甬台温铁路瓯江大桥概述.

1 概述
甬台温铁路位于浙江省东部沿海地区,北起宁波(萧甬铁路宁波东站),南至温州(接温福铁路),途经宁波市所辖的奉化、宁海和台州市所辖的三门、临海、台州市区、温岭以及温州市所辖的乐清市等,全长276.487公里。

该线穿越浙江省经济发达的甬台温三市。

甬台温铁路是国家铁路网规划“八纵八横”沿海通道和“四纵四横”快速客运网中的重要组成部分。

北接宁波地区的宁波东站，通过萧甬铁路连接杭州枢纽，沟通上海、江苏以及我国华北、东北及西北地区；南连温州地区的温州站，通过拟建的温福铁路连接福建及粤东地区，通过金温铁路连接浙赣线，向江西以及华南、西南地区辐射。

该线不仅承担甬台温地区对外中长距离客货交流运输，在路网上本线与金温铁路分别形成温福铁路浙江境内东西两个后方通路。

甬台温铁路沿线跨越甬江、椒江、瓯江等主要水系，需建设奉化江、海游港、灵江、永宁江、清江、瓯江等跨河大桥，其中瓯江特大桥位于DK262+064.17处。

受铁道第四勘察设计院的的委托，浙江公路水运工程咨询公司承担编制《甬台温铁路瓯江大桥通航净空尺度和技术要求论证报告》的任务。

浙江公路水运工程咨询公司依据铁道第四勘察设计院提供的甬台
温铁路初步设计文件中有关瓯江大桥的建设方案，通过对拟建桥位影
响区域内航道、港口、船舶运输现状和规划的调查，提出了瓯江大桥通航净空尺度和技术要求，为大桥建设提供基础资料和设计依据。

1.1编制依据
（1）铁道第四勘察设计院委托书；
（2）甬台温铁路初步设计文件中有关瓯江大桥建设方案；
（3）交通部《桥梁通航净空尺度和技术要求论证研究报告》文本格式和内容要求（交基发[1994]906号文及附件）；
（4）交通部《通航海轮桥梁通航标准》（JTJ311—97）；
（5）交通部《海港总平面设计规范》（JTJ211—99）局部修订（航道边坡坡度和设计船型尺度部分）；
（6）《中国海区水上助航标志》（GB4696）；
（7）《中华人民共和国浙江海事局关于浙江沿海主要公共航路锚地的公告》。

1.2主要研究结论
（1）桥位通航条件
甬台温铁路大桥位于瓯江大桥和瓯江三桥之间,瓯江大桥~瓯江三桥段航道目前可通航1000吨级海轮。

铁路桥位于瓯江屿头山至翠微山的强制性直角河弯处，靠近鱼旗山矶头，其水流复杂，横流较大，对船舶航行不利。

桥区航道为河弯凹岸的深槽，桥位处主航线呈西北——东南走向，
大桥轴线走向为32°—212°，与大桥轴线的法线方向夹角小于5°。

桥位处深槽基本稳定，多年来基本处于冲刷发展状态，桥位上游处紧临温州军分区油码头和温州化工厂码头，对大桥的安全和船舶靠泊作业安全构成威胁。

（2）桥区河床演变趋势
铁路桥位于瓯江梅岙至温州的强制性直角河弯的弯顶鱼旗山矶头处，出弯道后河势展宽，而江中则发育新涂和江心屿，将河道一分为二，形成南北两汊。

受屿头山、鱼旗山矶头山控制，深槽紧贴凹岸。

航道经1~4期工程整治后，鱼旗山~杨府山河段主航道稳定在南汊。

铁路桥建设后，桥墩的设置将引起局部水流流速、流向的改变，对桥区附近的码头水深及下游分汊河道的分流比会有所影响。

（3）代表船型
根据桥区目前通航的船型及交通部《海港总平面设计规范》（JTJ211—99）局部修订（航道边坡坡度和设计船型尺度部分）中的船型尺度（2003年3月1日施行）、并结合《通航海轮桥梁通航标准》（JTJ311-97）的船型资料分析，确定的代表船型主要尺度见表1-1。

