半直立式护岸工程毕业设计说明书

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1、本科毕业设计航道半直立式护岸结构设计第一章 概述1.1 项目单位概况项目建设单位：济宁市港航局。主要职责：制定济宁市港航事业发展战略，编制济宁市水路运输发展规 划，监督管理济宁市水路运输市场和基础设施建设市场，规范市场行为，负责 济宁市水路运输的船舶检验、船员培训及济宁市港口、航道布局规划，组织港 航基础设施的建设、养护和管理，负责济宁市水上交通安全的监督管理和济宁 市航运规费的征收、管理。1.2 项目背景京杭运河是世界上开凿时间最早、通航里程最长、运输最繁忙的人工运 河，经历代扩建，京杭运河逐步形成了北起北京、南至杭州，流经北京、天 津、河北、山东、江苏、浙江四省两市，沟通海河、黄河、淮河、

2、长江、钱塘 江五大水系，全长 1794km的南北大通道。京杭运河在我国经济发展、政治稳 定、社会进步和文化繁荣等方面发挥着十分重要的作用。京杭运河对山东的经济发展，特别是对济宁、菏泽、枣庄等沿运河及周边 地区的发展起到了非常大的促进作用。南水北调工程的实施将使京杭运河干线 水源得到保障，这也为运河支线航运发展提供了一个便利的条件。现已批复的 山东省内河航道与港口布局规划提出了“以京杭运河为核心的一干多支、 干支直达、分工协作、有效衔接的现代化内河航运体系”的发展目标，这将对 京杭运河干、支航运发展具有重要指导意义。十一届全国人大四次会议通过的“十二五”规划纲要，明确提出大力推进 长江等内河高等

3、级航道建设，推动内河运输船舶标准化和港口规模化发展，构 建综 合交通运输体系。内河水运是综合交通运输体系的重要组成部分，是绿 色、低碳、环保的运输方式。加快发展内河水运，实现水运与公路、铁路等运输方式的有机衔接和优势互补，对于加快转变经济发展方式，提高交通运输效 率，优化沿江沿河产业布局，促进区域经济协调发展，具有重要意义。在内河 水运领域，经过多年的建设与发展，京杭运河已成为我国南北水上运输大动 脉。 2011年初，国务院发布了关于加快长江等内河水运发展的意见，提出 利用10年左右的时间，建成“畅通、高效、平安、绿色”的现代内河水运体 系。郓城新河作为京杭运河“多支”的重要组成部分，航道的开

4、发建设，将使菏 泽市郓城县与京杭运河、东部沿海、长江流域实现水上连通。近些年来，腹地 矿产资源开发持续增长，沿河企业不断发展，外运需求突飞猛涨，由于各矿区 没有铁路，而公路运输受到运量及高运费的制约，迫切需要郓城新河开通航 运。郓城新河是一条东西向直接连接京杭运河的河道，其通航对于菏泽经济发 展特别是郓城煤田的开发和郓城县社会经济的发展将起到十分重要的作用。为贯彻落实国务院关于加快长江等内河水运发展的意见（国发 2011 2号）及山东省人民政府关于贯彻国发 2011 2号文件加快内河水 运发展的意见（鲁政发 201148号）精神，菏泽、济宁市委市政府积极响 应号召，提出了“十二五”期间具体的内

5、河航运建设项目，其中包含郓城新河 通航工程的项目。济荷分界点至梁济运河河口全长 15.8km，本报告的主要研究范围是上半段 菏泽济宁分界 杨楼桥段（ K13+200K21+590 ）的航道通航工程，该河段长约 8.39km，河道顺直。研究内容有：建设必要性、建设条件、河床演变与滩险碍 航特性、通航标准与营运组织、航道工程。1.3 研究依据和过程1.3.1 编制依据郓城新河通航工程工程可行性研究报告编制委托书山东省内河航道与港口布局规划 ，山东省交通运输厅（ 2012年 4月）；航道建设项目预可行性研究报告和工程可行性研究报告编制办法 ，交 通运输部( 2009年 11月)1.3.2 主要规范及

6、参考资料济宁港总体规划 ； 菏泽港总体规划；内河通航标准( GB 50139-2014) 运河通航标准( JTS 180-2-2011) 航道工程设计规范 (JTS 1812016) 港口与航道水文规范 ( JTS 145-2015) 航道整治工程技术规范 (JTJ 312-2003) 疏浚与吹填工程设计规范 (JTS 181-5-2012) 港口及航道护岸工程设计与施工规范 (JTJ 300-2000) 河港工程总体设计规范 (JTJ 212-2006) 水利水电工程等级划分及洪水标准 (SL 252-2000) 防洪标准 (GB 50201-2014)京杭运河船型标准化示范工程 郓城新河复

7、航工程水资源论证报告书 (送审稿， 2010年 9月) 菏泽市统计年鉴(2016)济宁市统计年鉴(2016) 菏泽市水利志 济宁市水利志1.4 主要研究结论1.4.1 建设必要性1、是加快山东省内河航运发展和综合利用水资源的需要；2、是充分发挥京杭运河北延工程航运功能的需要；3、是促进当前社会经济可持续发展的需要，是发展 “低碳经济 ”、“绿色 经济”、“节能减排 ”的必然要求；4、是促进地区煤炭外运，加强能源水运通道建设的需要；5、是促进沿线地区经济快速发展的需要。1.4.2 水运量预测本项目根据项目影响区的生产力布局、 社会经济发展对运输的需求、 资源特 点、能源和原材料及产品的调运量和流

8、向、 运输经济合理性等因素的现状和发展 趋势进行综合预测。本次预测基础年： 2015年；预测水平年： 2020年、2030年、 2040 年。预测 郓城新河主要货种为煤炭、焦炭、矿建材料及其他货类等，2020 年、 2030 年和2040年货运量分别为： 1010万吨、 1130万吨、 1430 万吨。1.4.3 建设的可行性1、自然条件 郓城新河是一条排灌河流，河道顺直，断面形状良好，河流泥沙淤积较少， 适宜开发通航。2、外部协作条件 郓城新河通航工程建设条件良好， 交通条件、建筑材料来源、 施工水电以及 其他一些配套条件都已具备，利于工程项目建设的实施。1.4.4 工程建设规模1、建设标准

