裙带河大开挖穿越工程防洪影响评价

贺芳丁 邢中华 董新美

(1.山东省水利科学研究院，济南 250013；2.潍坊市水利建筑安装工程处，山东潍坊 261031)

随着我国经济建设的飞速发展，基础设施建设投入的加大，河道建设项目越来越多，规模越来越大，涉及面也越来越广，各类跨河、穿河、临河工程逐年增加。根据《中华人民共和国防洪法》、《河道管理范围内建设项目管理的有关规定》等法律法规的有关规定，在河道管理范围内建设大、中型及对防洪有较大影响的小型建设项目都必须进行防洪评价。

1 工程概况

1.1 建设项目概况

烟台港西港区至淄博重质液体化工原料输送管道工程穿越裙带河位置位于青州市高柳镇永和村西南 400m，穿越段裙带河左右两岸之间距离约30m，左岸高程20.9m，右岸高程19.6m，河底最低点高程为18.6m。

输油管道设计采用大开挖的方式穿越裙带河，穿越工程等级为小型。裙带河穿越为京博、金诚、汇丰三条支线平面上并行穿越,三条管线穿越的最小间距不小于 5m。穿越处设计压力为 6.4MPa，管径分别为 Φ406.4、Φ355.6、Φ323.9mm。河道右岸为穿越起点，河道左岸为穿越终点。穿越管道起、终点里程分别为285+100、285+350。管道水平长度250m，其中大开挖穿越段 182.5m，一般线路段168.5m。穿越管道深埋河底段水平长度 13.5m，管底设计标高为 15.6m。河底最低点距设计管顶埋深2.59m。设计对河道左岸迎水坡采用浆砌石挡墙护岸，顺水流方向护岸长19m。

1.2 河道基本情况

（1）河道概况。

裙带河发源于青州市邵庄镇辛岭，流向自南而北，在广饶县大王镇西北入织女河。流域面积190.2km2，干流长度29.7km，道上无拦河闸和水库，待建项目处无其它设施。

（2）项目处河道现状。

管道穿越处裙带河形状规则，地势平坦，河岸两侧均以田地分布，属冲洪积平原地貌单元，田间沟渠发育。管道穿越处河道已干枯，并被开辟为农田，大堤外侧为农田，河堤破坏严重，河道局部被填埋。河道东侧新修寿光市西外环路。河道东岸新修一沥青公路，交通便捷。

2 河道演变

裙带河的近期演变，主要受人为因素的影响。1972年至今沿河乡镇都组织人力对河道进行改道治理，堤防进行了护岸、加宽以及修建排水涵洞。

裙带河未来的演变，仍取决于人们对河道的治理活动。随着社会发展，经济实力的增强，人们对河道的防洪除涝安全要求不断提高。规划实施后，河槽加宽，堤防加高培厚，使河道控导洪、涝水排泄，制止河床平面摆动的能力增强。河槽断面增大后流速减小，河床更加趋于稳定。

今后长时间内，河床仍将在人为因素的影响下进行局部变化，不会出现大的平面位移与河底下切。而且随着治理措施的进一步加强，河道会更加稳定。

3 防洪评价计算

3.1 评价标准确定

根据《防洪标准》GB50201-94和当地水利部门的意见，裙带河穿越段河道规划防洪标准为10年一遇。裙带河穿越为小型穿越，其工程的防洪标准为20年一遇洪水设计。

3.2 水文分析计算

设计洪水的计算采用暴雨资料推求设计洪水的方法。设计面雨量根据《山东省水文图集》多年平均最大24h降水量等值线图及山东半岛防洪规划报告中相邻流域的设计暴雨成果综合计算。

根据流域暴雨洪水特性，设计雨期选用3天，设计雨型采用同频率内包，即3天内包24h的设计雨型。设计雨型采用泰沂山南北区 2h雨型表；输油管道穿越的裙带河属泰沂山北区，计算单元设计净雨量，采用《山东省水文图集》中降雨径流关系。平原区采用降雨径流关系14号线。

