武西高速桃花峪黄河大桥项目规划选线可行性研究报告(编辑修改稿)

武西高速桃花峪黄河大桥项目规划选线可行性研究报告(编辑修改稿)内容摘要：

水量 ，平均每年比山下多 300mm 左右。 日最大降水量，中牟、市区，分别为 和 ；新郑最多为 ；余者在120～ 150mm 之间。 出现时间，市区、新密同时出现在 1978 年 7 月 2 日，其它地方出现时间不一。 焦作市平均年降水量为 584mm，年降水量最多为 (1964 年 )，年降水量最少是 333mm(1965 年 )。 降水时空分布不均，北部山区偏大，南部平原偏小，自 北向南递减。 3．风 风速：郑州市各地累年平均在 ～。 嵩山。 各月平均风速 ～ ，一般 4 月份为最大， 9 月份最小。 从各季武西高速桃花峪黄河大桥项目 规划选线可行性研究报告 20 来看春季最大，秋季最小。 最大平均风速在 18～ 22m/s。 而位于海拔 的嵩山气象站大于 40m/s 的风速屡见不鲜。 风向大部在东北到西北范围内。 焦作偏北风和偏南风风力较小，四季风向多为东北风和西南风，其频率分别为 28%和风细雨 7%。 瞬时最大风速为 28m/s，全年平均风速为。 4．日照 郑州市历年实际日照时数：荥阳、巩 义、中牟、新郑在 2336～ 2368 小时，市区稍多为 2385 小时，新密较少，为 小时。 全市年日照百分率在 52～ 54%。 焦作市武陟县年平均实际日照时数为 2553 小时，年日照百分率为58%。 5．灾害性天气 郑州市和焦作武陟县主要的灾害性天气有；旱灾、涝灾、冰雹、大风、干热风、雨凇等。 水文地质 郑州市的河流大多为西南、东北流向，仅颍河、双泊河自西向东流出市区。 郑州市水资源来自自然降水。 年平均降水量。 因年际、月份降水量分布极为不均，全市的 降水量最大值 （ 1964 年）， 最小值为 （ 1981 年），二者相差悬殊。 由于 70%的雨水降在汛期，产武西高速桃花峪黄河大桥项目 规划选线可行性研究报告 21 生的地面径流不能充分利用。 年平均总降水量 亿 m3，其中回升大气层 亿 m3，产生地表径流量 亿 m3，渗入地下 亿 m3，扣除地表地下水重复计算量 亿 m3，全市实际水资源量为 亿 m3（未计黄河客水资源）。 可利用水资源量为 亿 m3，其中地表水 亿 m3，地下水 亿 m3。 全市人均水资源量 m3。 河流： 郑州的河 流分黄河和淮河两大水系。 流入黄河水系的有伊洛河、汜水河、枯河；流入淮河水系的有颖河、双泊河、贾鲁河、索须河、七里河、潮河、丈八沟、小清河、梅河、金水河、熊耳河及东风渠等大小河流124 条，其中主要河流 34 条。 黄河流域包括巩义全部，荥阳西部、北部，及市区、登封、新密一小部分；淮河流域包括中牟、新郑全部，市区、新密、登封大部，荥阳东半部。 焦作市河流众多，大多发源于晋东南地区，水量较丰富，较大的河流有 20 多条，分别汇入黄河和海河。 其中沁河是焦作市最大的河流，发源于山西省沁源县，经安泽、沁水、阳城、济源、沁 阳、博爱、温县，在武陟拟建桃花峪黄河公路大桥附近注入黄河。 沁河径流资源丰富，河口站多年平均流量 m3/s，含沙量低，由于两岸有堤防约束，河势较稳定。 位于黄河南岸场区的邙山地区，地层属于第四系上更新统，下部主要为均匀的土黄色黄土壮亚砂土和亚粘土，呈厚层和巨厚层状，垂直节理发育；上部主要为褐黄、浅黄、灰绿色似粘土状亚砂土及亚粘土互层，含钙质结核，局部成钙质结核层、夹砂层。 属洪积 — 冲积层。 总厚一般为 25m，最厚为 82m。 武西高速桃花峪黄河大桥项目 规划选线可行性研究报告 22 位于黄河北岸场区的平原地带属于新生界第四系，主要为黄褐色及黄色粉砂土、砂 质粘土、粗细砂及砂砾石层，间夹钙质结核与砾岩。 厚度一般从北到南逐渐增厚，由几米到几百米不等，变化很大，出露广泛。 3．地震 1555 年 11 月和 1891 年 5 月，郑州北分别发生 级和 级地震，烈度分别为 5 度和 4 度。 1813 年 12 月 19 日，荥阳贾峪发生 5 级地震，震中烈度 6 度，谷山庙未震塌，这是郑州市有记载的最大地震。 