過河壓力管線工程防洪評價(jià)

王立民

（遼寧省撫順?biāo)木郑|寧撫順113015）

過河壓力管線工程防洪評價(jià)

王立民

（遼寧省撫順?biāo)木?，遼寧撫順113015）

通過項(xiàng)目實(shí)例簡要介紹了中小型山溪性河過河管道工程防洪評價(jià)的一般方法和工作內(nèi)容，并提出防洪評價(jià)的結(jié)論和建議，為相似建設(shè)項(xiàng)目防洪評價(jià)工作提供參考。

過河；壓力管線；防洪評價(jià)

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

1 引言

水是生命之泉，人類擇水而居。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和城市化建設(shè)，出現(xiàn)越來越多的跨河、過河、傍河工程，而這些工程必然會(huì)對城市防洪造成一定的影響，乃至發(fā)生突發(fā)性事件，造成人民生命財(cái)產(chǎn)損失。如何公正、客觀地對建設(shè)項(xiàng)目進(jìn)行評價(jià)，并提出有建設(shè)性的建議，是水利發(fā)展目標(biāo)對我們的基本要求。論文通過實(shí)例介紹過河管線防洪評價(jià)的工作方法，供同仁參考。

1.1 工程概況

過河壓力管線工程是遼電住宅區(qū)污水泵站改造工程子工程，起點(diǎn)為遼電住宅區(qū)污水泵站，終點(diǎn)為已建2012年綠水項(xiàng)目章黨河污水截流工程重力流管線污水截留檢查井。污水壓力管道管徑為400mm，干管全長969m。建成后電廠小區(qū)污水與河西污水站收集的污水排入章黨污水處理廠統(tǒng)一處理。

1.2 河流概況

章黨河是渾河右側(cè)一級支流，干流全長34.5km，流域面積326km2，河道比降為0.397%，是渾河撫順城市段比較重要的支流之一。

章黨河所在地區(qū)屬寒溫帶季風(fēng)大陸性氣候，冬季嚴(yán)寒漫長，多為西北風(fēng)，夏季炎熱多雨，春季干旱多風(fēng)沙。該地區(qū)多年平均降水在800mm左右。降水量的年際變化較大，豐水年和枯水年相差3倍以上。

章黨河流域無水文觀測站，根據(jù)渾河其他各測站統(tǒng)計(jì)，暴雨多發(fā)生在7月、8月，占全年的70%～90%，尤以7月下旬、8月上旬為最大，占全年的45%～57%。章黨河洪水由暴雨產(chǎn)生，渾河洪水發(fā)生的時(shí)間與暴雨出現(xiàn)的時(shí)間較一致，洪水急漲急落，歷時(shí)較短，具有典型的山溪性河流特征。

1.3 河道、堤防狀況

章黨河下游河段兩岸大堤距離在100～140m之間，主槽河寬在50～120m之間，行洪寬度在70～120m之間,河道比降0.24%，安全泄量約為900m3/s。

由于左岸擁有國有大型企業(yè)——遼寧發(fā)電廠，總裝機(jī)容量為68.2萬kW，因此左岸防洪標(biāo)準(zhǔn)為100年一遇，堤防工程等級為Ⅰ級；右岸居民聚集區(qū)段防洪標(biāo)準(zhǔn)為100年一遇，堤防工程等級為Ⅰ級，其他河段防洪標(biāo)準(zhǔn)為20年一遇，堤防工程等級為Ⅳ級。

2 主要計(jì)算

2.1 設(shè)計(jì)洪水分析

章黨河流域在遼寧省水文分區(qū)中屬于Ⅲ5水文分區(qū)。流域內(nèi)無水文測站，屬于無資料地區(qū)。按照《遼寧省中小河流（無資料地區(qū)）設(shè)計(jì)暴雨洪水計(jì)算方法》進(jìn)行復(fù)核，該設(shè)計(jì)報(bào)告各頻率洪水計(jì)算成果準(zhǔn)確（見表1）。

表1 章黨河各頻率設(shè)計(jì)洪水計(jì)算成果表m3/s

2.2 水面線推求

水面線起始斷面選在渾河干流章黨河河口，章黨河口水位由新泰河河口水位為起始斷面水位推求的，（因新泰河在章黨河口上游350m處，相距很近），新泰河水位采用東北勘測設(shè)計(jì)研究院設(shè)計(jì)《撫順市城市防洪工程上游段鮑家河口至黑虎山段北堤、東洲河口至章黨大橋段南堤初步設(shè)計(jì)報(bào)告》中的新泰河各洪水頻率相應(yīng)水位計(jì)算成果，經(jīng)復(fù)核各頻率水位計(jì)算成果準(zhǔn)確（見表2）。

2.3 河床沖刷深度計(jì)算

依據(jù)《堤防工程設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50286-2013），對章黨河下游河段百年一遇洪水河床的沖刷深度進(jìn)行演算，計(jì)算公式如下：

表2 章黨河設(shè)計(jì)洪水水面線計(jì)算成果表m

式中，hs為局部沖刷深度（m）；h0為沖刷處的水深（m）；Ucp為近岸垂線平均流速（m/s）；UC為泥沙的啟動(dòng)流速（m/s）；n為與防護(hù)岸坡在平面上的形狀有關(guān)，一般取n=1/4-1/6。

式中，d50為河床的中值粒徑（m）；H0為行進(jìn)水流水深（m）；rs,r分別為泥沙與水的重度（kN/m3),g為重力加速度（m/s2)。

其中近岸垂線平均流速Ucp的計(jì)算應(yīng)符合下列規(guī)定：

式中，U為平均流速（m/s）；η為水流流速分配不均勻系數(shù)，根據(jù)水流流向與岸坡交角α角查表采用。

演算結(jié)果見表3。

表3 章黨河下游河道平順段沖刷深度計(jì)算表

3 防洪綜合評價(jià)