汇流计算采用综合瞬时单位线，经计算，输油管道穿越裙带河断面20年一遇设计流量142m3/s，平均流速1.69m/s。

3.3 设计洪水位计算

裙带河缺乏系统的水面线推求成果，根据谢才公式及曼宁公式计算设计洪水位。穿越处河道断面要素见表 1。经计算，20年一遇设计洪水位为19.6m(详见表2)。

表1 穿越处河道现状断面要素表

表2 管道穿越处水文计算成果表

3.4 冲刷分析

根据地质资料，管道穿越处河床表层为粉质粘土，故采用粘性土公式计算河道冲刷。经计算，20年一遇洪水河槽冲刷深度为0.50m。

4 防洪综合评价

4.1 与现有水利规划的关系及影响分析

裙带河穿越段无水利规划。根据管道工程设计资料，穿越管道深埋河底段长度 13.5m，现状河道底宽13.4m，管道设计满足河道现状管理要求。

4.2 与现有防洪标准、有关技术要求和管理要求的适应性分析

裙带河穿越河段规划防洪标准为 10年一遇。该穿越工程等级为小型穿越，管道设计防洪标准为20年一遇，满足河道规划防洪标准要求。

4.3 对行洪安全和防汛抢险的影响分析

建设项目在裙带河的穿越方案为大开挖沟埋敷设，管道埋设在河槽以下，穿越管道不占用河道的有效行洪断面，对河槽的行洪能力不会产生影响。项目计划在非汛期施工，也不会对防汛抢险造成影响。

穿越河槽段河底最低点距设计管顶 2.59m，20年一遇洪水冲刷深度为 0.50m。可见，管道的埋置深度满足规范要求，河道行洪不会对管道安全带来影响。

4.4 对河势稳定的影响分析

管道穿越对局部河势稳定的影响主要表现在大开挖回填后，河床地质条件发生改变，破坏了原河道已形成的动力平衡状态，会对局部河势稳定产生影响，但由于工程建设的范围仅限于管道上、下游非常有限的范围内，影响时间较短，对总体河势稳定影响较小。

4.5 项目建设对第三人合法水事权益的影响分析

根据河道管理部门提供的资料，输油管道穿越裙带河处不涉及第三人合法水事权益问题。

5 工程影响防治措施

管道工程设计中，对河道左岸迎水坡采用浆砌石挡墙护岸，顺水流方向护岸长19m。

本次评价认为，上述防护措施结构不合理，防护范围较小，不满足要求。为减轻由于大开挖施工后水流对回填岸坡的冲刷，应对穿越断面临近的迎水坡修建浆砌石护坡工程，顺水流方向护砌长度60m，护砌高度为岸坡迎水坡自坡脚至坡顶。护坡工程采用M15浆砌块石结构。

6 结论与建议

6.1 结论

管道工程的设计防洪标准为 20年一遇，满足河道规划标准要求。

管道深埋河底段长度大于河道底宽，管道埋深大于管道埋设的技术要求，满足河道管理要求。

管道穿越河道采用大开挖沟埋敷设方式，在河床内不增加阻水建筑物，水流流态和流势不会发生变化，管道建设对总体河势和局部河势影响较小。

按管道设计方案施工，输油管道不占用河道行洪断面，不影响河道的行洪能力；输油管道穿越处不涉及第三人合法水事权益问题。

6.2 建议

为确保穿越河段河道行洪安全，建议开挖段土方施工应达到以下技术要求。

穿越段管顶以上 1.5m范围内的管沟采用粘土回填，分层铺土、分层压实，压实度要求不低于0.90。

注意开挖河段大堤与两侧原有河堤的连接质量，开挖、回填坡度不小于1:3。

建议在管道穿越大堤位置各布设两道截渗环，以保证管道穿越处堤防的渗流安全。

为保证河道的行洪安全和输油管道的运输安全，建议对穿越河段修建浆砌石护坡工程，顺水流方向护砌长度60m。

为保证输油管道的正常运行与安全，建议对管道两侧河道上、下游一定范围内进行保护。