9、（1）航道实施等级为级，船闸、节制闸和跨河桥梁等永久建筑物按满足 级通航标准建设；（2）设计代表船型为 1顶 21000吨级船队；（3）航道底宽 B45m；（4）设计水深水深不小于 3.2m；（5）弯曲半径 R480m；2、主要工程规模（1）航道菏泽济宁分界 杨楼桥段（ K13+200K21+590）的航道通航工程，该河段长 约 8.39km ，河道顺直。1.5 问题与建议1、同步开展沿线码头作业区的建设，使得在项目建设完成后能够尽早的实 现经济效益。2、尽量保证干地施工，能显著提高建设效率和节约建设资金，降低工程成 本。3、航道工程的土方开挖量大，弃土较多，需要较大范围的弃土区，需及时 与地

10、方相关单位协调临时征地问题，确保工程建设能够顺利开展。4、工程施工过程应注重绿色环保，尽量采用经济、绿色的工器具及施工工 艺。第二章 建设必要性2.1 水运现状2.1.1 河流概况郓城新河起点堂店节制闸下至梁济运河河口段全长29.0km，自郓巨河至梁济运河，流经郓城、梁山和嘉祥县境，流域面积 225km2 ，属梁济运河水系。该 河原系小型排水河沟， 1960年曾进行了疏浚， 1964年按 3 年一遇除涝的 50、 10 年一遇防洪标准开挖。 1971年郓巨河开挖后，郓城新河被截为上下两段，下 段水系调整后的流域面积，减少三分之二，从而减轻了防洪除涝压力。郓城新河现状的总体特征以唐楼节制闸（桩号

11、 K11+460）为界，分为两段起点至唐楼闸河槽宽度及水面宽度较小，水量少，调查水深一般在 0.51.5m 不 等，弯道稍多。唐楼闸下至终点河道宽阔顺直，水流平缓，水深1.62.2m。郓城新河有两条主要支流：丰收河及琉璃河。丰收河于唐楼闸上游约 400m 处汇入郓城新河， 其交角约 35。现场调查显示， 由于节制闸的作用， 河口处流 速较小，且丰收河的河宽大于郓城新河，两河交汇后河面宽度约为35m，水深1.0m左右。琉璃河于琉璃井桥上游约 1.3km 处汇入郓城新河，两河交角为 45 左右。在琉璃河河口上游约 500m 处建有节制闸，闸下淤积较为严重。从调查的 情况看，琉璃河目前对郓城新河的径

12、流作用不大。 琉璃井桥附近河道水面宽度约 为 40m，水深 1.2m。2.1.2 航道现状1、航道自然状况本次拟通航航道起点为琉璃河上游菏泽济宁交界， 航道终点为郓城新河入梁 济运河河口处，航道全长共 15.8km。本段河道目前不通航。琉璃河入河口处河底宽 17m，比降 1/8583，边坡 1：2.5，内堤距 126m。郓 城新河入梁济运河河口处河槽底宽 30 40m，底高程 30.7 31.7m，河岸高程 36.636.5m，堤顶高程 41.0 41.8m，内堤距 160m，平槽泄流能力 146m3/s，防 洪泄流能力 753732m3/s。2.1.3 水运量现状本段河道目前不通航。2.1.

13、4 船舶营运现状本段河道目前不通航。2.1.5 现状评价郓城新河西起与郓巨河交汇处节制闸，流经菏泽市郓城县和济宁市梁山县、 嘉祥县，东至梁济运河。作为一条东西向直接连接京杭运河的河道， 对于郓城县、 嘉祥县的煤田开发和社会经济的发展具有重要意义。 本次通航工程航道起点为琉 璃河上游菏泽济宁交界处， 终点连接至梁济运河， 航道建成后， 直接影响区域主 要为济宁市。目前本段航道河道淤积、河道较窄，水源不足，达不到应有水位，河道不具 备航运功能。建议近期本段按级航道标准开发通航， 视经济发展及运输的需要远期开发 郓巨河航道并使之与洙水河航道连通，形成局部航道网。2.2 建设的必要性一、是加快山东省内

14、河航运发展和综合利用水资源的需要 进入“十二五”，国家进一步加大了内河基础设施建设的投入力度，交通运 输部把内河航运作为继高速公路、沿海港口之后的交通第三大亮点重点扶持。 2011 年国务院下发国务院关于加快长江等内河水运发展的意见 （国发 2011 2 号），同年，山东省政府下发山东省人民政府关于贯彻国发 2011 2 号文件 加快内河水运发展的意见鲁政发 201148 号），把发展内河航运作为今后港 航事业发展的重点，这在山东港航历史上尚属首次。内河航运是山东省综合交通运输体系的重要组成部分， 京杭运河主线及支线 已形成省内主要内河航道网， 在区域经济社会发展中发挥着重要作用。 目前，京

15、杭运河支线航道大多还未经整治， 和主航道不相配套。 航道基础设施落后， 等级 普遍较低。航道基础设施建设投入远不能满足经济社会和综合运输协调发展的要 求。郓城新河航道作为京杭运河的一条支线航道， 其建设可以提高京杭运河主航 道的利用率， 完善当地交通运输网络， 加快港口与航道配套基础设施建设， 促进 内河航运事业的大发展。内河航运是水资源综合利用的重要组成部分， 它既能从水资源的综合利用中 获益，又能通过自身发展促进水资源的合理开发。 因此在南水北调的同时， 郓城 新河航道的建设， 能进一步完善鲁西南航运通道的建设， 大大改善地区的运输结 构。同时通过治理，使现有河道加宽加深，方便了两岸生产及

16、生活用水，提高了 河道防洪排涝和蓄水能力， 既综合利用了水资源， 又改善了水利设施， 对加快山 东运河航道网建设，促进水资源综合利用都将起到推动作用。二、是充分发挥京杭运河北延工程航运功能的需要 南四湖东平湖段输水与航运结合工程是南水北调东线工程和京杭运河建 设工程的重要组成部分， 是连接胶东输水干线、 鲁北输水干线并进而向天津和河 北送水的纽带； 是同时打通南四湖东平湖的航道， 实现南四湖东平湖通航的 关键。因此，南水北调东线一期工程的基本任务是将调入南四湖上级湖的江水逐 级提水北送至东平湖， 再经东平湖水库调蓄后， 输水至山东半岛和鲁北地区以及 天津和河北的冀东地区， 解决这些地区的水资源

