裙帶河大開挖穿越工程防洪影響評價

賀芳丁 邢中華 董新美

(1.山東省水利科學研究院，濟南 250013；2.濰坊市水利建筑安裝工程處，山東濰坊 261031)

隨著我國經濟建設的飛速發展，基礎設施建設投入的加大，河道建設項目越來越多，規模越來越大，涉及面也越來越廣，各類跨河、穿河、臨河工程逐年增加。根據《中華人民共和國防洪法》、《河道管理范圍內建設項目管理的有關規定》等法律法規的有關規定，在河道管理范圍內建設大、中型及對防洪有較大影響的小型建設項目都必須進行防洪評價。

1 工程概況

1.1 建設項目概況

煙臺港西港區至淄博重質液體化工原料輸送管道工程穿越裙帶河位置位于青州市高柳鎮永和村西南 400m，穿越段裙帶河左右兩岸之間距離約30m，左岸高程20.9m，右岸高程19.6m，河底最低點高程為18.6m。

輸油管道設計采用大開挖的方式穿越裙帶河，穿越工程等級為小型。裙帶河穿越為京博、金誠、匯豐三條支線平面上并行穿越,三條管線穿越的最小間距不小于 5m。穿越處設計壓力為 6.4MPa，管徑分別為 Φ406.4、Φ355.6、Φ323.9mm。河道右岸為穿越起點，河道左岸為穿越終點。穿越管道起、終點里程分別為285+100、285+350。管道水平長度250m，其中大開挖穿越段 182.5m，一般線路段168.5m。穿越管道深埋河底段水平長度 13.5m，管底設計標高為 15.6m。河底最低點距設計管頂埋深2.59m。設計對河道左岸迎水坡采用漿砌石擋墻護岸，順水流方向護岸長19m。

1.2 河道基本情況

（1）河道概況。

裙帶河發源于青州市邵莊鎮辛嶺，流向自南而北，在廣饒縣大王鎮西北入織女河。流域面積190.2km2，干流長度29.7km，道上無攔河閘和水庫，待建項目處無其它設施。

（2）項目處河道現狀。

管道穿越處裙帶河形狀規則，地勢平坦，河岸兩側均以田地分布，屬沖洪積平原地貌單元，田間溝渠發育。管道穿越處河道已干枯，并被開辟為農田，大堤外側為農田，河堤破壞嚴重，河道局部被填埋。河道東側新修壽光市西外環路。河道東岸新修一瀝青公路，交通便捷。

2 河道演變

裙帶河的近期演變，主要受人為因素的影響。1972年至今沿河鄉鎮都組織人力對河道進行改道治理，堤防進行了護岸、加寬以及修建排水涵洞。

裙帶河未來的演變，仍取決于人們對河道的治理活動。隨著社會發展，經濟實力的增強，人們對河道的防洪除澇安全要求不斷提高。規劃實施后，河槽加寬，堤防加高培厚，使河道控導洪、澇水排泄，制止河床平面擺動的能力增強。河槽斷面增大后流速減小，河床更加趨于穩定。

今后長時間內，河床仍將在人為因素的影響下進行局部變化，不會出現大的平面位移與河底下切。而且隨著治理措施的進一步加強，河道會更加穩定。

3 防洪評價計算

3.1 評價標準確定

根據《防洪標準》GB50201-94和當地水利部門的意見，裙帶河穿越段河道規劃防洪標準為10年一遇。裙帶河穿越為小型穿越，其工程的防洪標準為20年一遇洪水設計。

3.2 水文分析計算

設計洪水的計算采用暴雨資料推求設計洪水的方法。設計面雨量根據《山東省水文圖集》多年平均最大24h降水量等值線圖及山東半島防洪規劃報告中相鄰流域的設計暴雨成果綜合計算。

根據流域暴雨洪水特性，設計雨期選用3天，設計雨型采用同頻率內包，即3天內包24h的設計雨型。設計雨型采用泰沂山南北區 2h雨型表；輸油管道穿越的裙帶河屬泰沂山北區，計算單元設計凈雨量，采用《山東省水文圖集》中降雨徑流關系。平原區采用降雨徑流關系14號線。

