濟南至青島輸氣管道工程穿黃河防洪評價

隋奇華，張娟

（山東黃河勘測設計研究院，山東濟南 250013）

濟南至青島輸氣管道工程穿黃河防洪評價

隋奇華，張娟

（山東黃河勘測設計研究院，山東濟南 250013）

依據堤防工程設計規范及黃河防洪設計標準對管道穿越河道灘地有關問題進行計算，并從行洪安全、河勢穩定、現有防洪工程、河道整治工程、防汛搶險、周圍生態環境等進行了綜合評價。

輸氣管道；黃河灘地；防洪評價

濟青二線工程輸氣干線起點位于榆濟線齊河站旁的齊河站，全線長度398 km，管道自西向東依次經過德州、濟南、濱州、淄博、東營、濰坊、青島7個市的13個縣（區），干線線路設13座監控閥室。濟青二線工程設計壓力為8 MPa，主干線管道內徑為800 mm。管道擬在黃河左岸濟南段大堤樁號175+030、右岸大堤樁號78+300處爬越大堤，并穿越黃河。本文重點從黃河防洪、防凌和河道管理等方面進行評價，以確保黃河防洪安全及輸氣管道的安全運營。

1 管道穿越處黃河的基本情況

管道穿越位置位于章丘市胡家岸險工至濟陽縣葛家店險工河段內，兩岸均修有河道整治工程。目前，該河段共有河道整治工程8處，工程長度13.35 km。工程所在左岸堤防屬濟陽黃河河務局管轄，部分堤頂進行了硬化；工程所在右岸堤防屬章丘黃河河務局管轄，堤頂全線進行了硬化。

胡家岸險工～葛店險工河段，隨著河道整治工程的不斷完善，河勢已基本得到控制，險工、控導工程著溜位置雖因大河流量不同而出現上提下延變化，但河道流路基本穩定，管道穿越處汛末河道主溜線均在現河道內，擺動幅度小于200 m。

2 管道穿越河道灘地有關問題計算分析

2.1 主河槽寬度的確定

擬建穿越斷面上游距離劉家園斷面1.05 km，下游距離王家圈斷面10.8 km。據劉家園、王家圈兩個河道統測斷面統計成果分析表明，兩斷面主槽擺動范圍（起、終點距）分別為1.19～1.86 km、1.5～2.4 km，主槽最大擺動范圍相應的寬度分別為668 m、900 m。深泓點擺動范圍（起點距）分別為1.42～1.80 km、2.10～2.29 km，相應擺動幅度為380 m、190 m。經分析，主槽最大寬度采用1.0 km。管道穿越處斷面寬度約2.41 km，選取蔣家控導工程為主槽右岸起點，左岸灘地寬410 m，右岸灘地寬1.0 km。

2.2 主槽與灘地沖刷深度

1）斷面沖刷深度。經分析1975—2012年劉家園和王家圈兩統測斷面資料，劉家園和王家圈兩個斷面深泓點高程變化分別為13.66～21.35 m，15.52～19.99 m，變幅分別為7.69 m、4.47 m。

主槽左右岸灘唇平均高程以下最大水深發生在1984年，相應灘唇以下最大水深為10.97 m，相應管道穿越處最大沖刷高程為14.64 m。

2）根石沖刷深度。根據2000年防洪基礎資料及2003—2012年根石探測資料分析，穿越處8個河道工程中，主槽平均灘唇以下根石最大沖刷深度為溝陽險工，為14.52 m，相應管道穿越處最大沖刷高程為11.09 m（灘唇平均高程為25.61 m）。

3）大洪水時沖刷深度。由于管道穿越處位于濼口至利津兩水文站之間，工程與濼口站之間距離較近，故采用濼口站的洪水期沖刷深度作為管道穿黃深度的依據。經分析濼口站洪水期間最大沖刷深度：1958年為最大沖深年份，相應灘唇以下深度為16.95 m，相應管道穿越處最大沖刷高程為8.66 m（灘唇平均高程為25.61 m）。

