过河压力管线工程防洪评价

王立民

（辽宁省抚顺水文局，辽宁抚顺113015）

过河压力管线工程防洪评价

王立民

（辽宁省抚顺水文局，辽宁抚顺113015）

通过项目实例简要介绍了中小型山溪性河过河管道工程防洪评价的一般方法和工作内容，并提出防洪评价的结论和建议，为相似建设项目防洪评价工作提供参考。

过河；压力管线；防洪评价

【DOI】10.13616/j.cnki.gcjsysj.2016.08.077

1 引言

水是生命之泉，人类择水而居。随着经济发展和城市化建设，出现越来越多的跨河、过河、傍河工程，而这些工程必然会对城市防洪造成一定的影响，乃至发生突发性事件，造成人民生命财产损失。如何公正、客观地对建设项目进行评价，并提出有建设性的建议，是水利发展目标对我们的基本要求。论文通过实例介绍过河管线防洪评价的工作方法，供同仁参考。

1.1 工程概况

过河压力管线工程是辽电住宅区污水泵站改造工程子工程，起点为辽电住宅区污水泵站，终点为已建2012年绿水项目章党河污水截流工程重力流管线污水截留检查井。污水压力管道管径为400mm，干管全长969m。建成后电厂小区污水与河西污水站收集的污水排入章党污水处理厂统一处理。

1.2 河流概况

章党河是浑河右侧一级支流，干流全长34.5km，流域面积326km2，河道比降为0.397%，是浑河抚顺城市段比较重要的支流之一。

章党河所在地区属寒温带季风大陆性气候，冬季严寒漫长，多为西北风，夏季炎热多雨，春季干旱多风沙。该地区多年平均降水在800mm左右。降水量的年际变化较大，丰水年和枯水年相差3倍以上。

章党河流域无水文观测站，根据浑河其他各测站统计，暴雨多发生在7月、8月，占全年的70%～90%，尤以7月下旬、8月上旬为最大，占全年的45%～57%。章党河洪水由暴雨产生，浑河洪水发生的时间与暴雨出现的时间较一致，洪水急涨急落，历时较短，具有典型的山溪性河流特征。

1.3 河道、堤防状况

章党河下游河段两岸大堤距离在100～140m之间，主槽河宽在50～120m之间，行洪宽度在70～120m之间,河道比降0.24%，安全泄量约为900m3/s。

由于左岸拥有国有大型企业——辽宁发电厂，总装机容量为68.2万kW，因此左岸防洪标准为100年一遇，堤防工程等级为Ⅰ级；右岸居民聚集区段防洪标准为100年一遇，堤防工程等级为Ⅰ级，其他河段防洪标准为20年一遇，堤防工程等级为Ⅳ级。

2 主要计算

2.1 设计洪水分析

章党河流域在辽宁省水文分区中属于Ⅲ5水文分区。流域内无水文测站，属于无资料地区。按照《辽宁省中小河流（无资料地区）设计暴雨洪水计算方法》进行复核，该设计报告各频率洪水计算成果准确（见表1）。

表1 章党河各频率设计洪水计算成果表m3/s

2.2 水面线推求

水面线起始断面选在浑河干流章党河河口，章党河口水位由新泰河河口水位为起始断面水位推求的，（因新泰河在章党河口上游350m处，相距很近），新泰河水位采用东北勘测设计研究院设计《抚顺市城市防洪工程上游段鲍家河口至黑虎山段北堤、东洲河口至章党大桥段南堤初步设计报告》中的新泰河各洪水频率相应水位计算成果，经复核各频率水位计算成果准确（见表2）。

2.3 河床冲刷深度计算

依据《堤防工程设计规范》（GB50286-2013），对章党河下游河段百年一遇洪水河床的冲刷深度进行演算，计算公式如下：

表2 章党河设计洪水水面线计算成果表m

式中，hs为局部冲刷深度（m）；h0为冲刷处的水深（m）；Ucp为近岸垂线平均流速（m/s）；UC为泥沙的启动流速（m/s）；n为与防护岸坡在平面上的形状有关，一般取n=1/4-1/6。

