朱芯琦
(菏泽市水利设计咨询有限公司,山东 菏泽 274000)
为满足定陶区中心城区用热需求,定陶区确定建设集中供热热网工程输送干线工程。本工程可满足远期(2030年)供热面积约494.3万m2(远期794万m2),敷设DN1000主干线管网管槽长度19.72km,一期管网总管槽长度47.2km。本次防洪评价涉及的河流为东鱼河北支,项目采用直埋的方式穿越该河。在堤外及穿越河堤部分,按堤外埋深1.5m设计,在堤内沿着河床护坡、河床开挖、直埋,埋设深度为3m。
根据《防洪标准》(GB50201-94)及菏泽市水利勘测设计院1999年9月编制的《菏泽地区淮河流域防洪规划报告》,确定定陶区集中供热热网工程防洪评价管线穿河道处河段的防洪标准。东鱼河北支现状河道防洪标准为20年一遇,远期规划防洪标准为30年一遇;根据《城镇供热管网设计规范》(CJJ34-2010)以及《水电枢纽工程等级划分及设计安全标准》(DL5180—2003)中的规定,定陶区集中供热热网一期项目工程为Ⅰ级,穿越大型河流的管道设计防洪标准为100年一遇。因此,确定定陶区集中供热热网一期工程项目防洪评价标准为100年一遇。
管道穿越处河道断面计算流域面积894km2、河底比降1/8000、河槽糙率0.0225、河滩糙率0.03、穿越处河滩河槽均为粉土。本次防洪评价对于有防洪要求的东鱼河北支河,采用经过补充的1970年水文分析成果,进行设计洪水计算,其中管道穿越处河道桩号42+800,河底高程43.31m,滩地高程47.31m。30年一遇防洪流量810m3/s,100年一遇防洪流量954m3/s。
由于热力管线在穿越东鱼河北支处,采用开挖埋设的方法使管线从河底以下穿越过河,管线的穿越不会对现有河道产生壅水影响;为保证干地施工,施工过程中会在河道内建临时挡水围堰,但管道铺设完成后河道恢复设计断面,故不会因该管线工程的建设引起工程所在河道断面上、下游河段水位壅高现象,也不会因工程建设而造成河道内冲淤变化。
根据相关计算公式对东鱼河北支管道穿越河道处设计断面30年一遇和100年一遇设计洪水进行冲刷计算。经计算分析比较,管道下穿东鱼河北支处,管道均位于河槽和滩地最低冲刷线以下,且满足《城镇供热管网设计规范》CJJ34-2010中规定的对于穿越河流管道(管沟)的覆土深度应在稳定河底1m以下埋深规定。
根据建设单位提供的设计文件,规划进行河槽扩宽、堤防加固处理和沿岸建筑物加固及改建。管道设计中采用河床下穿的方式穿越东鱼河北支,由于下一步河道需要进行规划治理,治理时河道及河滩内要过大型车辆,根据《城镇直埋供热管道工程技术规范》CJJ/T81-1998中对直埋敷设管道车行道下最小覆土深度0.8m,该穿越断面处管道在堤内沿着河床埋设管顶高程为40.65m,设计河底高程为43.31m,覆土深度为2.67m,在堤外埋深1.50m,故对于河道远期水利规划没有影响。
本次评价管道下穿东鱼河北支的防洪影响,相应的河道桩号为42+800,根据《菏泽地区淮河流域防洪规划报告》东鱼河北支现状防洪标准为20年一遇,远期防洪标准为30年一遇。
依据建设单位提供的管道穿越设计资料和《城镇供热管网设计规范》CJJ34-2010中的规定,该集中供热网工程下穿河道为大型河流穿越,穿越大型河流的管道设计防洪标准为100年一遇。故管道设计防洪标准高于河道防洪标准。
管道施工期间,由于是大开挖施工,上下游要修筑围堰进行挡水,施工时势必产生一些弃土,施工单位应及时将弃土运至河道主管部门指定地点,禁止将弃土堆放在滩地或河道内。施工完成后,应对围堰进行拆除弃土弃渣完全清除,并恢复河道原貌,这样基本不会对行洪造成影响。在项目运行期,管道在整个河道内均位于河床以下,不侵占河道的有效行洪断面,对河槽的行洪能力不会产生影响。
根据东鱼河北支河道演变分析结论及冲刷计算成果分析,管道埋深均在计算最大冲刷线以下,河床及水流的边界条件未发生变化,水流的流态也未改变,因此,该项目实施后对河道的局部河势无明显的不利影响,不会产生局部河势的不稳定。
定陶区集中供热热网工程在东鱼河北支穿越位置上游约4km为店子河入口,该工程采用破土开挖埋设,对于上游店子河入口较远,不会产生大的影响;对其他水利工程也无影响。
在项目运行期管道在整个河道内均位于河床以下,不侵占河道的有效行洪断面,管道在整个河道内均位于河床和滩地以下,工程施工结束后河道恢复原状;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。
1)该集中供热热网工程穿越大堤处采用大开挖式,对原有的堤防开挖后进行管道铺设施工,铺设完成后应进行堤防修复。在接合的坡面上,配合填筑的上升速度,将表面松土铲除至已压实合格的土层为止。坡面须经凿毛处理,然后才能继续铺填新土进行压实。
2)建议工程施工期尽量选择在非汛期进行,并要在汛期来临前清理施工场地内有碍防汛抢险的临时建筑物、施工器材等,确保河道行洪安全。但若不能避免汛期施工,一定要制定合理可行的度汛措施,并报请河道主管部门审批,确保汛期河道的正常行洪和防汛抢险。
1)排查汛期隐患,对该集中供热热网下穿河道处进行详细的现场检查,不留死角。
2)建立一份检查记录档案卡片,在汛期、汛中、汛末要对该工程处进行全面检查,准确掌握下穿河道处技术状况,及时发现病害问题,以便及时发现和处置安全隐患,防止病害扩大和安全事故发生。
3)加强对该工程养护管理。对在检查中发现的安全隐患,立即落实整改措施和应急预案,坚决予以整改。
4)完善信息上报制度,遇有重大突发事件,要立即上报水行政主管部门,避免因信息上报不及时引发各类次生事故。