)計(jì)凈高的占比為66%,凈高值仍不達(dá)1 000噸級(jí)航道標(biāo)準(zhǔn)的橋梁有10座,跨江纜線有92條;凈高不足的橋梁纜線中,纜線占比90%,橋梁整治應(yīng)以預(yù)防為主,纜線整治應(yīng)以整改為主;基于監(jiān)測水位數(shù)據(jù)變化得到的最高通航水位水面線下降趨勢,提高了橋梁纜線通航凈高滿足比例,縮小了整治范圍,節(jié)約投入成本,縮短整治周期,具有實(shí)用價(jià)值。
關(guān)鍵詞:橋梁;纜線;通航凈空高度;水位監(jiān)測
中圖分類號(hào):U612.32
0 引言
右江自百色起至宋村三江口止,全長318.8 km,全河落差49.03 m。2020-12-29,右江航道整治工程(兩省區(qū)界—百色)開工,按內(nèi)河Ⅲ級(jí)航道通航1 000噸級(jí)船舶標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行建設(shè),工程估算總投資為32 612萬元,已于2022年基本完成。自此,1 000噸級(jí)船舶將可從云南富寧港出發(fā),經(jīng)廣西直達(dá)珠江三角洲地區(qū),形成富寧至廣州1 280 km的“黃金水道”。然而右江轄區(qū)內(nèi)存在部分跨河建筑物凈空高度不足現(xiàn)象,需要進(jìn)行整治。經(jīng)過摸底調(diào)查,右江凈高不足的橋梁纜線占所有橋梁纜線總數(shù)的43%,整治范圍巨大,需要投入大量人力物力。為驗(yàn)證調(diào)查結(jié)果的可靠程度,需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行重新驗(yàn)算。
1 進(jìn)行驗(yàn)算的必要性
右江有跨河橋梁37座、纜線256條,其中凈空高度低于1 000噸級(jí)航道標(biāo)準(zhǔn)的跨江纜線有107條,橋梁20座。右江1 000噸級(jí)航道建設(shè)的水下疏浚施工雖已全部完工,維護(hù)水深達(dá)到1 000噸級(jí)標(biāo)準(zhǔn),但由于部分跨河建筑物凈空高度低于1 000噸級(jí)航道標(biāo)準(zhǔn),存在安全隱患,限制了右江航道的升級(jí)[1]。目前只能通過設(shè)置通航限高,限制過往船舶噸位,避免發(fā)生船舶碰撞事故。限高取跨河建筑物最小凈空高度值,過往船舶通行需注意查看通航凈高指示牌等相關(guān)指示標(biāo)志,了解所在河段航道通航最低凈高尺度,注意行船安全。而對(duì)凈空高度不足的橋梁纜線進(jìn)行整治要各管養(yǎng)單位、業(yè)主積極配合,且需要大量資金。產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因:
(1)右江新建跨河建筑物凈空高度標(biāo)準(zhǔn)發(fā)生變化。根據(jù)南寧航道養(yǎng)護(hù)中心調(diào)查,1965年,右江設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為國家Ⅵ級(jí)航道,2005—2011年,右江三大樞紐船閘,那吉、漁梁、金雞航運(yùn)樞紐建成回水,庫區(qū)航道等級(jí)設(shè)計(jì)為Ⅲ級(jí)。