航道建设内容

航道起点 ：综合考虑沿线港口规划布置、腹地企业分布情况、工程实施难度以及工程投资等因素下，确定京杭运河与小清河连通工程通航起点为东平湖湖区、浮粮店村北。本次济南段，起点为航道桩号K5+700（东平、平阴界）。

航道线路走向： ：总体在现有济平干渠河道内沿主河漕布置航道，扩建利用济平干渠64.9公里（K5+700~K70+600），设田山船闸枢纽。

航道终点：拟建工程航道终点为规划长清港区、三龙庄节制闸上游 300 米。

航道设计参数

1 、设计标准

根据《山东省港口与航道布局规划（2025-2035 年）》，京杭运河与小清河航道连通工程规划为二级。

根据通航要求，二级航道主要技术指标如下：

航道底宽 60m；

航道最小水深 4.4m；

航道弯曲半径：540m；

跨河桥梁通航尺度：净宽≥70m，净高≥7m；

架空电缆：设计最高通航水位以上净高值 17m，另根据线路电压增加安全高度；

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。

2 、设计代表船型（队）

设计代表船型采用 2000 吨级货船，1 顶 2×2000 吨级船队，1 拖 6×1000 吨级船队、110TEU 集装箱船。

3、 通航 设计水位

取设计代表船型和船队，经设计计算，济平干渠段双线航道宽度详见下表。

根据上表计算结果，济平干渠段双线航道宽度不应小于 64.95m。

5 、设计水深

水深按照《航道工程设计规范》（JTS 181-2016）7.5.3 条计算。

运河的航道水深可按下式计算：

h=T+∆t

式中：h——航道水深（m）；

T——船舶或船队的最大吃水（m）；

∆t——富裕水深（m），可根据下表选用。

注：卵石和岩石等硬底质河床富裕水深值应另加 0.2m。

济平干渠段属于内河限制性Ⅱ级航道，富裕水深值取 0.8~1.0m，考虑南水北调防渗要求，全段设置硬质护底，因此富裕水深增加 0.2m；因此本航道设计水深=船舶吃水+富裕水深=3.3m+（0.8~1.0m）+0.2m=4.3~4.5m，取 4.4m。

6 、航道底宽

根据《航道工程设计规范》（JTS 181-2016）7.5.4 条，运河航道横断面底宽应按下式计算：

式中：

B ——航道宽度（m）；

h ——航道水深（m）；

T ——船舶或船队的最大吃水（m）和戗台顶水深（m）的较大值；

m ——边坡系数，本工程有 1.5 和 3.0 两种边坡系数。

经计算取航道底宽为 60m，满足《内河通航标准》（GB50139-2014）表 3.0.3：限制性Ⅱ级航道直线段双线航道底宽应不小于 60.0m 的要求。

7、 、断面系数

航道断面系数为设计最低通航水位时，过水断面面积与设计通航船舶或船队设计吃水时的舯横剖面浸水面积之比值。

1）斜坡段

经计算，本方案航道断面系数最小值为 6.4，满足《内河通航标准》 （GB 50139-2014）3.0.5 条规定限制性航道的断面系数不应小于 6.0 的要求，具体内容详见下表。

2）半直立段

本航道为限制性航道，部分航段采用半直立式断面，口宽约为 72.0m，过水断面面积为 304.8 m 2 ，其对应系数最小为 6.7，符合规范要求。

8、弯曲半径及弯道间连接

根据《内河通航标准》（GB 50139-2014）3.0.5 条规定内河航道的最小弯曲半径，应采用顶推船队长度的 3 倍、货船长度的 4 倍、拖带船队最大单船长度的 4 倍中的大值。