北岸武陟县曾经多次发生地震，自 1546 以来，共发生 3 级及 3 级以上地震13 次。 其中 1496 年春、 1546 年春均发生 5 级地震， 1814 年 1 月武陟西发生 级地震，地震烈度均为 6 度。 根据《中国地震动参数区划图》（ GB 183062020）的划分及河南省地震烈度区划图，本区基本地震加速度值为 ；地震动反应谱特征周期为 ，相应抗震设防烈度为 7 度。 黄河概况 自然地理 黄河是中国第二大河，发源于青海省的巴颜喀拉山北麓的约古宗烈盆地，东流经川、甘、宁、蒙、陕、晋、豫、鲁 9 省（区）， 在山东省的垦利县注入渤海。 全长 5464km，流域面积 万 km2。 内蒙古托克托县河口镇以上为黄河上游，河口镇至郑州 桃花峪为黄河中游， 桃花峪以下为黄河下游。 黄河流域面积主要分布在黄河上、中游。 黄河中游是黄河洪水和泥沙的主要来源区。 黄河从巩义的曹柏坡进入郑州市境，经巩义、荥阳、市区、中牟的北部，至中牟的狼城岗出境，境内长 150km，距入海口 786km。 境内流域面积。 武西高速桃花峪黄河大桥项目 规划选线可行性研究报告 23 黄河进人郑州境后，河床由窄突变宽阔，水势平缓，泥沙逐渐淤积，至市区邙山头以下形成“悬河”，高出南岸地面 2～ 7m。 黄河为郑州提供大量水源，对郑州的工农业生产和人民生活用水起着重要作用。 黄河在郑州境内的支流有伊洛河、汜水河和枯河。 拟建桃花峪黄 河大桥位于黄河中游和下游的结合部，即桃花峪附近。 本河段南岸为邙山，北岸靠堤防挡水，沁河在此处注入黄河。 北岸大堤距邙山的距离为 6～ 9km，现主河槽靠近南岸，北岸河滩高出背河地面约 4m。 该河段由于堤距较宽，水面辽阔，河槽宽浅，水流分散，河道中沙洲随水势变化涨落而出没迁移，串沟众多，形成乱流，河槽不稳定，主流摆动剧烈，幅度最大达 5～ 7km。 河道平均比降为 ‰ ，属于游荡型河道。 水文地质 1．水文 （ 1）来水来沙年际变化大。 年平均径流量为 449 亿 m3，最大径流量（ 1964 年为 861 亿 m3） 为最小径流量（ 1960 年为 201 亿 m3）的 倍，年平均输沙量为 亿 t，最大年输沙量（ 1958 年为 亿 t）为最小年输沙量（ 1987 年为 亿 t）的 11 倍。 （ 2）洪枯流量、含沙量变幅大。 有记录以来花园口站实测最大洪峰为 22300m3/s（ 1958 年 7 月 17 日），最小流量为 （ 1986 年 6 月17 日），最大含沙量为 546kg/m3（ 1977 年 7 月 10 日），最小含沙量仅有（ 1968 年 6 月 15 日）。 年内来水来沙集中在 7～ 10 月的汛期，多年平均汛期径流量占 全年径流量的 %，多年平均汛期输沙量占全年输沙量的 89%。 武西高速桃花峪黄河大桥项目 规划选线可行性研究报告 24 （ 3）因气候及人为等因素影响，特别是三门峡水库的建成和运用及后来相继建成的其它水库的运用，改变了下游河道的来水来沙条件。 黄河下游来水来沙总体呈递减趋势，同时由于水沙年内分配不同步，多年平均最大含沙量呈上升趋势。 2．地质 黄河流出最后一个峡谷，进入华北坳陷盆地，由于大量泥沙沉积，在峡口地区形成冲积扇体。 桃花峪为冲积扇的顶点。 1855 年以前的河床沉积物多为细沙、砂砾石层； 1855 年以后近代冲积物与原河床沉积迥异，主要为粉细沙层，含有少量砾石， 粉沙中值粒径为 ～。 花园口河段表层下 8m 处，河槽及滩地都以沙土为主，只有局部地区零散分布有亚粘土小的块体，有的钻孔至 30m 深仍以沙土为主。 河道沉积物具有沿纵向分布自上而下由粗变细，垂向分布深层粗表层细、横向分布主槽粗滩地细的特点。 河道基本情况 黄河进入郑州境后，由于河面逐渐变得更为宽阔，泥沙不断淤积，至市区邙山头以下形成“悬河”，高出南岸地面 2m～ 7m。 拟建桃花峪黄河大桥位于黄河中游和下游的结合部，即桃花峪附近。 桥位附近南岸为邙山，北岸为堤防，并有沁河注入黄河，北 部沿岸孟县水运～武陟驾部低缓的平台为黄河二级阶地，宽 ～ ，高程 107～ 112m。 沁河、黄河河间地带为封闭的洼地，西北高、东北低，高程 117～ 96m。 