代表船型尺度
表1-1
鉴于目前桥区通过的船舶以杂货船为主, 本报告在计算通航孔净宽时，选用1000吨级油船为代表船型。

同时考虑本铁路桥上游已建有1000吨级油码头，为满足1000吨级油船安全通航，在计算通航孔净宽时，对1000吨级油船代表船型进行复核计算。

（4）通航净空尺度
本工程设计最高通航水位采用3.80m（黄海基面）。

根据代表船型通航净空尺度的计算结果分析，该桥梁的通航净空尺度宜以主要代表船型——1000吨级杂货船来确定，并考虑1000吨级油船在一定条件下也可通行。

因此，本报告推荐铁路桥通航孔最小通航净空尺度见表1-2。

通航孔最小通航净空高度与宽度
表1-2
（5）通航安全设施和措施
为保障船舶通航安全,应按要求设置助航标志和防撞设施,并制定桥区通航安全的有关规定和施工期间通航安全保障措施。

1.3桥梁建设地点和桥址方案
甬台温铁路瓯江大桥北端位于浙江省永嘉县瓯北镇,接甬台温铁路线马岙隧道，南端位于温州市双屿镇,接甬台温铁路线下岙隧道,在拟建温州绕城高速北线大桥和瓯江三桥之间，距瓯江三桥上游约2.5公里。

该桥位是甬台温铁路线确定的唯一桥位。

1.4桥梁通航要求及桥型方案
根据甬台温铁路初步设计文件中提供的瓯江大桥的建设方案：
桥位通过的河段为瓯江中游，属感潮河段，桥址处河面宽约1300m，最大水深20m左右。

设计洪峰量Q1/100=29996m3/s，设计水位H1/100=5.93m，设计流速V1/100=2.4m/s。

该铁路桥通航1000吨级海轮，主跨连续梁为预应力混凝土结构，采用变高度单箱单室直腹板，全桥长度6257.19m。

1.5航道、港口和航运现状
瓯江是我省第二大河流,瓯江主干航道从丽水~青田鹤城69公里,通航100吨级船舶; 青田鹤城~花岗头17公里,通航300吨级船舶; 花岗头~温溪~瓯江大桥，通航500吨级海轮。

瓯江大桥至江心屿渡口码头可乘潮通航500~1000吨级海轮;江心屿渡口码头至杨府山河段可乘
潮通航3000吨级海轮。

甬台温铁路瓯江大桥位于瓯江大桥与江心屿渡口码头（即瓯江三桥附近）之间，距下游瓯江三桥约2.5km，上游5.5km 处将建造温州绕城高速公路北线瓯江大桥。

目前桥区航道过往的船舶为500～1000吨级的杂货船与油船，另外还较频繁的过往运沙驳船。

桥区附近目前主要有温州军分区油库码头（1000吨级）、温州化工厂码头（1000吨级）、前陈码头（1000吨级）、屿头码头（1000吨级）、温州公路处六岙沥青油码头（1000吨级）及部分砂石料码头。

1.6航道、港口和航运发展规划
根据温州市公路水运建设规划，瓯江上游航道自丽水——温溪——瓯江大桥规划为内河四级航道，通航500吨级海轮。

瓯江大桥以下至郭公山（瓯江三桥处）河段通航1000吨级海轮，郭公山至杨府山河段通航3000吨级海轮。

规划将铁路桥上游沿江分散的一些砂石料码头进行重新布局、整合调整，建设1000吨级的砂石料码头。

2桥区河床演变分析
2.1桥区自然条件
2.1.1气象
大桥位于温州地区,温州属亚热带海洋性气候,冬夏季风交替显著,温度适中,雨量充沛,温和湿润,四季分明,非常宜人。

根据温州气象台（1951年~1999年）实测记录资料统计分析，温州市气象特征如下：（1）气温
多年年平均气温17.9°C .
最高月平均气温28.0°C （7月） .
最低月平均气温7.8°C （1月）.
极端最高气温39.6°C .
极端最低气温-4.5°C
（2）降水
全年雨水充足，降水多集中在5~6月份的梅雨季节和7~9月份的台风期。

多年平均降水量1721.0mm
年最大降水量2919.8mm
年最小降水量1103.3mm
日最大降水量392.7mm
多年日最大降水量大于25mm日数18.5天
降水量集中在5~9月份，占全年的64.57%。

