隋奇華，張娟

（山東黃河勘測設(shè)計研究院，山東濟(jì)南 250013）

濟(jì)南至青島輸氣管道工程穿黃河防洪評價

隋奇華，張娟

（山東黃河勘測設(shè)計研究院，山東濟(jì)南 250013）

依據(jù)堤防工程設(shè)計規(guī)范及黃河防洪設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)對管道穿越河道灘地有關(guān)問題進(jìn)行計算，并從行洪安全、河勢穩(wěn)定、現(xiàn)有防洪工程、河道整治工程、防汛搶險、周圍生態(tài)環(huán)境等進(jìn)行了綜合評價。

輸氣管道；黃河灘地；防洪評價

濟(jì)青二線工程輸氣干線起點位于榆濟(jì)線齊河站旁的齊河站，全線長度398 km，管道自西向東依次經(jīng)過德州、濟(jì)南、濱州、淄博、東營、濰坊、青島7個市的13個縣（區(qū)），干線線路設(shè)13座監(jiān)控閥室。濟(jì)青二線工程設(shè)計壓力為8 MPa，主干線管道內(nèi)徑為800 mm。管道擬在黃河左岸濟(jì)南段大堤樁號175+030、右岸大堤樁號78+300處爬越大堤，并穿越黃河。本文重點從黃河防洪、防凌和河道管理等方面進(jìn)行評價，以確保黃河防洪安全及輸氣管道的安全運營。

1 管道穿越處黃河的基本情況

管道穿越位置位于章丘市胡家岸險工至濟(jì)陽縣葛家店險工河段內(nèi)，兩岸均修有河道整治工程。目前，該河段共有河道整治工程8處，工程長度13.35 km。工程所在左岸堤防屬濟(jì)陽黃河河務(wù)局管轄，部分堤頂進(jìn)行了硬化；工程所在右岸堤防屬章丘黃河河務(wù)局管轄，堤頂全線進(jìn)行了硬化。

胡家岸險工～葛店險工河段，隨著河道整治工程的不斷完善，河勢已基本得到控制，險工、控導(dǎo)工程著溜位置雖因大河流量不同而出現(xiàn)上提下延變化，但河道流路基本穩(wěn)定，管道穿越處汛末河道主溜線均在現(xiàn)河道內(nèi)，擺動幅度小于200 m。

2 管道穿越河道灘地有關(guān)問題計算分析

2.1 主河槽寬度的確定

擬建穿越斷面上游距離劉家園斷面1.05 km，下游距離王家圈斷面10.8 km。據(jù)劉家園、王家圈兩個河道統(tǒng)測斷面統(tǒng)計成果分析表明，兩斷面主槽擺動范圍（起、終點距）分別為1.19～1.86 km、1.5～2.4 km，主槽最大擺動范圍相應(yīng)的寬度分別為668 m、900 m。深泓點擺動范圍（起點距）分別為1.42～1.80 km、2.10～2.29 km，相應(yīng)擺動幅度為380 m、190 m。經(jīng)分析，主槽最大寬度采用1.0 km。管道穿越處斷面寬度約2.41 km，選取蔣家控導(dǎo)工程為主槽右岸起點，左岸灘地寬410 m，右岸灘地寬1.0 km。

2.2 主槽與灘地沖刷深度

1）斷面沖刷深度。經(jīng)分析1975—2012年劉家園和王家圈兩統(tǒng)測斷面資料，劉家園和王家圈兩個斷面深泓點高程變化分別為13.66～21.35 m，15.52～19.99 m，變幅分別為7.69 m、4.47 m。

主槽左右岸灘唇平均高程以下最大水深發(fā)生在1984年，相應(yīng)灘唇以下最大水深為10.97 m，相應(yīng)管道穿越處最大沖刷高程為14.64 m。

2）根石沖刷深度。根據(jù)2000年防洪基礎(chǔ)資料及2003—2012年根石探測資料分析，穿越處8個河道工程中，主槽平均灘唇以下根石最大沖刷深度為溝陽險工，為14.52 m，相應(yīng)管道穿越處最大沖刷高程為11.09 m（灘唇平均高程為25.61 m）。

3）大洪水時沖刷深度。由于管道穿越處位于濼口至利津兩水文站之間，工程與濼口站之間距離較近，故采用濼口站的洪水期沖刷深度作為管道穿黃深度的依據(jù)。經(jīng)分析濼口站洪水期間最大沖刷深度：1958年為最大沖深年份，相應(yīng)灘唇以下深度為16.95 m，相應(yīng)管道穿越處最大沖刷高程為8.66 m（灘唇平均高程為25.61 m）。

4）灘地沖刷深度。根據(jù)1975—2012年劉家園、王家圈兩統(tǒng)測斷面要素分析，灘地最大沖刷深度分別為2.78 m、2.0 m。

3 防洪綜合評價

3.1 管道對行洪安全的影響

根據(jù)該工程可研資料，穿越黃河主槽段管頂高程為-6.19 m。根據(jù)前面分析，管道處沖刷線最低高程為2.95 m。管道位于主槽沖刷包絡(luò)圖以外，低于沖刷高程，不影響黃河行洪安全。在灘內(nèi)管道采用溝埋敷設(shè)的方式，未改變原有河道面貌，對灘區(qū)內(nèi)行洪沒有影響。