至此,右江航道設(shè)計(jì)航道等級(jí)為Ⅲ級(jí),跨河建筑物的設(shè)計(jì)按Ⅲ級(jí)航道標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行建設(shè),而右江2011年以前修建的橋梁有28座,纜線有239座,按當(dāng)時(shí)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),右江設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為國家Ⅵ級(jí)航道,通航120噸級(jí)拖帶船隊(duì),凈高標(biāo)準(zhǔn)為4.5 m,側(cè)高標(biāo)準(zhǔn)為3.4 m,審批建設(shè)時(shí)加上富裕計(jì)算值所設(shè)計(jì)的橋梁纜線凈空高度和現(xiàn)今1 000噸級(jí)航道標(biāo)準(zhǔn),凈高為10 m,側(cè)高為6 m相差甚遠(yuǎn)。
(2)右江存在少量纜線搭建達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)要求,整改不及時(shí),凈空高度偏低的情況。
航道通航凈空尺度主要受以上兩類建筑物影響。近年來,右江航運(yùn)發(fā)展迅猛,船舶數(shù)量及噸位持續(xù)增長,并受山區(qū)河流河道窄深、水位陡漲陡落、水流湍急等多因素影響,橋梁、纜線防船撞需求愈加突出。在內(nèi)河航運(yùn)船型大型化的背景下,船舶一旦偏離航道撞擊橋梁,極易造成橋毀船沉的重大事件,船撞問題已成為制約右江平安交通的關(guān)鍵因素之一。截至2022年年底的調(diào)查結(jié)果,右江已整改凈空高度不足的纜線21座,整改項(xiàng)目還在繼續(xù)開展,對(duì)右江航道橋梁纜線通航凈高進(jìn)行重新驗(yàn)算及對(duì)比分析,評(píng)估目前航道通航限高的合理性、精確性和可靠性差異,為右江整治工程提供數(shù)據(jù)支持。
2 通航凈高重新驗(yàn)算
2.1 最高通航水位的選取
右江河段航道規(guī)劃為Ⅲ級(jí)航道,通航1 000噸級(jí)船舶,通航的設(shè)計(jì)船型均為1頂2×1 000噸級(jí)分節(jié)駁的頂推船隊(duì)及1 000噸級(jí)貨船。設(shè)計(jì)船隊(duì)尺度為總長L×型寬B×滿載吃水T=160 m×10.8 m×2.0 m??紤]右江為山區(qū)性河流,根據(jù)《內(nèi)河通航標(biāo)準(zhǔn)》(GB50139-2014)的規(guī)定,通航凈空技術(shù)尺度設(shè)計(jì)最高通航水位洪水重現(xiàn)期取10年,通航凈高標(biāo)準(zhǔn)為10 m,側(cè)高標(biāo)準(zhǔn)為6 m。
在橋梁纜線的最高通航水位計(jì)算中,根據(jù)以上、下游樞紐設(shè)計(jì)最高通航水位為邊界條件,采用比降插入法求得橋梁纜線相對(duì)應(yīng)的最高通航水位,全文采用56黃基計(jì)算。
2.2 橋梁通航凈高差值計(jì)算(圖1)
2.3 纜線通航凈高差值計(jì)算(圖2)
2.4 橋梁通航凈寬計(jì)算
根據(jù)《內(nèi)河通航標(biāo)準(zhǔn)》(GB50139-2014)[2]附錄C,選取老口庫區(qū)金陵公路橋、那墨大橋?yàn)榈湫?,單孔雙向通航凈寬Bm1、單孔單向通航凈寬Bm2計(jì)算結(jié)果如表1所示。
2.5 橋梁通航側(cè)高計(jì)算
橋梁側(cè)高根據(jù)橋梁簡圖作圖計(jì)算,并以庫區(qū)為區(qū)段劃分,篩選最小凈空高度的跨河建筑物,其中跨江纜線凈空高度以最低弧垂點(diǎn)高程計(jì)算,跨河橋梁凈空高度以橋梁通航最小凈空高度計(jì)算(側(cè)高與凈高最小值)[3],結(jié)果如表2所示。
3 驗(yàn)算結(jié)果