匯流計算采用綜合瞬時單位線，經計算，輸油管道穿越裙帶河斷面20年一遇設計流量142m3/s，平均流速1.69m/s。

3.3 設計洪水位計算

裙帶河缺乏系統的水面線推求成果，根據謝才公式及曼寧公式計算設計洪水位。穿越處河道斷面要素見表 1。經計算，20年一遇設計洪水位為19.6m(詳見表2)。

表1 穿越處河道現狀斷面要素表

表2 管道穿越處水文計算成果表

3.4 沖刷分析

根據地質資料，管道穿越處河床表層為粉質粘土，故采用粘性土公式計算河道沖刷。經計算，20年一遇洪水河槽沖刷深度為0.50m。

4 防洪綜合評價

4.1 與現有水利規劃的關系及影響分析

裙帶河穿越段無水利規劃。根據管道工程設計資料，穿越管道深埋河底段長度 13.5m，現狀河道底寬13.4m，管道設計滿足河道現狀管理要求。

4.2 與現有防洪標準、有關技術要求和管理要求的適應性分析

裙帶河穿越河段規劃防洪標準為 10年一遇。該穿越工程等級為小型穿越，管道設計防洪標準為20年一遇，滿足河道規劃防洪標準要求。

4.3 對行洪安全和防汛搶險的影響分析

建設項目在裙帶河的穿越方案為大開挖溝埋敷設，管道埋設在河槽以下，穿越管道不占用河道的有效行洪斷面，對河槽的行洪能力不會產生影響。項目計劃在非汛期施工，也不會對防汛搶險造成影響。

穿越河槽段河底最低點距設計管頂 2.59m，20年一遇洪水沖刷深度為 0.50m。可見，管道的埋置深度滿足規范要求，河道行洪不會對管道安全帶來影響。

4.4 對河勢穩定的影響分析

管道穿越對局部河勢穩定的影響主要表現在大開挖回填后，河床地質條件發生改變，破壞了原河道已形成的動力平衡狀態，會對局部河勢穩定產生影響，但由于工程建設的范圍僅限于管道上、下游非常有限的范圍內，影響時間較短，對總體河勢穩定影響較小。

4.5 項目建設對第三人合法水事權益的影響分析

根據河道管理部門提供的資料，輸油管道穿越裙帶河處不涉及第三人合法水事權益問題。

5 工程影響防治措施

管道工程設計中，對河道左岸迎水坡采用漿砌石擋墻護岸，順水流方向護岸長19m。

本次評價認為，上述防護措施結構不合理，防護范圍較小，不滿足要求。為減輕由于大開挖施工后水流對回填岸坡的沖刷，應對穿越斷面臨近的迎水坡修建漿砌石護坡工程，順水流方向護砌長度60m，護砌高度為岸坡迎水坡自坡腳至坡頂。護坡工程采用M15漿砌塊石結構。

6 結論與建議

6.1 結論

管道工程的設計防洪標準為 20年一遇，滿足河道規劃標準要求。

管道深埋河底段長度大于河道底寬，管道埋深大于管道埋設的技術要求，滿足河道管理要求。

管道穿越河道采用大開挖溝埋敷設方式，在河床內不增加阻水建筑物，水流流態和流勢不會發生變化，管道建設對總體河勢和局部河勢影響較小。

按管道設計方案施工，輸油管道不占用河道行洪斷面，不影響河道的行洪能力；輸油管道穿越處不涉及第三人合法水事權益問題。

6.2 建議

為確保穿越河段河道行洪安全，建議開挖段土方施工應達到以下技術要求。

穿越段管頂以上 1.5m范圍內的管溝采用粘土回填，分層鋪土、分層壓實，壓實度要求不低于0.90。

注意開挖河段大堤與兩側原有河堤的連接質量，開挖、回填坡度不小于1:3。

建議在管道穿越大堤位置各布設兩道截滲環，以保證管道穿越處堤防的滲流安全。

為保證河道的行洪安全和輸油管道的運輸安全，建議對穿越河段修建漿砌石護坡工程，順水流方向護砌長度60m。

為保證輸油管道的正常運行與安全，建議對管道兩側河道上、下游一定范圍內進行保護。