17、紧缺问题， 实现济宁东平湖三 级航道通航。此段输水与航运部分结合工程是由既相对独立又联系紧密的梁济运 河输水航道及交叉建筑物工程、 柳长河输水航道及交叉建筑物工程、 泵站枢纽工 程、南四湖湖内疏浚工程、灌区灌溉影响处理工程等五部分组成。郓城新河航道是梁济运河的一条重要的支线航道。 从郓城新河入梁济运河河 口向西深入郓城县腹地。 郓城新河航道是 山东省内河航道与港口布局规划 中 规划的级航道。本段航道的建设将为京杭运河北延工程提供一定的运量支持， 是充分发挥京杭运河北延工程航运功能的需要。三、是促进当前社会经济可持续发展的需要，是发展“低碳经济” 、“绿色经 济”、“节能减排”的必然要求发展内河

18、航运对于促进腹地经济发展有着独特的优势， 它具有投资省、 运费 低、运能大、占地少、能耗低、污染小等特点，是现代社会综合运输方式中最符 合可持续发展战略要求的运输方式。 内河航运利用天然运输资源， 基本不占耕地， 节约了大量的土地资源。发展内河航运既有利于国土资源保护，减少环境污染、 节约能源和投资， 也有利于降低产品成本， 提高市场竞争力， 是腹地实现交通运 输和经济社会可持续发展的重要战略。郓城新河航道的通航顺应当前国家经济增长方式转型的趋势， 完全符合“低 碳经济”、“绿色经济”、“节能减排”的可持续发展思路，对于节约能源、环境及 土地资源的保护都将起到积极作用。四、是促进地区煤炭外运，

19、加强能源水运通道建设的需要进入 21 世纪，我国经济持续、快速、稳定增长，重工业快速发展，电力、 钢铁这两个行业的耗煤量加大， 从而带动煤炭需求增长。 随着经济的发展， 长三 角地区电力需求量逐年加大， 电厂用煤量必将不断增加。 而郓城的煤炭资源丰富， 煤质好，与江苏、 浙江的煤炭资源匮乏存在较大互补性。 根据煤炭资源分布和生 产力布局，“北煤南运”格局必将长期存在。目前煤炭运输主要有内河水运、铁路、公路、铁海联运四种方式可供选择。 由于近几年煤炭需求量增长迅速， 铁路运力全面紧张， 南运煤炭能力受客运和其 它货物快速发展的影响；铁海联运由于运输距离长， 中转环节多，运输成本较高； 而公路运输

20、对于大宗低价位货物的中长途运输既不经济也不合理。 郓城新河航道 深入矿区腹地，直接连通京杭运河与腹地煤矿， 集疏运距离短，货物中转环节少， 发展水路运输较其他运输方式有着得天独厚的优势。郓城新河航道沿线煤炭资源丰富，有 5 对矿井，井田面积达 897km2，地质 储量 33.87亿吨，可采储量 9.85 亿吨，设计出产能力 1020万吨/年，设计生产能 力 1930 万吨 /年。郓城新河航道开通后，腹地煤炭依托干支相通的航道网络，能 够实现就近下水， 在大大增加地区煤炭产业效益和竞争力的同时， 也增加了本地 区经京杭运河南下煤炭的外运能力， 使京杭运河山东段运量大幅度增加， 保证北 煤南运的需

21、要，进一步巩固了京杭运河能源通道的地位。五、是促进沿线地区经济快速发展的需要本航道所在的郓城县资源丰富， 但经济发展水平落后于江苏、 山东的发达地 区，为了促进经济发展， 各地区均加大了招商引资力度， 航运是吸引投资的有利 条件。2012年 11月 17日，国务院以国函 2012194号文正式批复中原经济 区规划，规划在内河航运专篇中明确提出重点建设新万福河、郓城新河、郓 巨河航道等内河航运项目， 又为本项目的建设提供了强有力的政策支持。 郓城新 河航道深入腹地纵深， 为腹地内煤炭外运和物资运输提供了便利通道， 随着相关 规划的逐步实施，本段航道的开通将发挥内河水运对生产、技术、资本、贸易、

22、人口等要素的集聚作用， 充分发挥该地区的资源优势， 吸引投资， 带动区域经济 发展，优化区域经济结构，为发达地区的产业、技术、资金等沿航道向腹地转移 提供了一条水运通道， 为腹地经济社会发展提供强有力的交通保障。 发展内河水 运，加强航道整治，还可以盘活旅游资源，改善投资环境，壮大区域经济带，从 而有效促进区域经济快速发展。第三章 建设条件3.1 气象郓城县属于暖温带半湿润东亚季风区大陆性气候。 四季分明，春季干燥多风， 夏季炎热多雨，秋季温和凉爽，冬季干冷，雨雪稀少。本节对郓城县的气温、降 水等气象情况予以记述。3.1.1 气温郓城县年平均气温为 13.5，年际间变化较大，最高为 14.4（

23、 1961 年）， 最低为 12.4（1969年）。极端最高气温为 42.4（1966年 7月 19日），极端最低 气温为-18.7（1973年 1月 2日）。全年以 1 月份气温最低，平均为 -1.8，7 月份最高，平均为 26.8，冬夏 季月气温变化缓慢，春秋二季升温和降温都很迅速。3.1.2 降水郓城县年平均降水量为 694.7mm，降水量年际变化显著。多雨的 1964 年高 达 1232.5mm，而少雨的 1966 年仅有 405.6mm，多雨年的雨量为少雨年的三倍 多，所以旱、涝灾害时有发生。年内降水分布不均，春季（ 3月5 月）平均降水量 92.9mm，占年降水量的 13.4；冬季

