◎ 劉鐵龍

1 項(xiàng)目概況

神渭輸煤管道工程北起陜西榆林神木縣，南止陜西渭南蒲城、臨渭區(qū)和華縣，主要供給終端三個(gè)煤化工項(xiàng)目，其建成后可解決陜北國(guó)家級(jí)能源化工基地的上游煤炭外運(yùn)和下游原料煤供應(yīng)問題。工程包括1條干線和2條支線，主干線起自紅柳林礦，終端蒲化，全長(zhǎng)約592km；兩條支線自蒲化終端分開后，分別穿越渭河，止于渭化、陜化。陜化支線自蒲城終端6號(hào)泵站至陜化終端，全線約68km，管徑為273.1mm，設(shè)計(jì)輸送能力1.2Mt/a。自臨渭區(qū)龍背鄉(xiāng)前進(jìn)村附近穿越渭河，入土點(diǎn)里程為SK51+273.004，入土點(diǎn)距河堤堤腳247m，出土點(diǎn)位于渭河右岸臨渭區(qū)程家鄉(xiāng)田家村，出土點(diǎn)里程為SK54+241.245，出土角為7°07′，出土點(diǎn)距河堤堤腳276m。整體穿過渭河河堤與河槽，管道水平段管頂設(shè)計(jì)高程約312.28m，堤防堤腳下管道埋深30.2m，采用定向鉆方法穿越，水平定向鉆長(zhǎng)度為2968.241m。穿越渭河斷面位于赤水河口上游約2.87km，下距渭淤14斷面0.738km，穿越處渭河兩岸相應(yīng)堤防堤頂寬度為6.0m～6.8m，堤防防洪標(biāo)準(zhǔn)50年一遇洪水，類別為二級(jí)一類堤防。右岸上游建有樹園工程、田家險(xiǎn)工，下游建有埝頭險(xiǎn)工，這些工程對(duì)控導(dǎo)主流、穩(wěn)定河勢(shì)、防御洪水起著重要作用。

參照《油氣輸送管道穿越工程設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50243-2007）水域穿越工程等級(jí)與設(shè)計(jì)洪水劃分規(guī)定，該穿越工程等級(jí)為大型穿越工程，設(shè)計(jì)防洪標(biāo)準(zhǔn)為100年一遇洪水，陜化穿越斷面處洪峰流量為12400m3/s。依據(jù)項(xiàng)目初步設(shè)計(jì)文件，管道設(shè)計(jì)正常運(yùn)用年限為30年。

2 防洪評(píng)價(jià)計(jì)算

2.1 水文分析計(jì)算

2.1.1 渭河下游設(shè)計(jì)洪水計(jì)算

綜合分析輸煤管道穿越渭河河段系列年淤積，采用1973年10月～2010年10月實(shí)測(cè)年平均淤積厚度進(jìn)行預(yù)測(cè)較為合理，未來50年，管道穿越處淤積厚度為0.75m。

根據(jù)實(shí)測(cè)資料分析，渭河下游發(fā)生大洪水淤積的影響仍然存在，洪水的漲峰期會(huì)出現(xiàn)淤灘刷槽，落峰期河槽會(huì)出現(xiàn)淤積。經(jīng)綜合分析，本次計(jì)算采用黃委會(huì)設(shè)計(jì)院1989年6月《陜西省三門峽庫(kù)區(qū)渭洛河治理規(guī)劃》1933年型100年一遇洪水對(duì)應(yīng)的淤積厚度0.94m。

《陜西省三門峽庫(kù)區(qū)渭洛河下游治理規(guī)劃》是經(jīng)正式批復(fù)的渭洛河下游治理依據(jù)，經(jīng)計(jì)算后對(duì)比分析，本次洪水計(jì)算沿用規(guī)劃成果，即渭河臨潼水文站100年一遇洪峰流量為14200m3/s，華縣水文站100年一遇洪峰流量為11700m3/s。