（3）风况
根据温州气象台（1951年～1995年）资料，该地区常风向为ESE 向，次常风向为E向，其频率分别占14.3%和12.1%；强风向为S向，次强风向为E向，最大极值风速为29.0m/s。

温州市的风向，季节性变化大，每年的10月至翌年的2月份多NW向风，频率在14~23%；3~6月盛行ESE向风，频率为21~23%；7~9月以E向风为主，频率为14~23%。

影响温州市的台风平均每年2.5次，7~9月为台风影响盛行期，台风对本区的影响持续时间一般为2天。

（4）雾况
该地区多为辐射雾，其次为平流雾。

年平均雾日数20.7天，年最多雾日数44天，年最少雾日数2天。

（5）相对湿度
由于受海洋性气候影响，温州地区平均湿度较大，年平均相对湿度为81 %，6月份正值梅雨季节，相对湿度为最高，月平均为89%，12月份湿度较低，月平均为74%。

2.1.2水文
（1）潮位
瓯江口为强潮河口，属正规半日潮。

温州港范围内的瓯江河段平均潮差一般超过4米，河口区的潮差由口门向口内沿程逐渐增大，龙湾最大，平均潮差为4.52米，最大潮差7.17米，再向上沿程递减分布。

参照江心屿水文站实测资料，其特征水文值如下（黄海基面）：历年最高潮位 5.47m
历年最低潮位-2.40m
平均高潮位 2.55m
平均低潮位-1.37m
最大潮差 6.06m
平均潮差 3.92m
平均涨潮历时4小时45分
平均落潮历时7小时40分
（2）潮流
温州海域的潮流为规则半日潮流，瓯江口内段受迳流影响呈往复流形态，涨潮偏西，落潮偏东，落潮历时大于涨潮历时，落潮流速大于涨潮流速，表层流速大于底层流速。

（3）波浪
瓯江口内受外海波浪影响很小，港区内船舶全年除台风季节外,不需要避风。

据有关波浪观测资料，港内一般浪高仅0.2~0.3m,基本无涌
浪出现，桥址基本无波浪。

2.2 桥区河床演变分析
2.2.1桥区河床演变分析
（1）历史演变情况
甬台温铁路大桥位于瓯江屿头山至翠微山的强制性直角河弯处，鱼旗山矶头为强制性直角河弯的顶点，出弯道后河势展宽，由河弯上口不到900m展宽至翠微山处的1400余米，而江中则发育新涂和江心屿，将河道一分为二，形成南北两汊，其南岸有郭公山、海坦山控制。

该河段属瓯江河口过渡段，径流、潮流为两大造床动力因素。

受屿头山、鱼旗山矶头控制，深槽紧贴凹岸，凸岸发育上村边滩，1970年前，瓯江未经人工整治，处于自然演变状态，枯水期，深泓走弯，边滩淤涨，主流走南；洪水期，下泄主流直冲湾顶，受鱼旗山矶头挑流后，切割边滩，主流走北。

因此，本河段历史上的河床演变主要表现为上段矶头挑流、下段江道分汊、滩涂切割移动，主流从江心屿南侧或北侧交替通过，以致于温州市老港区流传着“朔门深、东门浅”和“东门深、朔门浅”传说，反映出主流从江心屿南汊或北汊通过时对老港区产生不同的冲淤作用，主流走江心屿南汊时，朔门港区水深良好，主流走江心屿北汊时，则朔门港区水深淤浅。

起于上世纪70年代的温州港航道整治工程，遵循这一河床演变规律，为改善温州港区水深，发展温州市的航运事业，分别于1970年、1973年实施了一、二期工程，即上村导流丁顺坝、三条江潜坝、龟山丁坝和南江挖
槽引流等工程，从而人为地改变该河段的主流流向，使主流逐步稳定在江心峙南汊，上村边滩的冲刷移动得到控制，北汊迅速淤积，南汊不断冲刷，使即将淤死的朔门港区得以复活，码头前沿水深从理论深度基准面的0m逐步恢复至理论深度基准面下5m多，使温州老港区发挥了重要的历史作用。

（2）近期演变情况
瓯江航道经一～四期工程整治后，结束了市区河段主航道南北摆动不定的局面，鱼旗山——杨府山河段主航道稳定在南汊。

上游屿头山至鱼旗山段，涨、落潮动力轴线基本一致，两矶头深槽逐渐冲刷连通，落潮主流稳定地经中央涂微弯岸线进入新涂和江心屿的南汊，且分流量不断增长，1970年南汊落潮分流比15％，涨潮分流比26％，至1983年南汊落潮分流比为75％，涨潮分流比64％，至2000年南汊落潮分流比88％，涨潮分流比82％。