24、（ 12月2 月）平均降水量只有 24.2mm，占年降水量的 3.5；秋 季（ 9月 11月）平均降水量 135.9mm，占年降水量的 19.5；夏季（ 6 月8 月）平均降水量 441.6mm，占年降水量的 63.6。降水量主要集中在七、八两个 月内，历年平均为 361.8mm，占年降水量的 50以上。年平均降水日数为 71.4天，最多年份 110 天，最少年份仅有 52天。全年各 月分布以 7 月份为最多，平均为 13.1 天，以 1 月份为最少，平均为 2.1 天年暴雨日数平均 2.4天，最多年份 5 天(1964年、1963年、1967年)，最少 年份如 1968 年未出现暴雨。暴雨日

25、数虽然不多，但强度较大， 1 日最大降水量 为 223.0mm，1 小时最大降水量为 71.4mm，10 分钟最大降水量为 16.9mm，容易 造成局部内涝。3.1.3 风况流域内主导风向是南、北两个风向， 频率在 10%以上。偏北风，一般为冬季 风，偏南风，一般为夏季风，春秋两季则为两主导风向的转换季节，风速累年平 均为 2.73.7m/s。3.1.4 雾况多年平均雾日为 1114d，多发生于冬季，秋季次之。3.1.5 相对湿度流域年平均湿度为 70%81%。年内各月变化不一， 月平均相对湿度 5 月最 低，为 60%左右， 8 月最高，为 81%左右。郓城县累年平均相对湿度为 69%。3.

26、2 水文、泥沙南水北调工程实施后， 由于梁济运河下挖对各支流影响及新的河道防洪规划 尚未进行，缺乏水文、泥沙资料，目前除汛期外，郓城新河河道水量很少，亦无 泥沙观测资料。水位本工程高程设计基准面采用国家 85 高程基准。1、设计最高通航水位运河通航标准(JTS180-2-2011)规定，运河设计最高通航水位应采用 20 年一遇设计洪水位。内河通航标准(GB50139-2014)对开敞运河、 设闸运河以 及综合利用的通航渠道分别作了规定，开敞运河应采用 20 年一遇设计洪水位； 设闸运河应根据综合利用的要求， 并结合本标准第 条和第 条的有关规 定确定；综合利用的通航渠道应根据不同用途采用设计最

27、大灌溉、 排涝、排洪或 引水流量时的水位作为最高通航水位。郓城新河航道为受径流影响明显的内河航道， 为经渠化的人工运河， 同时也 是一条集防洪、除涝、灌溉、航运等功能于一体的综合利用的河道，其最高通航 水位的确定适用于内河通航标准中第 条关于设闸运河的规定，应根据 综合利用的要求综合分析确定。郓城新河首要任务是防洪， 目前河道规划防洪标准为 20 年一遇。由于 20年 一遇防洪水位高于河道滩地高程以及闸门顶高程，即发生 20 年一遇洪水时，各 级节制闸闸门全部开启， 河道内漫滩行洪。 根据省内其他航道的运行经验， 行洪 期间是不允许通航的，因此河道在 20 年一遇洪水期间不具备通航条件；并且根

28、 据水文站水文统计资料， 20 年一遇洪水历时很短，最高通航水位采用 20 年一 遇洪水位偏高，不符合河道实际情况。郓城新河另外一个主要功能是除涝，目前河道除涝标准为 5 年一遇。由于 5 年一遇除涝水位略低于滩地高程， 船舶航行时主河槽易于识别， 若水位漫滩， 船 舶航行则存在一定安全隐患。根据内河通航标准第 条第 1 款规定，排 涝渠道的设计最高通航水位应采用设计最大排涝流量时的相应水位。综合考虑河道行洪、 排涝的主要功能和滩地高程等实际情况， 本航道设计最 高通航水位采用 5 年一遇除涝水位。根据山东省淮河流域防洪规划报告 ，郓 城新河如梁济运河河口处 5 年一遇除涝水位为 37.86m

29、。二、航道设计水位郓城新河为梁济运河支流， 位于长沟站邓楼站中间， 航道最低通航水位与 梁济运河长沟邓楼段一致，取 34.20m。表 3.1 郓城新河设计水位表Table 3.1 Design Water Level Meter of Yuncheng New River单位： m航道节点设计最高通航水位设计最低通航水位G220梁济运河河口37.8634.20径流径流主要为降雨地表径流， 年径流量的时空变化特点与降雨量基本一致， 产 流时间多在雨季，年际变化大，年内分配更为不均，冬春季降雨少而强度小，基 本上不产生径流， 汛期降雨量大，强度大，径流流量集中，约占全年的 80%以上。郓城县多年平

30、均年降水量为 694.7mm（面水量），产水量 10.59 亿 m3。多年 平均径流深 87.8mm，径流量（地上水） l.38 亿 m3，径流模数为每平方公里 8.78 万 m3 。地下水（多年平均综合补给量） 2.86 亿 m3 ，综合补给模数为每平方公里 18.18 万 m3。洪水流域暴雨成因主要是黄淮气旋， 台风及南北切变。 长历时降雨多数由切变线 和低涡接连出现造成。 台风主要影响湖东区。 暴雨移动方向由西向东较多。 降雨 量年际变化较大，最大年降雨量和最小年降雨量相差达 4.5 倍。暴雨过程多，间 隔时间短，暴雨强度大，覆盖范围广。洪水特点范围广、干支流洪水并发，洪水 水位高、量级

31、大、持续时间长。降水时空分布主要受季风影响。 4 月份，暖湿气 流开始活跃，降水逐渐增多。 4 月中下旬，冷暖空气在淮河流域遭遇。年最大流 量出现时间的频次与各月多年平均降雨量的分布基本一致。 雨量集中在 69 月， 年最大流量也主要发生在 69 四个月，发生的频次在历年洪水平均占 85.2%， 其中 7 月份占 41.3%，有的河流高达 48%。6 月份出现年最大流量的频次也占 5.2%，局部河流高达 30%以上。冰情本区域一般 12 月下旬至次年 2 月上旬结冰， 最大岸冰厚度 79cm，最大冻土深度 19cm。据统计，由于冰冻影响船舶航行的时间为 1520 天/年3.3 工程地质区域地质