因此本航道最小弯曲半径 R≥540m。同向弯道间无直线段时，可用复曲线连接。反向弯道间设直线段，相邻反向弯道之间直线段长度不小于 200m。

通航建筑物尺度

取设计代表船型和船队，经计算，济平干渠段单线航道宽度详见下表。

因此通航节制闸闸门宽度不应小于 34.64m，取 35.0m；此外，航道缩窄段考虑按照单线航道进行设计，航道底宽不小于 35.0m。

航道土石方工程

1 、土石方开挖

扩建利用济平干渠段，由于拓宽挖深了原有济平干渠河道，增加了渗漏面，为维护南水北调工程安全、供水安全、水质安全，防渗工程施工应保障干地施工条件。综合干地施工和减少干地施工对输水和通航的影响，本段工程于设计输水位以上设置戗台，戗台以下防渗工程施工需保障干地施工；戗台以上不做防渗处理，施工不受输水影响。土方开挖方式采用机械挖掘，开挖机械采用反铲式挖掘机、推土机配自卸汽车。

2、航道断面设计

（1 ）航道纵断面设计

根据通航要求，以输水期 4.4m 通航水深要求控制。为提高船舶的通航保证率，渠底采用平底方案。结合闸上水位，确定田山船闸闸上渠底高程为 30.95m，田山船闸闸下渠底高程为 27.43m。东平湖湖区通航水深按 4.0m 控制，航道底高程为 35.3m。

（ （2 ）航道横断面设计

本工程 G22 青兰高速桥、大西环高速桥、济郑高铁桥向两侧扩挖；其余渠段因左岸已建成渠道防洪堤和平阴、长清护城堤等完善的防洪工程体系，保持左堤不动，向右侧扩挖，扩挖后中心线较原设计中心线右移 35-45m，向右侧扩挖 60-130m。按照转弯半径不低于 540m，局部调整线路。齐长城段由于文物保护范围影响，向左侧扩挖，并复建左堤。

渠道底宽：济郑高铁桥因斜穿济平干渠且角度过大，采用 60m 航道底宽方案会影响桥梁安全，因此渠底宽度取 40m 单向通航，其余渠段按照底宽不小于 60m 控制。

渠道戗台： 根据《灌溉与排水工程设计标准》，深挖方渠道在渠底以上每隔 5~10m应设戗台。本次渠道挖深较大，50m³/s 设计流量下水深为 4.4~4.83m，同时考虑波浪爬高、船行波影响，戗台高度取 5.5~6.1m，戗台宽度考虑桥梁布置影响，左岸原戗台预留 3m 安全距离，以下新建戗台宽 3m，右岸除高边坡、过村段为减少开挖、迁占，在戗台处设直立挡土墙，戗台宽取 3m，其余渠段戗台宽度为 6m。

渠道边坡：标准航段，采用斜坡式护岸，戗台以下边坡坡度 1:3，戗台以上，左岸边坡坡度 1:2.5（保护左岸既有堤防），右岸边坡坡度 1:2；靠近村庄航段，为减少迁占，调整标段断面，临村侧戗台以上设直立挡土墙；山区航段，调整标段断面，临山侧戗台以下边坡坡度 1:1.5，戗台以上边坡坡度 1:2；齐长城遗址航段，通过调整航道向左侧拓宽挖深避让文物，迁建两岸堤防，边坡坡度与标准断面一致。

G22 青兰高速、G9911 济南都市圈环线高速桥区航段，为减小航道开挖对桥梁安全的影响，采用半直立式护岸，戗台以下航道边坡坡底 1:3。济郑高速铁路桥区航段，受桥梁与航道较大交角影响，为减小航道开挖对桥梁安全的影响，采用直立式护岸。

堤顶设计： 左侧堤防维持不变段，新筑右堤，堤顶高程取最高通航水位+1.5m 与地面+1.0m 外包值，并结合管理道路设计等因素综合确定。设计堤顶宽 10m，堤内外坡 1:2，护堤地宽 3m。复建左堤段，保持原高程不变。

排水沟 、 界沟：护堤地外侧按现状并考虑实际运行需求设排水沟，排水沟底宽1~5m，深 1.5-3m，边坡 1:1.5~1:2.5，不设排水沟的渠段在渠外侧设管理界沟，界沟底宽 1m，深 1m，边坡 1:1，排水沟、界沟口外预留 1m 作为管理用地边界。