南汊分流比的大幅度增长，致使南汊不断冲刷发展，平均冲深2～4m；与之相反，北汊则由于分流比的大幅度削减，河床逐渐淤积、抬高，1986年河床平均高程为0附近，至1997年平均淤高1.6m。

由于上游河势弯道及边滩的稳定，下游河段南冲北淤的河床演变状态经历了三十年的发展尚未达到平衡，而南汊的单向冲刷、下切，对船舶航行安全、堤岸稳定以及相关工程建设时的安全都造成不同程度的影响。

随着温州港的发展和港口功能的调整、老港区的迁移，相对减弱了对市区段江道港口与航运的要求，有关部门正在采取工程措施，力图稳定该河段的河势。

2.2.2建桥后桥区河床演变趋势分析
甬台温铁路瓯江大桥位于瓯江梅岙至温州的强制性直角河弯的弯顶鱼旗山矶头处，根据铁道第四勘察设计院的设计，在河弯主槽处设置3～4个桥墩，天然河流河弯处的水流条件较为复杂，大桥的建设，对桥区水域的水流及河床演变将产生一定的影响。

根据已往类似桥梁研究，建桥后，桥区水域的水动力条件将产生一些变化，其变化主要集中在桥轴线两侧一定的范围。

因桥墩占据一定的过水面积，并将对水流增加些阻力，桥墩的设置将引起局部水流流速、流向的改变，对桥区附近的码头水深及下游分汊河道的分流比会有所影响。

桥梁设计时尽可能加大跨径，减少桥墩的数量，并尽可能减小桥墩轴线与主流流向的夹角，以减轻其影响程度。

建议下一步进行模型试验，以确定建桥后，桥墩对局部流态的改变及对附近码头、航道条件和下游分汊河道的分流比的影响。

3桥位方案选择的通航要求论证
瓯江大桥跨越的瓯江是一条通畅的天然航道，大桥的建设将要在航道中间设置桥墩，航道上方架起桥面，这必将对船舶行驶产生不利因素，对航道带来一定的影响。

桥梁建设是永久性建筑，对桥下的通航和桥两侧水域的水运现状、发展要考虑周全，要避免建桥给水运造成隐患。

因此，桥位的选择应保障船舶安全、畅通地通过桥梁。

3.1桥区航道条件
甬台温铁路大桥位于瓯江三桥上游约2.5公里处，瓯江大桥~瓯江三桥段航道目前可通航1000吨级海轮。

桥位处于瓯江屿头山至翠微山的强制性直角河弯段，靠近鱼旗山矶头，其水流复杂，横流较大，对船舶航行不利。

桥区航道为河弯凹岸的深槽，桥位处主航线呈西北——东南走向，
大桥轴线走向为32°~212°，与大桥轴线的法线方向夹角小于5°。

桥位处深槽基本稳定，多年来基本处于冲刷发展状态，最大水深-18.9m （黄海基面），凸岸边滩稳定淤长，-5m深槽宽约360m，-10m深槽宽约240m，桥位上游紧靠温州军分区油码头，对大桥的安全和船舶靠泊作业安全构成威胁。