2.1.2 穿越段設(shè)計(jì)洪水計(jì)算

神渭輸煤管道陜化穿越斷面處于渭河臨潼和華縣水文站之間，上距臨潼站57.152km。穿越斷面的設(shè)計(jì)洪水采用臨潼站和華縣站的設(shè)計(jì)洪水成果直線插補(bǔ)進(jìn)行推求。經(jīng)插補(bǔ)計(jì)算，陜化穿越斷面處100年一遇洪水洪峰流量為12400m3/s。

采用水面線、水力因子兩種方法分別分析計(jì)算工程穿越渭河處設(shè)計(jì)洪水位，其計(jì)算結(jié)果比較接近，也與設(shè)計(jì)單位提供的洪水計(jì)算成果基本一致，說明設(shè)計(jì)文件采用設(shè)計(jì)洪水成果基本合理。同時(shí)，經(jīng)與《渭洛河下游近期防洪工程建設(shè)可行性研究報(bào)告》插補(bǔ)穿越斷面水位流量關(guān)系相比較，確定本次設(shè)計(jì)洪水位采用水面線法計(jì)算結(jié)果，詳見表1。

2.2 管道穿越處沖刷計(jì)算

河床沖刷一般由河床自然演變沖刷、一般沖刷和局部沖刷三部分組成。由于本管道工程從河床下穿過，不存在斷面收縮問題，對(duì)行洪不會(huì)形成障礙，因此，沖刷計(jì)算中僅考慮河床自然演變沖刷和一般沖刷；但考慮穿越斷面附近河道工程的影響，有必要考慮河道工程對(duì)管道的局部沖刷影響。陜化管道渭河穿越斷面計(jì)算條件：Q=12400m3/s，H=348.51m。穿越斷面灘、槽糙率系數(shù)分別按0.035、0.019考慮。

河道自然演變沖刷主要依據(jù)穿越斷面上下的淤積斷面歷年實(shí)測(cè)資料分析確定。依據(jù)渭淤13、14、15實(shí)測(cè)淤積斷面，點(diǎn)繪1973年以來歷年汛后深泓點(diǎn)變化，見圖1，并統(tǒng)計(jì)1973年以來穿越渭河處上下淤積斷面河底最深點(diǎn)高程變化。

根據(jù)統(tǒng)計(jì)資料，自1973年以來，渭河陜化穿越斷面上下的渭淤13、14、15的河底深泓點(diǎn)最大變化幅度分別為3.90m、4.30m、4.60m，平均為4.27m。從安全角度考慮，河道自然沖刷深度采用上面計(jì)算的深泓點(diǎn)最大變化幅度，即渭河陜化穿越斷面為4.27m。

關(guān)于河道一般沖刷深度的計(jì)算，目前并沒有統(tǒng)一的規(guī)定和方法，綜合比較分析，本項(xiàng)工程穿越斷面一般沖刷深度采用《公路工程水文勘察設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTGC30—2002）中推薦的公式計(jì)算。計(jì)算結(jié)果：穿越斷面處100年一遇洪水河槽一般沖刷為18.90m，河槽最大水深為14.33m，絕對(duì)沖深為4.57mm；河灘一般沖刷為9.77m，河灘最大水深為6.37m，絕對(duì)沖深為3.40m。

表1 輸煤管道穿越渭河設(shè)計(jì)洪水（P=1%）成果復(fù)核比較

圖1 淤積斷面（渭淤13-15）歷年河底最深點(diǎn)高程變化圖

局部沖刷深按《堤防工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)匯編》推薦的公式計(jì)算，計(jì)算結(jié)果：穿越斷面處河槽局部沖刷為1.19m；河灘局部沖刷為0.18m。

在確保安全的前提下，本次總沖刷計(jì)算深度按照河道自然演變沖刷、河槽部分一般沖刷及局部沖刷三項(xiàng)數(shù)值疊加求得河灘和河槽部分最大沖刷水深。根據(jù)最大沖刷水深可以得到管道工程穿越斷面河灘和河槽部分100年一遇洪水最低沖刷線高程，渭河陜化穿越斷面河槽、河灘總沖刷水深分別為10.03m、7.85m，相應(yīng)最低沖刷線高程分別為324.15m、334.29m。

3 防洪綜合評(píng)價(jià)及其措施建議

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

由于陜化支線輸煤管道工程是以地下形式穿越渭河，穿越斷面形態(tài)在工程修建前后基本保持一致，因此，工程建設(shè)對(duì)渭河下游的相關(guān)規(guī)劃影響不大。