渠道具体断面形式如下：

一、标准段

一级边坡坡比为 1：3，由航道底高程防护至戗台高程；左侧二级边坡坡比为 1：

2.5、右侧为 1:2，左侧防护至二级戗台高程，右侧防护至堤顶高程。左侧戗台宽度为

3.0m，右侧戗台宽度为 6.0m。

二、村庄段

一级边坡坡比为 1：3，由航道底高程防护至戗台高程；左侧二级边坡坡比为 1：2.5，防护至二级戗台高程；右侧设 4m 高直立式挡墙，挡墙以上边坡坡比为 1：2，防护至堤顶高程。左侧戗台宽度为 3.0m，右侧戗台宽度为 2.0m。

三、山区段

一级边坡坡比为 1：1.5，由航道底高程防护至戗台高程；左岸维持现状，防护至戗台高程；右岸二级坡坡比为 1：2，防护至道路高程。左、右侧戗台宽度均为 3.0m。

四、齐长城段

本段由于文物保护要求，将该段渠道由向东侧扩挖调整为向西侧扩挖，保持济平干渠右侧堤防不动，向西侧拓宽航道，航道底宽 60 米，航道拓宽后，复建的左侧堤防堤脚距现状左堤脚向西侧偏移约 90 米。考虑齐长城、东风电灌站文物位置紧邻，且保护范围均紧邻干渠东岸排水沟，为保持航道线型平顺，左侧扩挖方案同时避让上述 2 处遗址，避让工程影响航道总里程约 2.5 公里。本段渠道断面形式同标准段，一级边坡坡比为 1：3，由航道底高程防护至戗台高程；二级边坡坡比为 1：2，左侧防护至一级戗台高程，右侧防护至戗台高程。左侧戗台宽度为 3.0m，右侧戗台宽度为6.0m。

五、保留桥区段

①青兰高速段

青兰高速与航道中心线斜交角度较大，因此采用半直立式结构，一级边坡坡比为1：2，由航道底高程防护至底高程以上 2m；戗台以上采用排桩结构，防护至现状地面高程。左侧由于避让文物乔学诗墓，不再复建大堤，改为 2.45m 高的防洪墙。

②都市西环线段

都市西环线段右侧段面形式同标准段断面，左侧由于空间有限，采用半直立式结构，一级边坡坡比为 1：2，由航道底高程防护至底高程以上 2m；戗台以上采用排桩结构，防护至现状地面高程。左侧不再复建大堤，改为 2.0m 高的防洪墙。

③济郑高铁段

济郑高铁桥因斜穿济平干渠且角度过大，采用 60m 航道底宽方案会影响桥梁安全，因此渠底宽度取 40.0m 通航，护岸采用排桩结构防护至戗台高程，戗台以上左侧与现状大堤顺接，右侧与地面顺接。

护岸工程

1 、布置原则

航道护岸工程的目的是以维护航道岸坡的稳定、航道的水深、保护土地资源为发点。护岸的平面布置必须因地制宜，既要保护岸坡、减少土地损失，又要经济合理、方便施工，尽量少征地、少拆迁、少围堰；尽可能保持原有生态或少破坏原有生态环境。

2 、护岸高程设计

造成岸坡塌损的因素非常复杂，其中主要的影响因素为船行波及雨水的冲刷，因此，护岸的高程设计主要以最高、最低通航水位为基础，综合考虑船行波、地质、地形等因素后确定。

根据沿线地形条件、航道挖深及类似航道工程的调查和实测船行波资料，济平干渠段斜坡式护岸宜设置戗台，其中左岸有防洪堤渠段，防洪堤堤脚至渠口预留 3m 安全距离，其他渠段均设一级戗台，戗台宽 3.0m；右岸除沿线山丘区深挖方渠段外，均设一级 6m 宽戗台，山丘区深挖方渠段在一级戗台以上，开挖范围内每隔 6m 设增设戗台。戗台以下的渠道边坡及渠底采用全断面衬砌，戗台采用开孔连锁块衬砌，左岸戗台至防洪堤堤脚预留平台采用开孔连锁块衬砌，右岸一级戗台至堤顶采用开孔连锁块衬砌。

本段工程考虑戗台高程应高于最高通航水位 0.5m 以上，将一级戗台高度拟定为5.5~6.1m，由于航道里程较长，因此根据不同渠段水位范围对戗台高程进行分段设计，可以有效节省工程费用。

