朱少東(中國石化銷售有限公司華南分公司,廣東 廣州 510620)
沿山區河道長距離敷設管道管理工作探討
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山區河流屬于典型季節性河流,水流大小主要受降水影響,雨季水流量大,沖刷強烈。保證山區河道長距離敷設管道安全,需重視施工前期地質勘察、防洪評價、設計、論證、施工期工程質量監管、后期管道運行維護各個階段的管理工作。
管道;河流穿越;設計;管理
山區敷設長輸管道,受制于地形、地方規劃等因素,被迫將管道沿山區河流長距離敷設。山區河流水流大小主要受降水影響,特別是春夏季節降水量大,導致河流水流量驟增,水流大,沖刷猛烈。管道受到一定沖刷后,有可能導致管道裸露甚至斷裂,這不僅危及管道的運行安全,而且還會污染河流,造成重大的社會經濟效益損失。如何保證沿山區河道長距離敷設管道安全,需做好如下幾項工作。
項目建設前期,建設方牽頭做好組織協調工作。設計、地質勘察和防洪評價單位需緊密配合、資源共享,齊心協力做好河道穿越段施工圖及輔助水工保護設計、論證工作。
1.1 路由選擇
設計單位進行河流穿越段路由選線前,應同當地河道主管部門充分對接溝通,盡量避開河道內已有構筑物或減小已有構筑物的影響,確保路由走向應符合當地河流治理規劃。同時結合管道路由整體走向,按照油氣輸送管道穿越工程設計規范,合理選擇穿越點,避開河道急彎段,盡量減少對岸坡、堤岸、河床等開挖擾動。
1.2 地質勘查
地質勘察單位嚴格按照《油氣田及管道巖土工程勘察規范》,結合防洪評價、設計單位對地質勘察提出技術和勘查報告編制要求進行地質勘察和地勘報告編制。地質勘查應查明淤泥層、軟黏土層、砂石層、卵石層等易受水流沖刷的河床層厚度和基巖或穩定層高程,為下一步防洪評價和施工圖設計工作提供基礎性資料。
1.3 防洪評價
防洪評價單位強化同當地水利部門、地質勘察單位溝通,充分了解穿越河道水文地質情況,收集穿越河道歷史水文資料,定性、定量分析穿越河道演變趨勢-河道縱向和橫向變形及穩定性、最大沖刷深度,明確影響河道縱向和橫向變化因素,如河道沖淤情況、河道主流流向、河岸抗沖刷能力等,為穿河段管道施工圖設計提供基礎資料,對施工方案以及今后管道運行管理提出合理化建議。
1.4 施工圖設計和施工方案論證
設計單位應同加強同地質勘察、防洪評價單位溝通,嚴格按照已有地勘資料、水文資料進行施工圖設計,采取輔助水工保護措施不應改變河道局部水流條件,不得影響河道泄洪、防汛搶險等。為確保長距離穿河段管道安全、施工經濟技術合理,建議組織地質、水文、結構等方面專家論證施工圖、施工方案可行性,設計單位按照專家意見修改完善施工圖紙及施工方案。
保護河流穿越段管道安全,合理的管道埋深是保證管道安全運行的基本條件,而輔助的水工保護措施,可以減緩水流對岸坡和河床的沖刷,減弱河床變形對管道造成的影響,同時還可以對河流進行恢復性的保護。因此保護穿越河流段管道的安全,既要從管道的埋深方面著手,又要做好水工保護措施,兩方面需相互協調,相輔相成,共同維護管道安全。
2.1 確保管道埋設
為減緩水流沖刷影響,將管道埋在沖刷線以下至關重要,也是保證穿越河流段管道安全最基本條件。施工間,應加強管溝開挖深度復測,做好隱蔽工程驗收記錄。
2.2 強化水工保護施工質量
輔助的水工保護措施主要通過減緩河道橫向和縱向變形保護埋設管道安全。目前國內對河流穿越采取水工保護措施主要有壓重塊、穩固墻、衡重力擋墻、箱涵(蓋板涵)和固床壩等,應根據穿越方式和地段采用不同輔助水工保護措施或復合水工保護措施。輔助水工保護措施施工的地基處理、基礎、墻體施工,應嚴把砌體材料(水泥、砂、鋼筋、塊石)質量關;加強施工質量監管,嚴格按照施工藍圖施工,精確計量,強化養護;盡量在枯水期施工,減小施工難度;在施工期間做好導流、排水和安全工作。
油氣管道運行管理單位,應加強河流沖刷、河勢演變等情況監測,強化水工保護措施監護,及時維護。鑒于山區段河流屬于典型的季節性河流,管道運行管理單位及時關注氣候變化等情況,如暴雨季節、上游水庫泄洪等,重點加強監護。在豐枯水交替間、枯水季節認真巡視水工保護措施損毀情況、檢測管道埋深情況,利用枯水期及時修護。
4.1 工程概況
中石化在貴州某條成品油管道受制于地方規劃和地形,部分管線只能沿河道敷設,長度約6km。該河道屬于典型山區季節性河流,根據水文資料,河道平均寬度為73m,河槽平均水深為6.11m,最大水深為7.03m。多年平均流量19.8m3/s,枯水期流量僅為3.59m3/s,雨季最大流量高達 2727m3/s,水量大,水流急,河流沖刷量大。
4.2 防護措施
該穿越工程為大型河流穿越,對應設計洪水頻率為1%(100年一遇),最大沖刷深度為2.75 m。河床主要為礫卵石層,滲流量大,開挖作業溝易塌方。該工程在施工前路由選線、地質勘察、防洪評價和施工圖紙設計,多次組織專家論證,經技術、經濟比選,修改完善設計方案,最終根據穿越方式和地段不同,主要采用深埋、壓重塊、穩固墻、衡重力擋墻、箱涵和固床壩相互配合進行保護,但每種穿越方式和地段采用保護方式又各不相同。
①對于順河敷設侵蝕較嚴重地段,采用砌筑箱涵加混凝土壓重塊保護;
②對于順河敷設侵蝕一般地段,采用采用壓重塊配合管道穩固墻方式防護;
③對于順河岸敷設沖刷特嚴重的地段,采用衡重式擋墻配合壓重塊方式防護;
④順河敷設一般段,采用加大管道埋深配合配塊的方式保護;
⑤對于河流穿越段,采用固床壩配合壓重塊或砌筑箱涵方式防護。
施工期間,建設方強化工程質量監管,嚴把工程質量關。交付使用后,管道運行管理單位將此段做為重點管理地段,加強巡護。該河流穿越段歷經多次暴雨季節,水流沖刷后,未出現露管、水工保護措施損毀的問題,有效保護了管道運行安全。
做好長距離穿越山區河流管道安全,應從施工前期做好地質勘察、防洪評價和施工設計論證,施工期間加強施工質量監管,后期運行維護加強河道橫向和縱向變形監測、水工保護措施維護等各階段著手,才能確保管道運行安全。
TE973
B
1007-7359(2016)02-0228-02
10.16330/j.cnki.1007-7359.2016.02.080
朱少東(1983-),男,江蘇徐州人,畢業于鹽城工學院給排水專業,學士。