3.2 管道對河勢穩(wěn)定性的影響

灘區(qū)管道采用溝埋敷設(shè)的方式，管道均在沖刷深度以下，建成運用后，地面沒有其他建筑物，基本保持河道原貌，對黃河河勢變化基本沒有影響。

3.3 管道對現(xiàn)有防洪工程、河道整治工程影響

建設(shè)單位提出的爬越大堤方案符合標(biāo)準(zhǔn)化堤防的有關(guān)要求，但工程的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)及施工質(zhì)量的優(yōu)劣將影響堤防的安全。管道穿越處沒有工程，爬越大堤處距離最近的險工、控導(dǎo)工程相對較遠(yuǎn)，對河道整治工程沒有影響。

3.4 管道對防汛搶險的影響

管道爬越黃河大堤，該段堤防出險對搶險有一定的影響。由于大堤局部加高后比現(xiàn)狀大堤高5.50 m左右，堤頂與臨河堤坡明顯突出，大洪水期間可能走溜，易使堤防產(chǎn)生沖刷坍塌等險情。堤防高度增加，一旦大堤出現(xiàn)坡腳坍塌、漏洞等險情，在1∶3的邊坡下，搶護(hù)難度將加大。

3.5 工程建設(shè)對周圍生態(tài)環(huán)境的影響

管道爬越處臨河防浪林、背河護(hù)堤地、淤區(qū)上適生林、堤頂行道林、邊坡草皮在施工期間將鏟除，對周圍生態(tài)環(huán)境會產(chǎn)生不利影響。

3.6 黃河工程建設(shè)對管道的有關(guān)影響

一是堤防及淤背區(qū)一次性加高較多，有可能產(chǎn)生不均勻沉陷，對管道安全有一定影響。二是今后相鄰堤段堤防加高加固時，由于邊荷載增大，管道位置處將產(chǎn)生不均勻沉陷，特別是大堤及淤背區(qū)間發(fā)生不均勻受力時，管道將受到一定的剪切力，影響管道安全。三是堤頂為防汛搶險及日常管理的交通道路，大型車輛通過時，將會對管道安全產(chǎn)生不利影響。

4 工程影響防治措施

4.1 對防洪工程影響的補(bǔ)救措施

1）大堤和淤背區(qū)加高應(yīng)進(jìn)行專項設(shè)計，堤防工程施工應(yīng)按照《堤防工程施工規(guī)范》及黃河防洪工程設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，工程竣工后，對涉及黃河防洪的分部工程，黃河河道主管機(jī)關(guān)按照黃河防洪工程驗收的有關(guān)要求和標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行驗收，驗收合格后方可啟用。

2）施工完成后對施工影響到的臨河防浪林、背河護(hù)堤地、淤區(qū)適生林、堤頂行道林、堤坡草皮、堤頂?shù)缆肪鶓?yīng)按標(biāo)準(zhǔn)恢復(fù)。對影響到的堤頂?shù)缆钒礃?biāo)準(zhǔn)恢復(fù)。為避免工程建設(shè)處雨水侵蝕堤防，順堤坡以及順大堤設(shè)排水設(shè)施。

3）施工過程中及建成運用后的一段時間內(nèi)，應(yīng)加強(qiáng)對堤防工程的觀測，一旦發(fā)現(xiàn)防洪工程有損壞的，應(yīng)及時采取相應(yīng)措施，消除不利影響。

4.2 對行洪及防洪搶險影響的補(bǔ)救措施

1）施工期間廢棄的泥漿、生活建筑垃圾不得向黃河河道內(nèi)排放，油污及其他污染物應(yīng)妥善處理。施工結(jié)束后，應(yīng)對施工場地進(jìn)行清理，對灘區(qū)埋管及時回填，恢復(fù)河道原貌。

2）管理單位在工程運行中應(yīng)制定應(yīng)急預(yù)案，一旦發(fā)生泄漏等險情，有相應(yīng)的處理措施。管道工程廢棄時，使用單位應(yīng)及時拆除，拆除后恢復(fù)堤身完整。

3）管道投入運用后，使用單位應(yīng)按河道主管部門的要求負(fù)責(zé)管道的管理和防守，及時處理工程出現(xiàn)的問題，確保堤防工程完整和防洪安全，黃河河道主管機(jī)關(guān)負(fù)責(zé)監(jiān)督檢查。每年汛前運行管理單位應(yīng)會同當(dāng)?shù)睾觿?wù)部門對河道防洪安全狀況進(jìn)行檢查，對黃河河務(wù)部門提出的穿河越堤管道工程影響防洪安全的問題，運行管理單位及時進(jìn)行維修、加固、改建或重建。

4.3 黃河防汛對管道安全影響的補(bǔ)救措施

管道在左右岸大堤堤腳處爬越大堤，對于沖刷深度以上部分管道防護(hù)應(yīng)進(jìn)行專項設(shè)計，建議在管道上游采用防沖措施以保護(hù)管道。

（責(zé)任編輯 趙其芬）

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2016-04-06

隋奇華（1982—），女，工程師