济南至青岛输气管道工程穿黄河防洪评价

隋奇华，张娟

（山东黄河勘测设计研究院，山东济南 250013）

济南至青岛输气管道工程穿黄河防洪评价

隋奇华，张娟

（山东黄河勘测设计研究院，山东济南 250013）

依据堤防工程设计规范及黄河防洪设计标准对管道穿越河道滩地有关问题进行计算，并从行洪安全、河势稳定、现有防洪工程、河道整治工程、防汛抢险、周围生态环境等进行了综合评价。

输气管道；黄河滩地；防洪评价

济青二线工程输气干线起点位于榆济线齐河站旁的齐河站，全线长度398 km，管道自西向东依次经过德州、济南、滨州、淄博、东营、潍坊、青岛7个市的13个县（区），干线线路设13座监控阀室。济青二线工程设计压力为8 MPa，主干线管道内径为800 mm。管道拟在黄河左岸济南段大堤桩号175+030、右岸大堤桩号78+300处爬越大堤，并穿越黄河。本文重点从黄河防洪、防凌和河道管理等方面进行评价，以确保黄河防洪安全及输气管道的安全运营。

1 管道穿越处黄河的基本情况

管道穿越位置位于章丘市胡家岸险工至济阳县葛家店险工河段内，两岸均修有河道整治工程。目前，该河段共有河道整治工程8处，工程长度13.35 km。工程所在左岸堤防属济阳黄河河务局管辖，部分堤顶进行了硬化；工程所在右岸堤防属章丘黄河河务局管辖，堤顶全线进行了硬化。

胡家岸险工～葛店险工河段，随着河道整治工程的不断完善，河势已基本得到控制，险工、控导工程着溜位置虽因大河流量不同而出现上提下延变化，但河道流路基本稳定，管道穿越处汛末河道主溜线均在现河道内，摆动幅度小于200 m。

2 管道穿越河道滩地有关问题计算分析

2.1 主河槽宽度的确定

拟建穿越断面上游距离刘家园断面1.05 km，下游距离王家圈断面10.8 km。据刘家园、王家圈两个河道统测断面统计成果分析表明，两断面主槽摆动范围（起、终点距）分别为1.19～1.86 km、1.5～2.4 km，主槽最大摆动范围相应的宽度分别为668 m、900 m。深泓点摆动范围（起点距）分别为1.42～1.80 km、2.10～2.29 km，相应摆动幅度为380 m、190 m。经分析，主槽最大宽度采用1.0 km。管道穿越处断面宽度约2.41 km，选取蒋家控导工程为主槽右岸起点，左岸滩地宽410 m，右岸滩地宽1.0 km。

2.2 主槽与滩地冲刷深度

1）断面冲刷深度。经分析1975—2012年刘家园和王家圈两统测断面资料，刘家园和王家圈两个断面深泓点高程变化分别为13.66～21.35 m，15.52～19.99 m，变幅分别为7.69 m、4.47 m。

主槽左右岸滩唇平均高程以下最大水深发生在1984年，相应滩唇以下最大水深为10.97 m，相应管道穿越处最大冲刷高程为14.64 m。

2）根石冲刷深度。根据2000年防洪基础资料及2003—2012年根石探测资料分析，穿越处8个河道工程中，主槽平均滩唇以下根石最大冲刷深度为沟阳险工，为14.52 m，相应管道穿越处最大冲刷高程为11.09 m（滩唇平均高程为25.61 m）。

3）大洪水时冲刷深度。由于管道穿越处位于泺口至利津两水文站之间，工程与泺口站之间距离较近，故采用泺口站的洪水期冲刷深度作为管道穿黄深度的依据。经分析泺口站洪水期间最大冲刷深度：1958年为最大冲深年份，相应滩唇以下深度为16.95 m，相应管道穿越处最大冲刷高程为8.66 m（滩唇平均高程为25.61 m）。