3.2 項(xiàng)目建設(shè)與防洪標(biāo)準(zhǔn)、有關(guān)技術(shù)和管理要求的適應(yīng)性分析

陜化支線穿越渭河的設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)為100年一遇洪水，符合《防洪標(biāo)準(zhǔn)》（GB50201—94）的有關(guān)規(guī)定。管道深埋于河床下的深度及出、入土點(diǎn)距堤防的距離符合國(guó)家、水利部及黃委有關(guān)技術(shù)和管理要求。

3.3 項(xiàng)目建設(shè)對(duì)河道行洪的影響分析

陜化支線輸煤管道穿越渭河斷面處100年一遇洪水河槽最低沖刷線高程為324.15m，定向鉆穿越河床處管道頂面標(biāo)高為312.28m，符合定向鉆穿越河槽處有關(guān)技術(shù)規(guī)范。因此，在發(fā)生設(shè)計(jì)洪水時(shí)輸煤管道不會(huì)出露河床，工程建成后對(duì)渭河現(xiàn)狀行洪斷面及河道沖淤、水位、流速分布等影響較小，對(duì)河道行洪安全影響不大，但在工程施工期可能會(huì)產(chǎn)生一定影響。建議施工單位應(yīng)與河道主管部門密切配合，制定出切實(shí)可行的施工組織設(shè)計(jì)方案。

3.4 項(xiàng)目建設(shè)對(duì)河勢(shì)穩(wěn)定的影響分析

由于輸煤管道工程是以地下形式穿越渭河，工程建成后不會(huì)占用渭河河道的行洪斷面，穿越斷面形態(tài)在工程修建前后基本上保持一致，因此，工程建設(shè)對(duì)渭河下游的河勢(shì)影響不大。考慮對(duì)防洪安全的綜合影響，建議建設(shè)單位與河道管理部門協(xié)商，開展為期5年左右的河勢(shì)變化情況、河道工程和堤防工程運(yùn)行情況觀測(cè)，為后續(xù)建設(shè)工程審批提供決策依據(jù)。

3.5 項(xiàng)目建設(shè)對(duì)堤防、護(hù)岸及其他水利工程和設(shè)施的影響分析

陜化支線穿越渭河管道在堤防堤腳下的埋深為30.2m，其入、出土點(diǎn)距兩岸堤腳的距離介于247m～276m，且已考慮對(duì)穿越位置上下200m范圍內(nèi)的堤防進(jìn)行加固處理。依據(jù)相關(guān)規(guī)定，工程建設(shè)對(duì)河段內(nèi)現(xiàn)有堤防、護(hù)岸及其他水利工程和設(shè)施的影響不大，但須防止施工過程中的不利影響。建議加強(qiáng)施工過程管理，對(duì)河道管理范圍內(nèi)土地上的附著物、附屬設(shè)施等考慮一次性賠償，占用或損壞河道管理范圍內(nèi)的道路、林木、工程管理設(shè)施應(yīng)同河道管理部門協(xié)商解決。

3.6 項(xiàng)目建設(shè)對(duì)防汛搶險(xiǎn)的影響分析

輸煤管道穿越渭河工程為大型穿越工程，建設(shè)規(guī)模較大，施工場(chǎng)地面積大，施工相對(duì)復(fù)雜，工期較長(zhǎng)，由于施工交通道路、施工場(chǎng)地、料物存放、施工用房及工程棄渣等處置不當(dāng)，可能影響渭河防汛搶險(xiǎn)車輛及搶險(xiǎn)人員的正常通行，從而對(duì)防汛搶險(xiǎn)造成不利影響。另外，建成后的輸煤管道深埋河床以下，其穿越渭河斷面及入、出土點(diǎn)附近會(huì)成為防汛搶險(xiǎn)土料取用的禁區(qū)，也會(huì)對(duì)防汛搶險(xiǎn)造成一定影響。建議建設(shè)單位與河道主管機(jī)關(guān)加強(qiáng)溝通，在取得施工許可證后方可組織施工，并應(yīng)避免主汛期施工。