3 、防渗设计

（1）防渗必要性

拟建项目根据《南水北调东线一期工程东平湖～济南段输水工程施工图设计》 （山东省水利勘测设计院，2003 年 11 月），受沿线水文地质条件影响，渠道渗漏损失严重，自然状态下输水损失率达 72.4%，为保障输水效率，降低输水损失，济平干渠全线采用了梯形明渠全断面防渗衬砌型式，主要采用全断面现浇高性能混凝土大块薄板、全断面现浇高性能混凝土大块薄板并铺设复合土工膜等七种防渗衬砌型式。自 2005年 12 月份建成通水至今，渠道安全稳定运行，未对两岸农田产生浸没、土壤盐碱化等不利影响。

根据地质勘察成果，沿线场区揭露地层主要有第四系松散沉积层为全新统冲积堆积（Q4al）的淤泥、淤泥质壤土、壤土、砂壤土、黏土、粉砂等，全新统湖积沼泽积堆积（Q4al）的黏土、壤土、砂壤土，上更新统冲积洪积堆积（Q3alp）的黄土状壤土、壤土、黏土、粉质砾质粗砂及坡积洪积堆积（Q3dlp）的壤土、黏土、碎石土等第四系地层现场混合抽水试验获得的渗透系数 k 为 1.03×10-4～9.14×10-3cm/s，具有中等透水性；黄土状壤土渗透系数为 5.60×10 -4 ～8.92×10 -3 cm/s，具中等透水性，基岩主要为马家沟群、九龙群石灰岩、白云岩，地下水赋存于岩溶裂隙，富水性受构造裂隙控制，在强烈溶蚀风化带（上部基岩厚度 20m 范围内）透水率＞100Lu，具强透水性；裂隙性溶蚀风化上带一般透水率 2.00~41.56Lu，具弱~中等透水性。南水北调正常调水时段为每年 10 月至次年 5 月，其中 1 月至 5 月一般属于地下水位较低的时期，济平干渠按照Ⅱ级航道标准扩挖后，设计输水位虽有所降低，但依然高于较低时期的地下水位，故存在渗漏问题。连通工程桩号 25+300~27+100、29+000~32+300、33+700~35+000、64+800~70+600 等渠段范围，地下水位变化较大，与渠道设计水位相差较大，连续输水期间，如不采取防渗措施，长期渗漏会导致沿线地下水位抬升，造成低洼段农田浸没及土壤次生盐碱化等问题，局部低洼地段还可能产生淹没问题。综合分析，为降低济平干渠输水渗漏损失、满足渠道运行安全、避免产生沿线农田浸没和土壤次生盐碱化等问题，拟建工程设置防渗十分必要。

（2）防渗形式

考虑到船行波的影响及输水糙率需要，结合南水北调东线一期工程、南水北调中线一期工程等已实施的类似工程，本工程戗台以下边坡、渠底均拟采用现浇混凝土大板+复合土工膜防渗衬砌形式。

为减小扬压力对渠底、渠坡护砌结构的影响，两侧边坡及渠底采用排水暗管集水，逆止式排水器排水，当地下水位高于渠道水位时，逆止式排水器阀门打开，地下水由排水暗管通过逆止式排水器排出，平衡渠道内外水位差，减少扬压力；反之逆止式排水器阀门关闭，以维持渠道防渗功能。

4 、护岸结构设计

航道护岸工程水工建筑物级别为 2 级。

（1）斜坡式护岸结构

斜坡式护岸结构采用现浇混凝土大板。一级戗台以下渠坡及渠底采用现浇混凝土板全断面防渗护砌，渠坡护砌结构自下而上铺设复合土工膜（18kN/m 长丝土工布+0.5mm 聚乙烯土工膜+18kN/m 长丝土工布）、40mm 厚聚苯乙烯保温板、150mm 厚C30 现浇混凝土板；渠底自下而上铺设复合土工膜（18kN/m 长丝土工布+0.5mm 聚乙烯土工膜+18kN/m 长丝土工布）、150mm 厚 C30 现浇混凝土板，坡脚设 C30 现浇混凝土齿墙，尺寸为 1.0m×1.2m（宽×高），坡顶设 C30 现浇混凝土封顶板，尺寸为0.5m×0.3m（宽×厚）。