黄河在本段流向多为东西向，局部为北东向，滩面高程 114－ 98m。 此外北岸大堤距邙山的距离为 6～ 9km，现主河槽靠近南岸，北岸河滩高出背武西高速桃花峪黄河大桥项目 规划选线可行性研究报告 25 河地面约 4m。 该河段河道平均比降为 ‰ 左右，因堤距较宽，水面辽阔，河槽宽浅，水流分散，由于河道中沙洲随水势变化涨落而出没迁移，串沟众多，形成乱流，主流摆动剧烈。 河槽不稳定，属于游荡型河道。 桥位所在河段属于北温 带半湿润区，大陆性季风气候，冬季寒冷干燥，夏季高温多雨，春秋短促，冷暖适宜。 该河段的来水来沙主要受控于小浪底水文站的来水来沙情况，同时伊洛河与沁河的加水、加沙，也对该河段水沙条件有一定的影响。 该河段洪水是暴雨造成的，具有猛涨猛落的特点， 8 月洪水来急去速， 10 月洪水多数峰胖量大，持续时间不过几天。 花园口站最大洪水流量 32020m3/s（ 1761 年）， 1949 年以来最大洪水流量 22300m3/s（ 1958 年）。 水量年际变化大，最大 亿 m3 (1964 年 )，最小 201 亿 m3 (1960 年 )，同 时年内水量变化也不均匀， 7 至 10 月汛期径流量 亿 m3，非汛期为 亿 m3。 本河段沙量变化也较大：最大年输沙量 亿 t（ 1958 年），最小 亿 t（ 1987 年），花园口站最大含沙量达 546km/m3 (1977 年 7 月 10 日 )，最小含沙量仅有 (1968 年 6 月 15 日 )；河段年输沙量的分配更不均匀， 7 至 10 月最大输沙量 亿 t（ 1958 年），非汛期最小输沙量 亿 t（ 1964 年）。 河势流路 1．历史河势流路 黄河孟津铁谢以下现行河道，是在 不同历史时期形成的，孟津铁谢至沁河口原是禹河故道。 自邙山以下黄河折向东北流，金大定五年（ 1194）武西高速桃花峪黄河大桥项目 规划选线可行性研究报告 26 改道东流，沁河口至兰考东坝头河段已有 800 多年的历史，经过明清时期数百年泥沙堆积河床抬高，滩槽高差减少，至 1855 年农历 6 月黄河干流及沁河发生洪水，大河水位暴涨，河道难以容纳过境流量，导致黄河在铜瓦厢决口，改流今河道，造成黄河又一次大改道。 2．近期河势流路 近期河势流路大体上可分为三个时段，即三门峡水库建成前（ 1949 1959 年），三门峡水库建成运用后（ 19601990 年），和下游河道整治工程逐步完善 时期（ 1990 年以来）。 从主流溜线套绘图和统计资料分析， 1949 年 ～ 1959 年，黄河下游由于缺乏有效的工程控制，河势散乱，变动幅度大，主流走势极无规律。 几场大漫滩洪水淤滩刷槽，加大了滩槽高程差。 1960 年 ～ 1964 年，三门峡水库蓄水拦沙，水库淤积下泄清水。 桥位所在处右岸有邙山崖坎约束，河床冲刷以纵向下切为主，断面趋于窄深。 黄河下游有“大水上挫，小水上提”和“大水走中，小水走弯”等规律，三门峡水库下泄造成下游河道冲刷展宽，滩地塌滩后退。 1964 年 ～ 1973 年，来水来沙和边界条件发生两大变化，一是三门峡水库改变运用方式为“滞洪排沙” ，水流由溢流堰和破口下泄，下游河势发生剧烈变化，河道变得宽浅散乱，主流摆动频繁。 1974 年 ～ 1984 年，三门峡水库开始“蓄清排浑”运用，下游冲淤特性改变，非汛期水库蓄水排沙，下泄清水，河道冲刷；汛期水库畅泄排沙，下泄浑水，河道淤积。 1985 年 ～ 1991 年，连续出现枯水少沙现象。 游荡性河段，断面冲淤主要在宽浅河槽中以嫩滩淤积为主逐渐形成一个枯水小槽，河槽萎缩；过武西高速桃花峪黄河大桥项目 规划选线可行性研究报告 27 渡性河段，原有断面比较窄深，深槽淤积以贴槽边淤积为主，面积大减。 此后，河道整治工程进一步得到完善，流路基本稳定下 来。 1992 年花园口站发生含沙量为 448kg/m3 的高含沙洪水，此后历年最大含沙量均在170kg/m3 以上。 虽然面对高含沙洪水右岸邙山和已有河道工程仍能较为稳定地控制河势流路，但是高含沙洪水将有大量泥沙淤积在河槽内，桥址河段仍有槽高于滩的趋势。 同流量下的水。