4）滩地冲刷深度。根据1975—2012年刘家园、王家圈两统测断面要素分析，滩地最大冲刷深度分别为2.78 m、2.0 m。

3 防洪综合评价

3.1 管道对行洪安全的影响

根据该工程可研资料，穿越黄河主槽段管顶高程为-6.19 m。根据前面分析，管道处冲刷线最低高程为2.95 m。管道位于主槽冲刷包络图以外，低于冲刷高程，不影响黄河行洪安全。在滩内管道采用沟埋敷设的方式，未改变原有河道面貌，对滩区内行洪没有影响。

3.2 管道对河势稳定性的影响

滩区管道采用沟埋敷设的方式，管道均在冲刷深度以下，建成运用后，地面没有其他建筑物，基本保持河道原貌，对黄河河势变化基本没有影响。

3.3 管道对现有防洪工程、河道整治工程影响

建设单位提出的爬越大堤方案符合标准化堤防的有关要求，但工程的设计标准及施工质量的优劣将影响堤防的安全。管道穿越处没有工程，爬越大堤处距离最近的险工、控导工程相对较远，对河道整治工程没有影响。

3.4 管道对防汛抢险的影响

管道爬越黄河大堤，该段堤防出险对抢险有一定的影响。由于大堤局部加高后比现状大堤高5.50 m左右，堤顶与临河堤坡明显突出，大洪水期间可能走溜，易使堤防产生冲刷坍塌等险情。堤防高度增加，一旦大堤出现坡脚坍塌、漏洞等险情，在1∶3的边坡下，抢护难度将加大。

3.5 工程建设对周围生态环境的影响

管道爬越处临河防浪林、背河护堤地、淤区上适生林、堤顶行道林、边坡草皮在施工期间将铲除，对周围生态环境会产生不利影响。

3.6 黄河工程建设对管道的有关影响

一是堤防及淤背区一次性加高较多，有可能产生不均匀沉陷，对管道安全有一定影响。二是今后相邻堤段堤防加高加固时，由于边荷载增大，管道位置处将产生不均匀沉陷，特别是大堤及淤背区间发生不均匀受力时，管道将受到一定的剪切力，影响管道安全。三是堤顶为防汛抢险及日常管理的交通道路，大型车辆通过时，将会对管道安全产生不利影响。

4 工程影响防治措施

4.1 对防洪工程影响的补救措施

1）大堤和淤背区加高应进行专项设计，堤防工程施工应按照《堤防工程施工规范》及黄河防洪工程设计标准进行，工程竣工后，对涉及黄河防洪的分部工程，黄河河道主管机关按照黄河防洪工程验收的有关要求和标准，进行验收，验收合格后方可启用。

2）施工完成后对施工影响到的临河防浪林、背河护堤地、淤区适生林、堤顶行道林、堤坡草皮、堤顶道路均应按标准恢复。对影响到的堤顶道路按标准恢复。为避免工程建设处雨水侵蚀堤防，顺堤坡以及顺大堤设排水设施。

3）施工过程中及建成运用后的一段时间内，应加强对堤防工程的观测，一旦发现防洪工程有损坏的，应及时采取相应措施，消除不利影响。

4.2 对行洪及防洪抢险影响的补救措施

1）施工期间废弃的泥浆、生活建筑垃圾不得向黄河河道内排放，油污及其他污染物应妥善处理。施工结束后，应对施工场地进行清理，对滩区埋管及时回填，恢复河道原貌。

2）管理单位在工程运行中应制定应急预案，一旦发生泄漏等险情，有相应的处理措施。管道工程废弃时，使用单位应及时拆除，拆除后恢复堤身完整。

3）管道投入运用后，使用单位应按河道主管部门的要求负责管道的管理和防守，及时处理工程出现的问题，确保堤防工程完整和防洪安全，黄河河道主管机关负责监督检查。每年汛前运行管理单位应会同当地河务部门对河道防洪安全状况进行检查，对黄河河务部门提出的穿河越堤管道工程影响防洪安全的问题，运行管理单位及时进行维修、加固、改建或重建。

4.3 黄河防汛对管道安全影响的补救措施

管道在左右岸大堤堤脚处爬越大堤，对于冲刷深度以上部分管道防护应进行专项设计，建议在管道上游采用防冲措施以保护管道。

（责任编辑 赵其芬）

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1009-6159（2016）-12-0025-02

2016-04-06

隋奇华（1982—），女，工程师