李维维 查 亮 杨维斌
某线路工程从淮南开关站向北出线,经官路沟村、绳边村、小花家岗,在前巷孜东侧沿芦张线老路径至张集变,线路设计跨越西淝河,跨越位置位于西淝河主要防洪河道内。为了维护堤防工程安全,保护河势稳定,利于河道行洪,保证国民经济、社会可持续发展,应根据国家有关法律法规和其他技术要求对其进行防洪影响评价。
防洪评价基本思路是:了解输电线路跨越河段内的河流演变规律,以及现有工程和防洪工程规划建设等情况,然后通过收集、分析跨越处西淝闸的长系列水文资料,从河势稳定、河道防洪、塔基壅水、塔台冲刷及工程管理方面进行防洪影响评价,最后得出影响评价结论。
送电线路跨越西淝河处位于凤台县康庄附近,该段河道断面较宽,跨越西淝河下游洼地共16杆15档,线路总长6173m,一般档距400m左右。工程区属淮河冲积平原的中、下游区,受淮河洪水顶托倒灌作用,在河水漫滩后,水浅流缓,造成两岸泥沙大量沉积,逐年淤高,沿岸形成约2km宽的天然堤,向两岸腹地形成倒比降。漫滩高程在17.0~20.0m(黄海高程)之间。土层地质情况自上而下为:粉质粘土:层厚0.5~3.0m;淤泥质粉质粘土:层厚4.0~8.0m;粉质粘土:层厚大于3.0m。
(1)流域及河道概况
西淝河是淮河左岸支流,发源于河南太康县马厂集,至凤台峡山口入淮,全长250km,流域面积 4750km2。1951年截源工程,流域面积减至3550km2。1976年茨淮新河开挖时,在利辛县境内的刘郢筑堵坝将西淝河上段截入茨淮新河,如今长72.41km,流域面积1621km2。流域内地形西北高、东南低,沿河地势低洼,下游形成天然湖泊花家湖。西淝河下游本干河道较为平缓,平均比降约为1/40000。西淝河左堤是淮北大堤的组成部分,堤防级别1级,防洪标准为100年一遇。
西淝河下游治理规划防洪标准:居住人口较多的圩口为20年一遇,其他圩口按10年一遇。除涝标准:自排5年一遇,抽排5年一遇。
输电线路于西淝闸上游约12.5km处跨越西淝河,拟建线路于跨越西淝河花家湖上段,左岸筑有防洪堤防封闭,右岸为岗地,西淝河左堤与右岸岗地之间平均距离约4400m,河底宽22~44m,底高程14.0~14.5m;左岸滩地宽度约2900m,其中常水位18.00m时湖面宽度1600~1800m,湖底高程最低16.6~16.8m,水深 1.2~1.4m,右岸滩地宽度约14 00m,临主河槽筑有圩堤,地面高程19.0~22.7m。西淝河港河口~西淝闸间20年一遇流量为892m3/s,20年一遇设计洪水位为24.50m。
(2)河道演变
随着上游两次截源,流域面积的减小和下游建闸控制,西淝河水位变幅减小,尤其是建国初期大规模水利整治,对黄泛淤积严重的河道进行了全面疏浚,经多年运用,河道水沙量趋于平衡,河势总体趋于稳定。工程位置处河道顺直,基本不存在水流的弯曲顶冲作用,近期不会发生大的冲淤变迁,河床基本稳定。
西淝河下游流域范围内煤炭资源丰富,淮南煤电基地大部分位于西淝河下游及其支流范围内。流域内含煤地层可采煤层平均厚度约30m,其中主采煤层占70%左右。随着地下煤炭资源的大规模开采,采煤沉陷范围和程度将不断加大,对河流、堤防等防洪除涝工程产生较大影响。