3.2 桥区水流条件
桥位处水流为往复流，受强制性直角河弯河势控制，流态较为复杂，左岸鱼旗山矶头处水流紊乱。

3.3 桥区港口条件
桥位上游建有温州军分区油库码头、温州化工厂码头、前陈码头、屿头码头，六岙沥青油库码头等,均为1000吨级，另外还有一些砂石料码头。

温州军分区油库码头距桥位最近，距离不足30m，对大桥的安全构成威胁，需进行迁移。

根据《通航海轮航道桥梁通航标准》要求，为保障大桥和船舶作业的安全，大桥两侧400m范围内禁止建造码头作业区和设置锚地。

3.4 通航技术要求
根据《通航海轮桥梁通航标准》（JTJ311-97）的规定，对桥位选择的要求如下：
1、桥位的选择必须满足桥下船舶通航安全，通畅的要求。

2、桥位应选在航道顺直，河床稳定，水深充裕，水流条件良好的航段上。

3、桥址应远离航道弯道、滩险、汇流口、渡口、港口作业区和锚地，其距离应能保证船舶安全通航。

不能远离时需经实船试验或模型试验论证确定。

4、在航道弯道建桥宜一孔跨越或相应加大净空宽度。

5、桥梁轴线的法线方向应与水流主流流向一致，必须斜交时，其偏角不宜超过5°。

若超过5°，应加大净宽。

根据铁道第四勘察设计院目前提供的瓯江大桥位置,桥位正处于直角弯道上。

弯道处流态紊乱，桥位上、下游都处于转弯行驶状态，船舶航行通视条件差，驾驶操作困难，易于发生船撞墩或船船相撞的事故，因此，桥位不应选在弯道上。

如另选适宜桥址有实际困难，必须选在弯道上，则一定要进行模型试验加以论证。

在航道弯道上建桥宜一孔跨越，如一孔跨越难度大，只能在航道上建设多孔桥时，则需要适当增加通航孔净空宽度，以此来弥补桥位给船舶航行带来的困难，改善航行条件。

因此，本桥梁设计必须考虑适当加大通航净宽。

4桥梁通航净空标准论证
4.1通航船型论证
通航船型的尺度是确定桥梁通航净空的主要依据，应根据现有航道和港口条件、港口发展规划，以及有关部门的要求，来确定代表船型的吨级。

4.1.1 桥区航道现有通航船型
瓯江上游航道自丽水——温溪——瓯江大桥规划为内河四级航道，通航500吨级海轮。

瓯江大桥以下至郭公山河段通航1000吨级海轮，郭公山至杨府山河段通航3000吨级海轮。

甬台温铁路瓯江大桥位于瓯江大桥与瓯江三桥之间，距下游瓯江三桥约2.5km，上游5.5km 处将建造温州绕城高速公路北线瓯江大桥。

目前桥区航道过往的船舶为500～1000吨级的杂货船与油船，另外还较频繁的过往运沙驳船。

根据温州海事局2002年4月在梅岙水域所做的《瓯江水域小机船交通流实态观测》中的资料表明，运砂驳船通过频率约为22.4艘/小时，高峰期可达52艘/小时，通过船只以100～200t驳船为主，基本为顺流成队通过，夹有少许逆向通航船只。

目前通过桥区航道的主要船型尺度见表4-1。

目前通行的主要船型尺度表
表4-1
另外，参考《通航海轮桥梁通航标准》（JTJ311-97）的船型资料，1000吨级主要代表船型空载水线以上至最高固定点高度如表4-2。

1000吨级主要代表船型尺度表
表4-2
4.1.2 船型发展趋势
跨海大桥属永久性建筑，使用年限较长，一旦建成很难改建或扩建，因此在考虑建设时应有发展的眼光，留有发展的余地，至少应满足大桥建成后30～50年的使用要求。

在跨海大桥通航代表船型确定时，须充分考虑未来30年的规划船型。

由于本桥位所在河段上、下游均已建或将建跨江大桥，其标准为通航1000吨级海轮。

4.1.3 代表船型尺度论证
根据桥位所在河段的自然条件及现实的可能性，结合上下游已建、在建的大桥情况，兼顾长远的发展考虑，认为大桥的通航代表船型应以1000吨级为宜。

由于船舶的建造年代、厂家和设计要求的不同，同一类型、同一吨位的船舶其尺度也有较大的差异。

为了确定一种有代表性的船型尺
度，需按照顾多数船舶尺度的原则来确定。

根据桥区目前通航的船型及交通部《海港总平面设计规范》（JTJ211—99）局部修订（航道边坡坡度和设计船型尺度部分）中的船型尺度（2003年3月1日施行）、并结合《通航海轮桥梁通航标准》（JTJ311-97）的船型资料分析，取1000吨级杂货船、1000吨级油船为代表船型，其空载水线以上高度为19m。

确定的代表船型主要尺度见表4-3。

代表船型尺度
表4-3
考虑本铁路桥上游已建有1000吨级油码头，为满足1000吨级油船安全通航，本报告在计算通航孔净宽时，选用1000吨级油船为代表船型。

4.2 有关方面的通航要求
（一）拟建铁路桥的桥位靠近温州军分区油库码头和温州化工厂码
头,这两个码头必须迁移,因此,码头的主管部门要求铁路部门协调处理好码头迁移的有关问题。