现浇混凝土板护坡、护底顺水流方向每隔 4m 设 1 道横向伸缩缝，护坡垂直水流方向每隔 4m 设 1 道纵向伸缩缝，护底垂直水流方向每隔 4.83m 设 1 道纵向伸缩缝，均为半缝；现浇混凝土板护坡、护底、齿墙及封顶板沿水流方向每隔 12m 设 1 道沉降缝，均为通缝；半缝缝深 110mm，缝宽 10mm，下部填充 10mm 厚聚乙烯闭孔泡沫板，顶部 20mm 采用双组份聚硫密封胶封填；沉降缝为通缝，缝宽 20mm，下部填充 20mm 厚聚乙烯闭孔泡沫板，顶部 20mm 采用双组份聚硫密封胶封填。

为防止扬压破坏，渠坡每侧距渠底 0.5m、1.5m 处各设 1 道三角形排水盲沟，尺寸 0.4m×1.2m（高×宽），渠底设 12 道矩形排水盲沟，尺寸 0.5m×0.5m，盲沟内均铺设φ150 软式透水管，周围包裹土工布，外部填充中粗砂。排水盲沟每隔 20m 设 1 处逆止排水阀，交错布置。

一级戗台采用开孔连锁块护砌，自下而上铺设 15kN/m 土工布、120mm 厚 C30预制混凝土连锁块。一级戗台以上左岸采用开孔连锁块衬砌至二级戗台，边坡自下而上铺设 15kN/m 土工布、120mm 厚 C30 预制混凝土连锁块，坡脚设 C30 现浇混凝土齿墙，尺寸为 0.5×0.5m（宽×高），坡顶设 C30 现浇混凝土封顶板，尺寸为 0.5m×0.3m（宽×厚），防护网安装在封顶板上部；一级戗台以上至堤顶右岸采用生态化护岸，120mm 厚 C30 预制混凝土连锁块并植草，堤外侧坡采用植草护岸，右岸管理道路坡向渠道时，在右侧一级戗台外缘设 C30 预制混凝土纵向排水沟。

（2）半直立式结构

工程沿线村庄和桥区段为减少拆迁，采用半直立式护岸结构。

1、村庄段

一级戗台以下采用现浇混凝土板全断面防渗护砌，戗台以下边坡护砌结构自下而上铺设复合土工膜（18kN/m 长丝土工布+0.5mm 聚乙烯土工膜+18kN/m 长丝土工布）、40mm 厚聚苯乙烯保温板、150mm 厚 C30 混凝土板；渠底自下而上铺设复合土工膜（18kN/m 长丝土工布+0.5mm 聚乙烯土工膜+18kN/m 长丝土工布）、150mm 厚 C30混凝土板。坡脚设 C30 现浇混凝土齿墙，尺寸为 1.0m×1.2m（宽×高），坡顶设 C30现浇混凝土封顶板，尺寸为 0.5m×0.3m（宽×厚）。

戗台以上采用 4m 高悬臂式钢筋混凝土挡墙进行防护，挡墙总高 4.6m，底板厚0.6m，底板宽 4.5m，前趾处设灌砌块石护底，墙下设 1m 厚 10~100kg 块石换填垫层，墙顶设 2m 宽戗台。

2、桥区段（西二环高速、青兰高速）

一级戗台以下采用现浇混凝土板全断面防渗护砌，戗台以下边坡护砌结构自下而上铺设复合土工膜（18kN/m 长丝土工布+0.5mm 聚乙烯土工膜+18kN/m 长丝土工布）、40mm 厚聚苯乙烯保温板、150mm 厚 C30 混凝土板；渠底自下而上铺设复合土工膜（18kN/m 长丝土工布+0.5mm 聚乙烯土工膜+18kN/m 长丝土工布）、150mm 厚 C30混凝土板。坡脚设 C30 现浇混凝土齿墙，尺寸为 1.0m×1.2m（宽×高），坡顶设 C30现浇混凝土封顶板，尺寸为 0.5m×0.3m（宽×厚）。戗台以上采用咬合桩防护。

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