32、1、地形地貌 航道所经区域为鲁西南平原区，多由构造运动、剥蚀堆积、黄河泛滥、湖积 冲积而成。由于黄河多次决口、 改道和沉积， 地表形成一系列高差不大的河道高 地和河间洼地，彼此重迭，纵横交错。在地形的总势上，自东北向西南微倾，比 降 1/6000 1/10000。航道所经区域地势平坦， 起伏高差较小， 为较典型冲积平原 地貌。区域地貌类型主要有下述几种：（1）河滩高地系古河道漫滩沉积而成的地势较高的缓岗， 局部区域略有起伏， 一般较邻近 地面高出 3 5m，土壤多为粉土，一般无盐化威胁。（2）沙质河槽地 多系黄河古道，是主要河道急流沉积物，呈河槽状。土壤偏沙，地势较高， 地形复杂，有盐碱危害，

33、雨季短期行洪成灾，但面积较小。（3）古河床高地 为古河道急流沉积而成，土壤为紧沙土，地势起伏，并有沙丘，局部雨季积 水成灾。（4）缓平坡地 由河流泛滥漫流沉积而成，地势平缓，略有起伏，有零星洼地，土壤多为粉 质粘土和粉土，分布较广。（5）河间浅平洼地由静水沉积而成， 处于黄河两次改道的河间地带， 地势平缓而低洼， 地形图 上，等高线呈封闭状，俗称“漫洼” ，土壤多为粉质粘土。（6）背河槽状洼地是在古河道两侧有高堤约束的情况下， 河床及滩地不断淤高， 使两岸堤下相 对低洼而形成的带状洼地。 土壤多为粉土及砂层， 盐渍化面积大， 并有成片的盐 碱荒地。（7）决口扇形地是黄河决口冲刷淤积下形成的，

34、沿黄河一线分布。因决口泛滥的时间、 地点、 范围不同， 所以决口扇形地延伸的距离、 宽度不一。 表层质地多为粉土及砂层透 镜体，间有不同程度的洼溜、沙丘。其特点是地势高，由黄河向外逐渐倾斜。潜 水埋深 2 4m。2、地质构造按断块学说， 本区地处华北地块之鲁西断块的鲁西南凹陷西南缘。 西部以聊 考断裂为界与冀渤断块的临清凹陷相邻， 南部以黄河隐伏断裂为界与皖豫断块为 邻。四级构造单元自北向南为汶泗凹陷、菏泽凸起、成武 -曹县凹陷。受喜马拉雅运动作用的影响， 早第三纪初， 普遍剧烈的差异作用， 使燕山运 动形成的隆起、凹陷构造格局进一步分化为断陷阶段，中、晚期则为断凹阶段， 中期以稳定的沉降活动

35、为特点，伴随断块升降。早第三纪末，地壳普遍上升，凹 陷阶段的发展受到限制， 转以断裂为主， 并使下第三系轻微褶皱， 构成了各构造 带雏形；凹陷阶段存在于晚第三系时， 随着运动的持续， 升降的表现形式又由块 断升降变为大面积区域性的上升或下降。 区内则以下降为主要特点， 同时接受了 沉积，并覆盖了所有的隆起和凹陷。直至第四纪，使之继续下沉，仅是下降速度 在各部位不一，导致沉积物厚度略有差异。工程地质1、K13+200K21+770（济荷分界至杨楼桥上游） ，场区属黄泛冲积平原地 貌，地形平坦，地表多为耕地，植被茂密，第四系覆盖层较厚。场区地下水属松 散岩类浅层淡水区， 地下水补给主要靠大气降水及

36、地表径流， 排泄以大气蒸发为 主，地下水变化幅度较小。根据沿线钻探资料，揭露地层为第四系全新世冲积、 冲湖积地层，覆盖层较厚，现将区内地层自上而下分述如下：1 层粉土：黄褐色，稍湿 - 湿，稍密，以粉粒为主，有砂质感，局部夹粉质粘 土层，表层见植物根系。场区普遍分布，厚度： 2.004.40m，平均 3.35m；层底 标高： 32.7036.00m，平均 34.28m；层底埋深： 2.004.40m，平均 3.35m。标 准贯入试验平均击数为 6.5 击。1- 1 层粉质粘土： 褐黄色， 软塑，土质不均匀， 局部粉粒含量高， 夹粉土层，见植物根系，局部含砂质。见于新庄船闸钻孔附近，厚度：3.8

37、0 4.20m，平均3.98m；层底标高： 32.1033.30m，平均 32.75m；层底埋深： 3.804.20m，平均 3.98m。标准贯入试验平均击数为 5.6 击。2 层淤泥质粘土：浅灰 - 灰褐色，软塑，粘性一般，局部含较多粉粒，含有机 质，稍有异味，见小贝壳及腐朽质夹层，局部为淤泥层。场区普遍分布，厚度： 2.607.10m，平均 4.90m；层底标高： 25.0030.60m，平均 28.19m；层底埋深： 6.4011.50m，平均 9.18m。标准贯入试验平均击数为 6.1 击。2- 1 层粉土：浅灰色，很湿，稍密，粘性较差，韧性差，摇振反应较迅速， 夹粉质粘土薄层， 含少

38、量有机质。见于唐楼船闸及潘庄桥钻孔附近， 厚度：1.00 3.30m，平均 2.16m；层底标高： 25.30 34.90m，平均 30.87m；层底埋深： 3.90 11.40m，平均 7.54m。标准贯入试验平均击数为 6.2 击。2- 2 层浅灰色，饱和，稍密，主要矿物以石英长石为主，颗粒均匀，级配较 差，含少量粉土颗粒。见于琉璃井桥上游节制闸钻孔附近，厚度： 1.10m；层底 标高： 33.80m；层底埋深： 5.00m。标准贯入试验击数为 5.0 击。2-3层粉质粘土： 浅灰色，可塑，粘性一般，干强度中等，含少量姜石颗粒， 偶见灰绿条纹，含有机质，局部富集，局部见姜石颗粒。见于琉璃井

