皇甫川大唐煤電廠2×660MW 項目防洪工程建設影響分析

郭飛燕

（府谷縣河道養護站,陜西 府谷 719499）

1 概況

大唐陜西西王寨煤電一體化2×660 MW 電廠,擬建于陜西省府谷縣皇甫川右岸距入黃口2.5 km 處,廠區沿皇甫川右岸建置,其中一部分靠開挖右岸山體, 一部分位于現皇甫川道的灘地。為了保護廠區安全,擬在廠區迎水側修建防護工程,工程上游連接選煤廠防洪工程,下游連接公路外側現狀高坎,防護工程長度 1911.9 m,為墻式護岸與坡式護岸相結合形式。新修堤頂道路與上下游堤頂及原公路銜接,新修排洪涵洞兩處。堤頂寬8 m,硬化路面寬度為8 m,采用混凝土路面。為了確保項目順利建設,需對工程建設對河道行洪影響進行分析。

2 河道現狀和水文特性分析

2.1 河段現狀

項目區現狀左岸為自然岸坎,右岸為灘地,沒有防洪工程,根據《陜西省黃甫川流域綜合規劃》,項目區河段規劃防洪標準為 100年一遇。

項目區河段為蜿蜒河道,兩岸有間斷性山體突出,控制節點多,使得河道不會出現明顯擺動,僅在少數開闊段有主槽的擺動。河道主槽單一,多年來一直保持現狀,基本穩定。河道主槽相對較窄,輸沙能力強,年內有沖淤變化,但多年平均沖淤變化趨于基本平衡。河槽徑流具有間歇性,流量變化大。通過河道勘察,河槽床面泥沙組成為粗細交替,粗的地方以卵石和塊石為主,細的地方為2 cm 以下的卵石和粗沙為主或以粗沙為主,這說明長期來看,整體河道的主槽沒有明顯的刷深或淤高。河段在年內有沖淤變化,但多年沖淤變化趨于平衡。

2.2 皇甫川水文特性分析

皇甫川屬中溫帶半干旱大陸性季風氣候,多年平均降雨量為413.2 mm（皇甫水文站位于項目廠址上游約9.3 km,控制流域面積為3175 km2）。實測多年平均流量為4.4 m3/s,年徑流總量1.39 億m3,屬于典型的季節性河流。皇甫川流域暴雨季節性強,時間集中,歷時短,強度大,籠罩面積小,年際變化大,洪水的特點是來勢兇猛、陡漲陡落,且洪峰多為尖瘦型單峰。

3 壅水分析

根據大唐陜西西王寨煤電一體化2×660 MW 電廠防護河段的防洪要求及地形特點,布設河道測繪大斷面。本次采用2017年10 月實測河道斷面,平均斷面間距271 m,共布設 16 條水文大斷面,起始斷面位于皇甫川大橋,終止斷面位于金安大橋。左岸以現狀堤防及自然岸坎為邊界,右岸以已批復堤防及自然岸坎為邊界。項目所在河段以現狀河道和項目建成后兩種工況進行水面線分析計算,分析比較項目實施前后100年一遇設計洪水位的變化情況。項目計算成果見表1（計算過程略）。項目建成后縮窄了部分河道,100年一遇設計洪水位較項目實施前局部河段水位有壅高,壅高幅度為0.03 m～0.49 m,最大壅高0.49 m 發生在17#斷面。本河段的水位壅高主要體現在本次項目實施河段及其上游一定范圍,對河段上游的影響范圍為1105 m。

表1 項目建設前后水面線成果比較表

從表1 可以看出,項目建成后河道水面寬度縮窄18 m～319 m,主要縮窄了右岸高處的灘面寬度。項目建設導致河道縮灘后,水流集中,部分斷面流速有一定程度的增大。計算得到項目建成后斷面百年一遇平均 流速較該河段現狀河道百年一遇平均流速增加 0.01 m/s～0.63 m/s,河段斷面平均流速增幅為0.2%～14.9%；最大增幅發生在16# 斷面, 流速增大0.63 m/s。從一般規律來看,河道縮窄斷面流速應當增大,但項目區15#斷 面流速卻有一定減小,分析主要原因是根據堤線布置,由于局部地形原因項目建設該斷面位置并未壓縮河道,反而由于下游斷面壅水造成該斷面水位壅高,相應地增大了行洪斷面面積,出現斷面平均流速較項目實施以前相應減小。

從表1 中可以看出,各斷面設計洪水成果與原設計洪水水位相比,各斷面基本相符,相差在0.02 m～0.32 m。究其原因是：本次河道斷面測量時間與原設計單位測量時間年份相距較長,斷面測量的位置也不盡重合,河道斷面幾年來發生了一些變化,導致實測的大斷面不完全一致。

4 項目建設影響分析

4.1 項目建設與相關規劃的關系與影響分析

《黃河流域綜合規劃》（2012～2030年）明確提出了皇甫工業集中區河段的防洪安全為皇甫川流域防洪治理重點保障河段之一。《陜西省黃甫川流域綜合規劃》《陜西省府谷縣水利發展規劃（2011-2020）》《府谷縣黃甫川下游黃甫至入黃口段河道整治工程規劃》,明確了皇甫川河段需要進行防洪整治工程建設, 其中本項目所在河段規劃防洪標準為100年一遇,規劃堤距不小于240 m。本項目設防標準與規劃一致,采用100年一遇設計標準,同時通過本項目建設完成了項目所在河段規劃的防洪工程。本項目工程設計堤距300 m,大于規劃的240 m 堤距,不會對河道的整體規劃產生不利影響。工程建設整體上與規劃的皇甫川流域治理開發與管理的總體布局保持一致。