利用西淝闸水位站自1951年至2010年共60年实测洪水资料,以及1995年阜阳水利规划设计院在《西淝河下段治理工程规划》中对西淝河的设计洪水分析、2009年安徽院在《西淝河下游治理规划》中的水文分析成果,对本河段河道进行实地查勘和测量,并进行了水文分析计算、塔台壅水分析计算和冲刷与淤积分析计算。计算结果如下:西淝河20年一遇洪水时,塔基计算壅水高度为6.16×10-7m,减少行洪流量为 1.16 m3/s,占总流量比例为0.13%,最大冲刷深度0.20m。
送电线路于老西淝闸上游约12.5km处跨越西淝河。根据西淝河下游治理规划,建设项目所在河段具体规划要求如下:西淝河左堤加固、按20年一遇防洪标准加固花家湖圩,对右岸塌陷影响范围区的小洲湾圩暂维持现状。主要工程内容为堤防加固,联圩并圩等。
该跨越工程主要涉水对象是西淝河河道及淝左堤、左岸朱大圩及右岸小洲湾圩,根据线路布置,建设项目与该河段水利规划不矛盾,不影响规划将来实施。
由壅水分析计算成果,塔基前壅水高度和壅水曲线长度均很小,计算时已考虑杆塔大水时附挂漂浮物阻水,在20年一遇洪水时杆塔最大影响过水面积为16.8m2,占河道总过水面积的0.13%;减少行洪流量1.16m3/s,占行洪流量比例为0.13%,故阻水程度有限,对河道行洪安全几乎无影响。若考虑潘谢公路高路床在上游阻水,线路所在滩地断面基本不行洪,其影响更小。
根据河道演变分析结果,线路工程建成后,该段河道丰、枯水季节的来水、来沙量,以及大水时行洪流量都不会因工程建设发生明显变化,故建设项目对该河段总体河势无不利影响。
塔基阻水引起局部流速、流态改变,但这种变化仅局限于塔基周围一定范围,滩地其他区域和河槽处流速、流态无明显改变。根据上述冲刷与淤积分析计算结果,塔基处设计洪水一般冲刷为零,局部最大冲刷仅0.20m,故建设项目对局部河势影响也很小,不会改变该河段河势。
此外,参照防洪评价报告编制导则,对防汛抢险、第三人合法水事权益均无明显不利影响。
线路跨河时杆塔位于西淝河左岸外滩地,高水位时形成阻水,但阻水面积、计算壅水高度和壅水曲线长度均很小;塔基阻水引起局部流速、流态改变,但这种变化仅局限于塔基周围一定范围,滩地其他区域和河槽处流速、流态无明显改变;冲刷分析计算很小,不会因杆塔的建设造成河床或岸坡冲刷。故项目建设对河道行洪安全无明显不利影响,对河势稳定无明显不利影响。
线路设计防洪标准满足规范要求,设计架空高度均能满足百年一遇设计洪水位、与堤防交叉堤顶防汛道路、与河道交叉最高通航水位等规范规定的净空要求。
项目建设与西淝河下游该段水利规划不矛盾,不影响规划将来实施。施工在非汛时进行,对防汛抢险影响不大。线路杆塔布置距堤防较远,不会影响堤防日常管理。
西淝河若发生较大洪水时,下游花家湖洼地两岸圩堤漫溢,出口受淮河顶托,退水缓慢,河道内塔基长期受洪水浸泡、冲刷,影响塔基稳定,为安全计,建议河道内的塔基全部采用埋深较大、稳定性好的灌注桩基础。
施工时应自觉接受河道主管部门的监督。工程塔基施工时有少量土方开挖,应注意堆土及弃土的合理处置,避免造成新的水土流失。各施工点在施工结束时,现场剩余少量的砂、石及混凝土要进行深埋处理,做到工完、料尽、场地清。
部分杆塔位于采煤塌陷区,线路方案应进行地质灾害评估,塔基设计应考虑不均匀沉陷影响并采用相应的工程措施,线路运行过程中应注意加强沉陷观测