39、桥、新庄桥 及新庄船闸钻孔附近， 厚度：1.00 4.40m，平均 3.03m；层底标高：25.6028.10m， 平均 26.68m；层底埋深： 9.0010.80m，平均 10.20m。标准贯入试验平均击数 为 8.5 击。3 层粉质粘土：黄褐色夹浅灰色，可塑，粘性一般，韧性和干强度中等，切 面稍光滑，见姜石颗粒，局部含量较多，偶见贝壳，夹粉土及粘土薄层，局部较 软。场区普遍分布， 厚度：2.1010.30m，平均 6.36m；层底标高：15.3024.00m， 平均 18.16m；层底埋深： 12.9022.50m，平均 19.45m。标准贯入试验平均击数 为 12.3 击。3- 1 层

40、粉土：浅黄-黄褐色，很湿，稍密，粘性差，韧性差，摇振反应较迅速， 切面粗糙无光泽，局部含粘粒，夹粉质粘土薄层。场区普遍分布，厚度：0.80 4.40m，平均 2.73m；层底标高： 15.1024.70m，平均 21.36m；层底埋深：12.5021.50m，平均 16.14m。标准贯入试验平均击数为 9.4 击3- 2 层细砂：黄褐色，饱和，稍密 -中密，主要成分以长石石英为主，含少量 粉土颗粒，夹粉砂薄层，颗粒粒径较均匀，级配一般。见于唐楼节制闸、新庄节 制闸及新庄桥钻孔附近，厚度： 0.909.00m，平均 4.91m；层底标高： 15.00 25.60m，平均 19.63m；层底埋深：

41、 12.4021.90m，平均 17.34m。标准贯入试验 平均击数为 17.2 击。4 层粉质粘土：黄褐色夹浅灰色，可 - 硬塑，粘性较高，干强度中等，切面稍 光滑，见浅灰蓝色条纹，含少量铁锰质结核，偶见姜石颗粒， 粒径 1cm 左右，局 部呈弱胶结状， 见较多小虫孔。场区普遍分布，厚度：5.2010.00m，平均 6.95m； 层底标高：4.1010.50m，平均 6.97m；层底埋深：28.40 32.50m，平均 30.32m。 标准贯入试验平均击数为 10.5 击。4- 1 层粉土：浅黄-黄褐色，很湿，稍密，粘性差，韧性差，摇振反应较迅速， 局部含粘粒。场区普遍分布，厚度：1.205

42、.00m，平均 3.00m；层底标高：8.20 9.50m，平均 8.90m；层底埋深： 26.8029.00m，平均 28.27m。标准贯入试验平 均击数为 12.5 击。4- 2 层细砂：褐黄色，饱和，稍密 -中密，砂质不纯，含粉土颗粒，主要成分 为长石，石英，夹粉砂层，颗粒粒径较均匀，级配一般。见于唐楼节制闸、潘庄 桥钻孔附近，厚度： 1.80 5.80m，平均 3.80m；层底标高： 9.3010.50m，平均 9.90m；层底埋深： 26.5027.30m，平均 26.90m。标准贯入试验击数为 32.0 击。5 层粉质粘土：褐黄色夹浅灰绿，硬塑，粘性一般，干强度中等，切面较光 滑，

43、见灰绿条纹，夹细砂薄层，含贝壳，见少量姜石颗粒，偶见大块姜石，块径 8cm左右，夹粉土薄层。勘察范围内见于琉璃井桥、 潘庄桥钻孔附近，厚度：3.50 7.20m，平均 5.35m；层底标高： -3.70 -0.40m，平均-2.05m；层底埋深： 37.00 40.00m，平均 38.50m。5- 1 层细砂：黄褐色，饱和，中密，主要成份为长石，石英，颗粒粒径较均 匀，级配一般，局部粉砂夹层，含少量粘粒。场区普遍分布，厚度：2.004.00m， 平均 3.17m；层底标高：-2.903.50m，平均 0.53m；层底埋深： 32.8039.50m， 平均 36.07m。6 层粉质粘土：褐黄色夹

44、灰绿色，硬塑，粘性一般，干强度中等，局部含块 状姜石，块径约 4-5cm，小姜石较多，土质不均匀，夹粉土薄层，局部见弱胶结 薄层。场区普遍分布，厚度：2.506.40m，平均 4.97m；层底标高：-9.70 -5.40m， 平均 -7.50m；层底埋深： 42.3046.00m，平均 44.10m。6- 1 层砂砾胶结层：灰白色，由砂及砾石胶结而成，胶结程度高，夹有粉质 粘土层。见于潘庄桥钻孔附近，厚度： 2.00m；层底标高： -4.90m；层底埋深： 41.50m。物理力学指标如下： W23.2%，19.7kN/m3，e0.679，WL 39.0%， WP20.7%，IP18.3，IL0

45、.14，a1-20.12MPa-1，Es13.99Pa。7 层粉质粘土：黄褐色，硬塑，粘性一般，干强度中等，韧性稍差，切面稍 光滑，见少量姜石，粒径 5-20mm，最大 40mm，局部混砂砾较多，见灰蓝色条 纹，局部粘粒富集，夹粘土层。该层未穿透。7- 1 层粉细砂：黄褐色，饱和，密实，颗粒粒径较均匀，级配一般，局部混 粗砂砾，见少量粘土颗粒。该层未穿透。表 3.2 本段各层地基的 fa 0 值和 qik 值Table 3.2 fa0 and Qik values of each layer of foundation in this section层号地质时代及成因岩性fa0 (kPa)qi

46、k (kPa)备注1Q4al粉土110301-1Q4al粉质粘土110302Q4al+l淤泥质粘土8010025282-1Q4al+l粉土11012030352-2Q4al+l粉砂120322-3Q4al+l粉质粘土130403Q4al粉质粘土13515040453-1Q4al粉土13515040423-2Q4al细砂13515040424Q4al粉质粘土170180504-1Q4al粉土16017048504-2Q4al细砂160485Q4al粉质粘土19020052555-1Q4al细砂180190506Q4al粉质粘土20022055586-1Q4al钙质胶结层240507Q4al粉质粘