4.2 項目建設對河道泄洪的影響分析

項目建設束窄了行洪斷面寬度,項目實施后的100年一遇設計洪水位較工程實施前局部河段水位造成壅高,壅高幅度為 0.03 m～0.49 m,最大壅高0.49 m 發生在17#斷面。對河段上游的影響范圍為1105 m。工程的修建對工程所在河道行洪有一定影響。

本項目在河道內的建設內容均安排在枯水期施工,由于枯水期河道流量較小,且工程距現有河道距離較遠,工程施工時不需修筑圍堰等臨時設施,所以施工期對河道泄洪影響較小。

4.3 項目建設對河勢穩定的影響分析

該段河道受上下游節點的控制,河勢基本穩定,所修建的防護工程距離河道主槽尚有50 m～200 m 的距離,不會對主流形成明顯頂托而改變河勢。雖然發生洪水時會有少量刷深,但河床的粗顆粒及左岸基巖會限制沖刷的發展,不會形成強烈的沖刷下切；灘地會受到沖刷后退,但受左岸基巖及右岸擬建防護工程的控制,后退幅度不大。工程建成后行洪斷面規整,河勢基本得到控制更趨于穩定。因此,項目建設對河勢穩定沒有大的不利影響。

4.4 項目建設對工程和防汛搶險的的影響分析

項目區目前無堤防等水利工程設施。本工程首端接規劃的大唐陜西府谷能源化工有限責任公司西王寨礦井及選煤廠防洪工程,工程修建后對上游1105 m 范圍內規劃防洪工程會造成壅水影響。本項目的建設,將有效保障皇甫工業集中區防洪安全。工程建設不會中斷現有河道右岸道路,同時新建的堤頂道路有利于防汛搶險車輛、物資及人員的通行,更加有利于該河段的防汛搶險。

4.5 建設項目防御洪澇的設防標準與措施是否適當

擬建工程按 100年一遇洪水設計,其防洪標準與兩岸規劃最高設防標準一致。符合《防洪標準》（GB 50201-2014）中該容量等級電廠的防洪標準。

13#～14#斷面場地最低標高為860.50 m,14#～20#斷面場地最低標高為858.00 m,均高于設計洪水位,也高于對應的堤頂高程,滿足100年一遇防洪要求。防護工程凹岸擋墻的基礎以上細砂全部清除,基礎埋深深入基巖以下0.5 m。凸岸及平順段堤線布置距離主流較遠,坡式護岸基礎采用 基巖控制,并設籠石護腳,籠石高2 m。所有斷面基礎埋深滿足沖刷要求。

4.6 項目建設對第三人合法水事權益的影響分析

項目的建設將占用右岸現有通村道路,水位壅高也將增大現狀河灘地的淹沒損失。工業園區擬在廠區南面繞行改建通村道路,本項目新建的堤頂道路也可滿足日常通行,不會對通村道路通行造成大的影響；對于增加的淹沒損失應予以補償。

在廠區首端上游2.9 km 處有皇甫川金安大橋,1.50 km 處左岸河道內有奧維乾元、奧維加能項目區廠房建筑,廠區末端下游1.9 km 處皇甫川入黃河口處有跨河公路橋,本項目的建設均不會對上述設施造成影響。工程區河段左岸堤路堤頂高程均在858.60 m 以上,滿足100年一遇防洪要求,本項目的建設不會影響左岸道路的正常通行。

項目建成后會造成局部河段流速增大,增強了水流的沖刷作用,加劇洪水對河段左岸頂沖段岸坎掏刷,將產生一定不利影響。項目區及附近區域無取水、排水工程等設施,不涉及其它第三人合法水事權益。

5 工程影響防治與補救措施

5.1 對河道泄洪、管理防治與補救措施

工程建設開工前,建設單位應將施工安排送河道主管部門備案；河道內施工安排在枯水期,不得隨意在河道內堆砌施工物料；施工期間要與當地水行政主管部門、水情部門保持密切聯系,根據洪水預報,及時采取措施,確保防汛安全；施工結束后,要及時拆除臨建設施,推平施工道路,徹底清除施 工棄渣等剩余物料,保障洪水通暢渲泄。

5.2 對第三人合法水事權益的補救措施

本次新建防護工程與上游已批復的防洪工程建設單位均為大唐陜西府谷煤電有限責任公司,上游已批復的防洪工程實施時應考慮本項目的壅水影響；項目實施時一并做好通村交通改建工程,建成后做好交通組織,保障通村交通及廠區周邊通行安全順暢,對于增加的河灘地淹沒損失應予以補償；采用擋墻、鉛絲籠石等形式對左岸頂沖段進行加固防護。

5.3 工程運行初期的觀測與防護

由于施工必然會對河道灘地原貌及地質結構產生一定的影響,修建后的防護工程未經受過洪水的考驗,其工作狀態和抗洪能力需等待檢驗,建議項目建成后對河勢變化情況、防護工程安全度汛等項目進行觀測、養護,觀測養護時間不少于5年。

6 結語

通過分析探討,大唐煤電廠2×660 MW 項目防洪工程縮窄河道,對河道地質地貌會產生一定的影響和壅水,但對于河道行洪、河勢、防洪搶險來說沒有影響,項目建成后將成為皇甫川河道整體防洪工程的一部分,可以保護沿岸單位企業安全,有利于皇甫川形成完整的防洪體系,只要完善措施,加強觀測,完全是利大于弊,為項目建設提供了科學依據。