3.1 項(xiàng)目建設(shè)與有關(guān)規(guī)劃的關(guān)系及影響分析

工程項(xiàng)目是撫順市2014年城建市政設(shè)施改造項(xiàng)目內(nèi)容之一，符合城市建設(shè)的總體和遠(yuǎn)景規(guī)劃，本工程項(xiàng)目的建設(shè)實(shí)施是《2010—2030年撫順市城市總體規(guī)劃》的具體落實(shí)。通過該工程項(xiàng)目的實(shí)施改善了當(dāng)?shù)氐氖姓h(huán)境，解決了入河排污問題，促進(jìn)了水環(huán)境及區(qū)域生態(tài)的凈化與良性發(fā)展，是一舉多得的市政建設(shè)措施[1]。

3.2 項(xiàng)目建設(shè)對堤防防洪標(biāo)準(zhǔn)及相關(guān)管理技術(shù)要求的影響分析

工程所在河段河堤的防洪標(biāo)準(zhǔn)為100年一遇。按照工程設(shè)計(jì)方案所示，本工程項(xiàng)目的實(shí)施僅牽涉到管線路徑處的河堤、河底開挖，影響范圍小，且管線埋設(shè)竣工后按照大堤原設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)壓實(shí)回填，恢復(fù)了大堤的原有防洪功能，對大堤的防洪標(biāo)準(zhǔn)及其他相關(guān)管理技術(shù)要求等沒有不利影響。

3.3 項(xiàng)目建設(shè)對河道泄洪的影響分析

根據(jù)上述的分析計(jì)算結(jié)果，百年一遇洪水洪峰流量為1789 m3/s,工程施工處相應(yīng)洪水位為97.07m。按照工程設(shè)計(jì)及施工方案，工程竣工后對河道河床沒有抬高或者設(shè)置影響行洪的障礙物，對兩岸河堤也沒有破壞，因此此項(xiàng)工程竣工后對河道泄洪沒有影響[2]。

3.4 項(xiàng)目建設(shè)對河勢穩(wěn)定、堤防、護(hù)岸及其他水利工程的影響分析

該工程竣工后，對河底、堤防、護(hù)岸的外觀與內(nèi)在形態(tài)無永久性改變，且不存在阻水、回流、跌流等現(xiàn)象，根據(jù)上述河床沖刷計(jì)算結(jié)果亦可看出，百年一遇洪水下，過河管線埋深大于河床沖刷深度，過河管線的安全可以得到保障，因此，該工程竣工后對河勢穩(wěn)定、堤防護(hù)岸等均無不利影響。

4 結(jié)論和建議

4.1 評價(jià)結(jié)論

4.1.1 河道演變及河勢穩(wěn)定性評價(jià)結(jié)論

按照設(shè)計(jì)方案及施工方案計(jì)劃，該工程竣工后，將對施工期臨時(shí)開挖的河道、河堤護(hù)坡等部位進(jìn)行恢復(fù)整治，標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)不低于原標(biāo)準(zhǔn)。因此，該工程項(xiàng)目的建設(shè)對河道演變及河勢穩(wěn)定無不利影響。

4.1.2 建設(shè)項(xiàng)目對河道防洪等各方面影響評價(jià)結(jié)論

該工程施工期限設(shè)定在11—12月，秋末冬初，屬于該河段的枯水期，因此，工程施工期不存在對河道防洪產(chǎn)生負(fù)面影響的問題。根據(jù)前述相關(guān)計(jì)算成果顯示，過河管線埋深大于防洪標(biāo)準(zhǔn)洪水下河床沖刷深度，按照工程設(shè)計(jì)施工可確保工程自身在洪水期的安全；且施工過后管線溝將壓實(shí)回填，恢復(fù)原河床高程，對原河道河堤防洪標(biāo)準(zhǔn)、汛期河道行洪沒有不利影響[3]。

4.2 建議

1）工程施工要嚴(yán)格按照經(jīng)批準(zhǔn)的工程設(shè)計(jì)方案執(zhí)行，竣工后的工程不得侵占、損毀計(jì)劃外的防汛搶險(xiǎn)設(shè)施，或?qū)ο嚓P(guān)河段防汛搶險(xiǎn)造成不利影響。

2）工程施工涉及改變河道堤防等防汛設(shè)施時(shí)，應(yīng)報(bào)請相關(guān)水利機(jī)關(guān)審核批準(zhǔn)，并由相關(guān)管理機(jī)關(guān)派人現(xiàn)場監(jiān)督實(shí)施，并于工程部件施工完畢后按照不低于原標(biāo)準(zhǔn)恢復(fù)所涉及河道堤防等防汛設(shè)施原貌和功能。

3）根據(jù)河床沖刷深度計(jì)算成果，工程管線的埋深僅略低于百年一遇洪水河床沖刷深度。建議適當(dāng)增加管線埋深，提高工程自身防洪安全。

【1】劉中安.論城市管線勘察的特點(diǎn)及常見問題[J].黑龍江科技信息，2016 (5):91.

【2】李軍吉.紹興市出臺《紹興市城市管線管理辦法》[J].城市勘測，2010(3): 151.

【3】王國榮，孫毅中.基于知識與規(guī)則的城市管線空間關(guān)系及數(shù)據(jù)校驗(yàn)[J].江蘇城市規(guī)劃，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，遼寧撫順人，工程師，從事水文水資源研究。