47、土240607-1Q4al粉细砂22055地震本区域在地震分区上处于华北地震区的南部， 属地震频发区。 在断块构造分 区上分别属于华北断块区的东部和鲁西断陷的西部。 路线所经区域横跨华北平原 拗陷区和鲁西隆起区两个一级新构造区， 区内断裂构造发育。 这种格局对地震活 动起着重要的控制作用，强震大都发生在沉降区或沉降区与隆起区的边缘地带。根据中国地震动峰值加速度区划图( 1：400 万)(GB18306-2001)，郓城 境内地震动峰值加速度为 0.10g，地震烈度为度，设计分组第二组，地震动反 应谱特征值 0.40s；嘉祥境内地震动峰值加速度为 0.05g，地震烈度为度，地震 动反应谱特征值

48、0.45s。从场地土的性质， 场地土类型属于中软土， 有软土分布。 场地类别为类，属抗震不利地段。天然建筑材料嘉祥县盛产石料、 石灰等矿建材料， 工程施工所需石料可取自嘉祥等地； 东 平地区的砂料资源非常丰富，主要分布在东平湖、大汶河、大清河流域，水运、 陆运均比较方便，能满足工程建设的需要。3.4 外部配套条件3.4.1 与相关规划的符合性分析依据山东省内河航道与港口布局规划 ，郓城新河航道规划等级为级。 郓城新河通航工程各项技术指标均满足级航道通航尺度要求， 符合相关规划要 求。3.4.2 配套条件1、交通条件 郓城新河通航工程位于菏泽市郓城县、济宁市嘉祥县、梁山县，本地公路、 水路运输均

49、比较方便。 施工所需物料及设备可通过水运转陆运或者直接从周围四通八达的公路网运输2、建筑材料当地钢材、水泥等建筑材料充裕，省内施工力量雄厚，工程建设经验丰富。3、施工水电地区地下水源与河流水源丰富。 施工用电可向有关部门申请从附近变电站就 近接入。4、通信 施工期的临时通讯可使用地方公用电话网、长途电话网和无线通讯等。3.5 建设条件评价综上所述，郓城新河通航工程建设条件良好，交通条件、建筑材料来源、施 工水电以及其他一些配套条件都已具备，利于工程项目建设的实施。第四章 河床演变与滩险碍航特性4.1 河道特性郓城新河以郓巨河为界， 分为上下两段， 上段排水入郓巨河， 属洙赵新河水 系；下段排水

50、入梁济运河，属梁济运河水系。郓城新河现状的总体特征以唐楼节制闸 （桩号 K11+460）为界，分为上下两 段。上段河槽宽度及水面宽度较小，河道窄浅，水流流速较大，弯道稍多，上游 部分水量少，调查水深一般在 0.51.5m 不等。下段河道有丰收河汇入，河道变 宽，水深 1.62.2m，宽阔顺直，水流平缓。从现状来看，河段水流平缓，河槽 稳定，断面维持较好，泥沙淤积量少，便于航道开挖及建设。4.2 河床演变分析为了减轻宋金河梁山段的排水负担及缩短沥水行程， 在梁济运河已开始治理 的情况下，郓城县于 1959 年在宋金河东岸、唐店西南修建了唐店闸， 1960年疏 通了郓城新河下段， 当时开挖标准很低

51、， 为一小排水沟。 1964年春对郓城新河全 线进行了开挖。当时的开挖路线，西起鄄城箕山河，向东至三李庄入郓境，至刘 日南沿金堤，北至孔垓穿金堤，向东经李河口、王井，至侯庄东入宋金河，向南 至唐店闸，再向东至唐楼东出境入嘉祥县界， 入梁济运河。在郓城境内长 54.8km， 流域面积 673 km2。1964 春按三年一遇除涝流量的 50、十年一遇防洪标准进 行开挖。该段除涝标准提高的原因： 一是根据防洪需要， 在设计河底以下借土筑 堤增大了过水断面， 二是被郓巨河截为两段后， 流域面积减少了三分之二。 1971 年被郓巨河截断，分为上下两段，上段排水入郓巨河，下段排水入梁济运河。治理后的郓城新

52、河历年来在排除郓城西部、 中部、东部的沥涝方面起了重要 作用，但是由于梁济运河治理标准低， 自 1964年治理以来 20余年未加清理， 泥 沙淤积严重， 致使郓城新河下段下泄缓慢， 局部洪涝灾害不能排除。 一般年份雨 后积水面积达 5 万亩至 10万亩，遇有较大暴雨， 流域内洼地面积 30万亩几乎全 部被淹。4.3 碍航特性分析郓城新河河道比较顺直， 弯道较少且转弯半径大， 经过开挖疏浚以后， 完全 可以满足 1000 吨级船舶通行；另外随着航道工程的实施，对现有碍航跨河桥梁 将进行改建，工程河段将不存在碍航情况。第五章 通航标准与营运组织5.1 通航标准5.1.1 航道规划郓城新河航道是京杭

53、运河主要支线航道， 是山东内河地区性重要航道， 其位 于京杭运河主航道西侧， 跨越菏泽、 济宁两市，是周边煤田开发和沿线区域物资 运输的重要水运通道。依据山东省内河航道与港口布局规划 ，郓城新河航道规划等级为级5.1.2 通航标准郓城新河航道作为京杭运河的支线航道， 深入山东省重要产煤基地巨野煤田， 距离煤矿近， 便于煤炭及煤化工产品外运， 它的建设对于郓城县、 嘉祥县的煤田 开发和社会经济的发展具有重要意义。根据水运量的预测，到 2030 年郓城新河 航道主要货种煤炭、 焦炭、矿建材料等的年运量将分别达到 570万吨、200 万吨、 380 万吨，货运需求较大，因而该航道的建设将产生较大的经

54、济效益。目前该段 河道并未通航， 但其河道顺直， 宽度满足航道开挖要求， 通过开挖等工程措施可 以达到级航道标准要求。综合以上对运输需求及航道现状等因素的分析， 并考虑技术上的可行性和通 航的经济性，并与山东省内河航道与港口布局规划相符合，确定郓城新河航 道等级为级限制性航道，过河桥梁建筑物均按级航道标准建设。根据通航要求，级限制性航道主要技术指标如下：航道底宽： 45m；航道最小水深： 3.2m；航道弯曲半径： 480m；过河建筑物：净宽 60m，净高 7m； 过河水下电缆、涵管、管道等埋置深度不小于规划航道底高程以下 2m。5.2 船型及营运组织5.2.1 船型及营运组织方案的设立营运方案