式中，d50为河床的中值粒径（m）；H0为行进水流水深（m）；rs,r分别为泥沙与水的重度（kN/m3),g为重力加速度（m/s2)。

其中近岸垂线平均流速Ucp的计算应符合下列规定：

式中，U为平均流速（m/s）；η为水流流速分配不均匀系数，根据水流流向与岸坡交角α角查表采用。

演算结果见表3。

表3 章党河下游河道平顺段冲刷深度计算表

3 防洪综合评价

3.1 项目建设与有关规划的关系及影响分析

工程项目是抚顺市2014年城建市政设施改造项目内容之一，符合城市建设的总体和远景规划，本工程项目的建设实施是《2010—2030年抚顺市城市总体规划》的具体落实。通过该工程项目的实施改善了当地的市政环境，解决了入河排污问题，促进了水环境及区域生态的净化与良性发展，是一举多得的市政建设措施[1]。

3.2 项目建设对堤防防洪标准及相关管理技术要求的影响分析

工程所在河段河堤的防洪标准为100年一遇。按照工程设计方案所示，本工程项目的实施仅牵涉到管线路径处的河堤、河底开挖，影响范围小，且管线埋设竣工后按照大堤原设计标准压实回填，恢复了大堤的原有防洪功能，对大堤的防洪标准及其他相关管理技术要求等没有不利影响。

3.3 项目建设对河道泄洪的影响分析

根据上述的分析计算结果，百年一遇洪水洪峰流量为1789 m3/s,工程施工处相应洪水位为97.07m。按照工程设计及施工方案，工程竣工后对河道河床没有抬高或者设置影响行洪的障碍物，对两岸河堤也没有破坏，因此此项工程竣工后对河道泄洪没有影响[2]。

3.4 项目建设对河势稳定、堤防、护岸及其他水利工程的影响分析

该工程竣工后，对河底、堤防、护岸的外观与内在形态无永久性改变，且不存在阻水、回流、跌流等现象，根据上述河床冲刷计算结果亦可看出，百年一遇洪水下，过河管线埋深大于河床冲刷深度，过河管线的安全可以得到保障，因此，该工程竣工后对河势稳定、堤防护岸等均无不利影响。

4 结论和建议

4.1 评价结论

4.1.1 河道演变及河势稳定性评价结论

按照设计方案及施工方案计划，该工程竣工后，将对施工期临时开挖的河道、河堤护坡等部位进行恢复整治，标准应不低于原标准。因此，该工程项目的建设对河道演变及河势稳定无不利影响。

4.1.2 建设项目对河道防洪等各方面影响评价结论

该工程施工期限设定在11—12月，秋末冬初，属于该河段的枯水期，因此，工程施工期不存在对河道防洪产生负面影响的问题。根据前述相关计算成果显示，过河管线埋深大于防洪标准洪水下河床冲刷深度，按照工程设计施工可确保工程自身在洪水期的安全；且施工过后管线沟将压实回填，恢复原河床高程，对原河道河堤防洪标准、汛期河道行洪没有不利影响[3]。

4.2 建议

1）工程施工要严格按照经批准的工程设计方案执行，竣工后的工程不得侵占、损毁计划外的防汛抢险设施，或对相关河段防汛抢险造成不利影响。

2）工程施工涉及改变河道堤防等防汛设施时，应报请相关水利机关审核批准，并由相关管理机关派人现场监督实施，并于工程部件施工完毕后按照不低于原标准恢复所涉及河道堤防等防汛设施原貌和功能。

3）根据河床冲刷深度计算成果，工程管线的埋深仅略低于百年一遇洪水河床冲刷深度。建议适当增加管线埋深，提高工程自身防洪安全。

【1】刘中安.论城市管线勘察的特点及常见问题[J].黑龙江科技信息，2016 (5):91.

【2】李军吉.绍兴市出台《绍兴市城市管线管理办法》[J].城市勘测，2010(3): 151.

【3】王国荣，孙毅中.基于知识与规则的城市管线空间关系及数据校验[J].江苏城市规划，2006(1):40-43.

Evaluation on Flood Control in River-crossed Pipeline-pressed Engineering

WANG Li-min
(Fushun Hydro-graphic Officein Liaoning Province,Fushun113015,China)

Through the project example,this paper briefly introduces the general method and the working content of the flood control evaluati on onsmall and medium river-crossed pipeline project crossing mountain river,and puts for ward the conclusions and recommendations for flood control evaluation to prov idea reference for similar construction projects.

across the river;pipeline with pressure;the flood control evaluation

TU990.3

A

1007-9467（2016）08-0142-02

2016-05-16

王立民(1966～)，男，辽宁抚顺人，工程师，从事水文水资源研究。