(1)計(jì)算凈高大于設(shè)計(jì)凈高比例為66%,計(jì)算結(jié)果中,凈高值仍不達(dá)1 000噸級(jí)航道標(biāo)準(zhǔn)的橋梁有10座,跨江纜線有92條(纜線考慮10 m凈高標(biāo)準(zhǔn)、船舶航行富裕高度、纜線安全富裕高度)。與按照設(shè)計(jì)凈高值判斷的20座,107條兩者差值較大。原因是右江航道全線渠化,右江河段自上游而下依次建成的那吉、魚梁、金雞、老口樞紐,使得通航條件得到很大改善,右江各梯級(jí)受上游水庫調(diào)節(jié)后庫區(qū)設(shè)計(jì)最高通航水位水面線有所下降,提高了通航限高的富裕值。
(2)設(shè)計(jì)凈高與計(jì)算凈高進(jìn)行對(duì)比,橋梁差值幅度在-2.76~3.83 m,纜線差值幅度在-1.5~1 m,橋梁差值較大的原因是橋區(qū)航道在歷年里都有得到優(yōu)化疏浚,數(shù)據(jù)可靠,具有參考價(jià)值。
(3)凈高不足的橋梁纜線中,纜線占比90%,橋梁整治應(yīng)以預(yù)防為主,纜線整治應(yīng)以整改為主。
(4)經(jīng)計(jì)算,右江最小凈空篩選與目前航道通航限高值一致,通航限高設(shè)置合理。
4 建議
右江枯水流量小,洪水暴漲暴落,洪峰歷時(shí)短,主要表現(xiàn)出山區(qū)河流的特性??菟跉v時(shí)6~8個(gè)月,一般為10月至翌年的5月,洪水期為6~9月。洪枯水位漲落最大幅度達(dá)20 m左右??筛鶕?jù)右江枯洪水期特點(diǎn),設(shè)置兩個(gè)時(shí)間段的過河船舶限高標(biāo)準(zhǔn),提高可通行船舶噸位,增加經(jīng)濟(jì)效益。在預(yù)防措施方面:(1)加裝防撞措施,并安裝明顯指示標(biāo)志;(2)加強(qiáng)制度建設(shè);(3)利用現(xiàn)代科技,打造智慧航道,配備監(jiān)控、通訊、預(yù)警設(shè)施;(4)加強(qiáng)對(duì)船舶狀況和船員素質(zhì)的監(jiān)管;(5)洪水期,設(shè)置被動(dòng)防撞措施的同時(shí)應(yīng)采取積極主動(dòng)的防船撞安全應(yīng)對(duì)預(yù)案,提前化解船撞風(fēng)險(xiǎn)。在整治手段上,對(duì)不符合凈高要求的纜線,由政府部門牽頭,業(yè)主單位承擔(dān)主要責(zé)任,強(qiáng)制整改和拉高;對(duì)不符合凈高要求的橋梁,組織專家論證會(huì),對(duì)橋梁進(jìn)行改造,如進(jìn)行抬高橋面高度、改變大橋橋跨布置等改造方案的可行性研究,或?qū)?jīng)濟(jì)效益較低的橋梁進(jìn)行拆除重建;在資金投入方面,隨著航道的優(yōu)化升級(jí),將跨河纜線橋梁凈高的升級(jí)改造納入到右江航道升級(jí)改造項(xiàng)目中一并實(shí)施。
5 結(jié)語
隨著右江船舶通過量的不斷增加,右江部分跨河建筑物的凈空高度不足已成為制約航道發(fā)展的“咽喉”,給右江航道升級(jí)帶來極大考驗(yàn),橋梁纜線凈高的整改是關(guān)鍵因素。為提高數(shù)據(jù)的可靠性,需要將橋梁纜線通航凈高重新計(jì)算,保證整治工作低成本、高效率地進(jìn)行。本文對(duì)驗(yàn)算結(jié)果做出了正確的分析,并提出建議,確保航道通航安全暢通,為凈空高度不足的整治工作提供了技術(shù)分享。
參考文獻(xiàn)
[1]廣西壯族自治區(qū)人民政府.廣西西江黃金水道建設(shè)規(guī)劃[Z].2010.
[2]GB 50139-2014,內(nèi)河通航標(biāo)準(zhǔn)[S].
[3]廣西壯族自治區(qū)交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)研究院.右江航道水文分析報(bào)告[Z].2016.
收稿日期:2024-03-21
作者簡介:梁 娟(1989—),工程師,主要從事內(nèi)河航道養(yǎng)護(hù)工作。