4）灘地沖刷深度。根據1975—2012年劉家園、王家圈兩統測斷面要素分析，灘地最大沖刷深度分別為2.78 m、2.0 m。

3 防洪綜合評價

3.1 管道對行洪安全的影響

根據該工程可研資料，穿越黃河主槽段管頂高程為-6.19 m。根據前面分析，管道處沖刷線最低高程為2.95 m。管道位于主槽沖刷包絡圖以外，低于沖刷高程，不影響黃河行洪安全。在灘內管道采用溝埋敷設的方式，未改變原有河道面貌，對灘區內行洪沒有影響。

3.2 管道對河勢穩定性的影響

灘區管道采用溝埋敷設的方式，管道均在沖刷深度以下，建成運用后，地面沒有其他建筑物，基本保持河道原貌，對黃河河勢變化基本沒有影響。

3.3 管道對現有防洪工程、河道整治工程影響

建設單位提出的爬越大堤方案符合標準化堤防的有關要求，但工程的設計標準及施工質量的優劣將影響堤防的安全。管道穿越處沒有工程，爬越大堤處距離最近的險工、控導工程相對較遠，對河道整治工程沒有影響。

3.4 管道對防汛搶險的影響

管道爬越黃河大堤，該段堤防出險對搶險有一定的影響。由于大堤局部加高后比現狀大堤高5.50 m左右，堤頂與臨河堤坡明顯突出，大洪水期間可能走溜，易使堤防產生沖刷坍塌等險情。堤防高度增加，一旦大堤出現坡腳坍塌、漏洞等險情，在1∶3的邊坡下，搶護難度將加大。

3.5 工程建設對周圍生態環境的影響

管道爬越處臨河防浪林、背河護堤地、淤區上適生林、堤頂行道林、邊坡草皮在施工期間將鏟除，對周圍生態環境會產生不利影響。

3.6 黃河工程建設對管道的有關影響

一是堤防及淤背區一次性加高較多，有可能產生不均勻沉陷，對管道安全有一定影響。二是今后相鄰堤段堤防加高加固時，由于邊荷載增大，管道位置處將產生不均勻沉陷，特別是大堤及淤背區間發生不均勻受力時，管道將受到一定的剪切力，影響管道安全。三是堤頂為防汛搶險及日常管理的交通道路，大型車輛通過時，將會對管道安全產生不利影響。

4 工程影響防治措施

4.1 對防洪工程影響的補救措施

1）大堤和淤背區加高應進行專項設計，堤防工程施工應按照《堤防工程施工規范》及黃河防洪工程設計標準進行，工程竣工后，對涉及黃河防洪的分部工程，黃河河道主管機關按照黃河防洪工程驗收的有關要求和標準，進行驗收，驗收合格后方可啟用。

2）施工完成后對施工影響到的臨河防浪林、背河護堤地、淤區適生林、堤頂行道林、堤坡草皮、堤頂道路均應按標準恢復。對影響到的堤頂道路按標準恢復。為避免工程建設處雨水侵蝕堤防，順堤坡以及順大堤設排水設施。

3）施工過程中及建成運用后的一段時間內，應加強對堤防工程的觀測，一旦發現防洪工程有損壞的，應及時采取相應措施，消除不利影響。

4.2 對行洪及防洪搶險影響的補救措施

1）施工期間廢棄的泥漿、生活建筑垃圾不得向黃河河道內排放，油污及其他污染物應妥善處理。施工結束后，應對施工場地進行清理，對灘區埋管及時回填，恢復河道原貌。

2）管理單位在工程運行中應制定應急預案，一旦發生泄漏等險情，有相應的處理措施。管道工程廢棄時，使用單位應及時拆除，拆除后恢復堤身完整。

3）管道投入運用后，使用單位應按河道主管部門的要求負責管道的管理和防守，及時處理工程出現的問題，確保堤防工程完整和防洪安全，黃河河道主管機關負責監督檢查。每年汛前運行管理單位應會同當地河務部門對河道防洪安全狀況進行檢查，對黃河河務部門提出的穿河越堤管道工程影響防洪安全的問題，運行管理單位及時進行維修、加固、改建或重建。

4.3 黃河防汛對管道安全影響的補救措施

管道在左右岸大堤堤腳處爬越大堤，對于沖刷深度以上部分管道防護應進行專項設計，建議在管道上游采用防沖措施以保護管道。

（責任編輯 趙其芬）

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1009-6159（2016）-12-0025-02

2016-04-06

隋奇華（1982—），女，工程師