3.7 建設(shè)項(xiàng)目防御洪澇的設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)與措施的合理性分析

陜化支線輸煤管道穿越渭河工程的設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)為100年一遇洪水，穿越河床處管道頂面標(biāo)高低于河床最低沖刷線高程11.87m，且已考慮對(duì)穿越位置上下200m范圍內(nèi)的堤防進(jìn)行加固處理，均符合相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和要求。因此，建設(shè)項(xiàng)目防御洪澇的設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)與措施基本合理。

3.8 項(xiàng)目建設(shè)對(duì)第三人合法水事權(quán)益的影響分析

據(jù)現(xiàn)場(chǎng)查勘調(diào)研，管道穿越工程所在河段無就近取水口、碼頭等，但有正在使用的采砂場(chǎng)。因此，工程建設(shè)對(duì)穿越斷面上下現(xiàn)在正在使用的田家、埝頭采砂場(chǎng)將產(chǎn)生一定的影響，對(duì)穿越斷面附近以后的采砂活動(dòng)也有一定影響，加之工程建設(shè)需要部分臨時(shí)占地，應(yīng)采取相應(yīng)補(bǔ)救措施。建議建設(shè)單位與該河段河道管理部門協(xié)商，提出解決采砂影響的補(bǔ)償或補(bǔ)救措施方案，并報(bào)河道主管部門審查。

3.9 項(xiàng)目建設(shè)對(duì)環(huán)境的影響分析

在工程建設(shè)期間，施工中產(chǎn)生的廢水、廢氣、噪聲和固體廢物等，若處置不當(dāng)，會(huì)對(duì)周圍環(huán)境造成短暫的不利影響。建議施工單位加強(qiáng)施工管理，避免和減少施工棄渣對(duì)環(huán)境及渭河河道行洪、水質(zhì)等的影響，在穿越施工完畢后，應(yīng)將廢棄物、油污及其他雜物裝車運(yùn)走，場(chǎng)地要清理干凈，并平整到原地貌形式。

輸煤管道埋置于河道內(nèi)，必須做好安全工作，力爭(zhēng)避免漏煤事故的發(fā)生。管道工程必須合理設(shè)置岸邊閥（兩岸大堤背河側(cè)），一旦發(fā)生漏煤事故，立即關(guān)閉兩岸閥門，切斷污染源。

4 結(jié)論

（1）管道穿越渭河工程符合國(guó)家、水利部及黃委有關(guān)技術(shù)和管理要求，對(duì)相關(guān)防洪工程規(guī)劃的實(shí)施和渭河下游河勢(shì)、航運(yùn)和河道行洪安全的影響不大，但對(duì)現(xiàn)在正在使用的采砂場(chǎng)將產(chǎn)生一定影響，對(duì)穿越斷面附近河段以后的采砂規(guī)劃也產(chǎn)生一定影響，工程施工期管理不善可能對(duì)河道行洪安全、防汛搶險(xiǎn)、其他水利工程和設(shè)施、河道環(huán)境等產(chǎn)生不利影響，應(yīng)采取相應(yīng)補(bǔ)救措施。

（2）為消除或減小項(xiàng)目建設(shè)的不利影響，建設(shè)單位應(yīng)采取必要的防治補(bǔ)救措施，要與該河段河道管理部門積極協(xié)商，必要時(shí)須進(jìn)行包括采砂戶在內(nèi)的三方協(xié)商，提出解決采砂、河道臨時(shí)占地、河道管理范圍內(nèi)土地上的附著物、附屬設(shè)施等影響的補(bǔ)償或補(bǔ)救措施方案，簽訂相關(guān)的補(bǔ)償協(xié)議，報(bào)河道主管部門審查。要將項(xiàng)目批準(zhǔn)文件和施工安排、施工期間的度汛方案、占用河道管理范圍內(nèi)的土地情況等報(bào)送河道主管機(jī)關(guān)審核。另外，還要加強(qiáng)施工過程管理，避免主汛期施工，施工中不得損壞已建堤防工程、河道整治工程和交通、電信、水文泥沙觀測(cè)等設(shè)施。陜西水利