（二）温州港航部门的意见：
1、通航等级要求按1000吨级通航海轮设计；通航净高要求不低于21.5米；由于桥位处于河流弯段，建议通航孔按单孔双向通航设计。

2、该桥梁的具体桥位选择和通航孔设置应满足有关技术标准和要求，在下一步工作中应注意以下问题并做好衔接与协调。

（1）铁路桥下游已有瓯江三桥，上游已有瓯江大桥，同时即将建设温州绕城高速公路北线瓯江大桥。

瓯江三桥主航道通航孔净空高度为21米，净宽为91米。

温州绕城高速公路北线瓯江大桥设主通航孔2个，通航净高不小于21.5米，通航净宽不小于109米（单向）。

（2）铁路桥处于河段直角弯道位置，贴近鱼旗山矶头，其不流条件较为复杂，横流较大。

（3）铁路桥靠近温州军分区码头和温化码头。

（4）铁路桥区附近水域为待泊、避风锚地。

3、有关桥式布置应根据铁路桥区河段实际情况，在通航净空尺度等技术条件明确后，经多方案比选后拟定。

4.3 桥梁通航净空尺度论证
4.3.1设计最高通航水位
设计最高通航水位是跨海桥梁通航净空的起算水位。

为了使过往船舶安全、顺利通过跨海大桥，并使桥梁通航净空有一合理的起算面，
控制桥梁不致于建得过高或过低，应合理地确定设计最高通航水位。

根据交通部《通航海轮桥梁通航标准》（JTJ311—97）规定，设计最高通航水位可以采用当地历史最高潮位，必要时经论证可采用年最高潮位频率分析5%的水位。

采用历史最高潮位将极少出现碍航情况，可减少对桥下水位可否满足通航的观测和过往船舶的调度控制。

但考虑到该桥址所在海域历史最高潮位出现几率小，往往出现在台风暴潮影响期间。

桥位附近上游有梅岙潮位站，下游有温州潮位站，两站年最高潮位频率分析5%的水位分别为5.36m和5.09m（黄海基面），经内插桥位处年最高潮位频率5%的水位为5.25m。

由于考虑到下游已建成的瓯江三桥的最高通航水位为3.62m，上游已建成的瓯江大桥的最高通航水位为4.29m，而已批准即将建造的温州绕城高速公路北线瓯江大桥的最高通航水位为3.99m，结合考虑桥位所在河段的实际通航情况，当水位高于岸侧码头面高程（4m左右）时，该航段须禁航。

因此，经综合分析各种因素，本工程设计最高通航水位采用3.80m。

4.3.2 设计最低通航水位
设计最低通航水位是跨越通航海轮航道的桥梁进行桥址选择和通航孔桥墩位置确定的依据之一。

考虑到海轮航行主要依据航海图，海图上标志的水深起算面为理论最低潮面，桥位处的设计最低通航水位为当地理论最低潮面0m。

4.3.3 通航净空高度确定
桥梁通航净空高度系指代表船型安全通过桥孔的最小高度，起算面为设计最高通航水位。

通航净空高度数值为代表船型空载水线以上至最高固定点高度与富裕高度之和。

（1）代表船型空载水线以上高度
1000吨级代表船型空载水线以上高度为19m。

（2）富裕高度
通航净空高度中的富裕高度一般考虑以下诸因素：
●水位测报误差；
●船舶空载水线以上高度的可能计量误差；
●水面不平稳或波浪引起的船舶纵摇；
●船舶驾驶的安全高度。

●其他。

根据《通航海轮桥梁通航标准》（JTJ311—97）规定，一般在有掩护的海域，富裕高度取2m；考虑到本桥位所在水域宽度不大，波浪小，外海波浪不易传人本区域，因此，富裕高度取2m，再考虑未来海平面上升的影响，总的富裕高度为2.5m。

综合上述分析，甬台温铁路瓯江大桥的通航净空高度为21.5m。

4.3.4 通航孔净空宽度的确定
桥梁通航净空宽度系指供代表船型的船舶安全通过桥孔的最小宽度。

桥梁净空宽度一般考虑以下两个方面：。