55、的设立首先是根据运输条件和运输任务的需要， 在总结现有船舶经 验的基础上建立的， 通过对不同方案的技术经济可行性分析， 最后选定技术上先 进、营运上经济合理的船型，以达到提高船舶运输效率和经济效益的目的。按照船型标准化、系列化、高效化的原则，参照运河通航标准中的有关 规定和京杭运河运输船舶标准船型主尺度系列 中推荐的船型主尺度系列规定 并结合山东省内河航道与港口布局规划中的有关规划，提出以下几种船型， 船型详表见表 5.1。表 5.1 船舶备选船型表Table 5.1 Table of Ship Options序 号营运组织形式船队、货船主机（台数 功 率）船队形式船名kW11000t 级一顶

56、二船队180kW 推轮 +1000t 级分节驳18021000t 级一拖六船队272kW 拖轮 +1000t 级分节驳27231000t 货船1000t 级货船2042204500t 货船500t 级货船130155580TEU 集装箱船80TEU 集装箱船272640TEU 集装箱船40TEU 集装箱船1802201、鉴于货船具有良好的运输效益和运行特点，未来应作为主要发展船型， 因此推荐将 1000t货船纳入设计船型。同时根据运输的实际需求， 将1拖+61000t 和 1 顶 +2 1000t船队纳入设计船型中。2、500t 货船具有通达性、适应性强的灵活优势，目前发展迅速，已经成为 京杭

57、运河及长三角水网地区主力船型，因此推荐将 500t 货船作为设计船型。3、受山东沿海经济发展的辐射，沿河地区外贸经济逐渐发达，集装箱内河 运输货源丰富，推荐将 80TEU、40TEU 集装箱船列入兼顾船型中。5.2.2 船型选择1、从运营组织计算结果可知，各营运组织方式按必要运费率从低到高的排 列顺序依次为： 1顶+21000吨船队、1 拖+61000吨船队、1000吨货船、60TEU 集装箱船、 500吨货船、 30TEU 集装箱船；按照单位运输成本从低到高的排列顺 序依次为： 1拖+61000吨船队、1顶+21000吨船队、1000吨货船、60TEU 集 装箱船、 500吨货船、 30TE

58、U 集装箱船。2、从营运组织方案论证可知， 总体上货船的经济性不如顶 /拖带驳船队。1 顶 +2 1000吨和 1 拖 6 1000吨船队的营运经济性都较好，有利于提高京杭运河 全线营运效率，所以将 1 顶+21000吨、1 拖61000吨船队作为设计船型。3、1000吨货船、 500 吨货船具有良好的灵活性和通达性而有较大的发展余 地，是将来一段时期内的主力船型，因此也纳入设计船型考虑。4、同时考虑专业运输的需要和未来集装箱运输发展的需求，将80TEU 和40TEU 的集装箱船作为兼顾船型考虑。根据交通运输部 2013年 4月 1日起施行的京杭运河、淮河水系过闸运输 船舶标准船型主尺度系列

59、中推荐船型主尺度的相关规定， 结合山东省内河船型 现状、各航道现状以及船型运输组织论证，本工程推荐船型主尺度见表5.2：表 5.2 推荐内河船型及营运组织方式表Table 5.2 Recommended Inland River Ship Types and Operating Organization单位： m尺度方式长度 （ m）型宽（m）吃水（m）船队长（m）备注一顶二180kW 推轮23.482 161设计船型1000t 驳船4855112.12.5一拖六272kW 拖轮27.46.52 3571000t 驳船535510.82.32.51000 吨级货船4758112.73.1500

60、 吨级货船42458.82.22.580TEU 集装箱船6063132.53.0兼顾船型40TEU 集装箱船4549102.02.5第六章 航道工程6.1 总体设计6.1.1 整治原则与工程措施（1 ）根据海岸、河岸动力作用特点进行防护（2）有利于岸滩稳定 ;(3 )减少波浪集中 ;(4 )避免相邻构筑物的连接处形成薄弱点 ;(5)与邻近地区建筑物和环境相协调 ;(6)易于修复和加固。1、航道建设应与水利规划、城镇总体规划、景观建设、环境保护、文物保 护、旅游开发、水资源利用等紧密衔接，充分发挥航道建设的社会综合效益；应 与港口规划、 物流园区规划、 公路规划等相协调和衔接， 并有利于与其它水

61、运通 道配套，形成便捷的航道网，力求建立合理完善的集疏运系统，以提高港口、内 河航运的效益和竞争力。2、航道整治工程应遵循节约耕地、因地制宜的基本原则，除必须预留的航 道建设用地和管理用地外， 力求少用地， 节约土地资源。 弃方优先考虑利用现有 河道和沟塘，并结合其它工程建设，提高开挖土方的综合利用，尽量节省征地。 同时充分利用开挖出来的土方，提供给邻近公路及桥梁接线工程路基土方用土。3、充分利用已有的设施和依托条件，尽可能少征地、少拆迁，最大限度降 低工程对市镇工农业和人民生活的影响，减少工程数量，节省建设投资。6.1.2 建设规模与设计标准一、航道等级依据山东省内河航道与港口布局规划 、菏

62、泽市“十二五”期间内河航运 建设项目计划以及按第五章通航标准和营运组织论述， 确定本次航道等级为级， 跨河桥梁等建、构筑物按满足级通航标准建设。二、设计代表船型设计代表船型为 1 顶 21000t级船队、1000t 级货船，兼顾 1 拖 61000t级 船队、 500t级货船。船型尺度详见第五章。三、设计水位表 6.1 郓城新河拟通航段航道设计水位表Table 6.1 Design Water Level Meter for the Waterway of the New River in Yuncheng单位： m航道节点设计最高通航水位设计最低通航水位菏泽济宁交界梁济运 河河口37.8634.20四、航道尺度郓城新河航道等级为级， 根据内河通航标准（GB501392004）条 规定确定航道尺度如下：1、航道底宽根据内河通航标准 ，限制性级航道双线通航时航道底宽为 45m。郓城 新河通航工程航道底宽 B45m。2、航道水深内河通航标准 中规定限制性级航道最小水深 H3.2m，因此郓城新河 航道