劉修水

（河北省水利水電勘測設計研究院，天津 300250）

1 工程概況

內蒙古錫盟～江蘇泰州±800kV特高壓直流輸電線路工程是國家實施北電南送的重點工程，工程建設投運后，將實現北部資源優(yōu)勢轉化為能源優(yōu)勢，滿足東南部地區(qū)社會發(fā)展對電力增長的需求，且有利于緩解日趨嚴重的霧霾污染問題。該輸電線路起于內蒙古自治區(qū)錫林浩特市境內錫盟換流站（毛登站址），途徑內蒙古、河北、天津、山東、江蘇5省，止于江蘇省鹽城市泰州換流站（楊師村站址），全線總長1619.7km。該項工程等級為Ⅰ級，防洪標準為100年一遇洪水。

項目開辟了特高壓北電南送的通道，有利于西北部煤電基地能源的有序開發(fā)及電力外送。隨著京津冀協(xié)同發(fā)展的逐步推進，京津冀地區(qū)的負荷將會快速增長，項目的實施將較大地滿足對電源增長的需求，實現更大范圍的資源優(yōu)化配置。

2 建設項目概況

內蒙古錫盟～江蘇泰州±800kV特高壓直流輸電工程天津段路徑總長196.153km，線路經過天津市薊縣、寶坻區(qū)、武清區(qū)、西青區(qū)、靜海區(qū)、河北省廊坊市6個地市級行政區(qū)。全線以平地為主，沿線樹木較多。線路天津段跨越河道18條，蓄滯洪區(qū)5個。依據《中華人民共和國防洪法》規(guī)定：在洪泛區(qū)、蓄滯洪區(qū)內建設非防洪建設項目，應當就洪水對建設項目可能產生的影響和建設項目對防洪可能產生的影響作出評價，編制洪水影響評價報告，提出防御措施。

3 評價范圍

內蒙古錫盟～江蘇泰州±800kV特高壓直流輸電線路天津段自東北向西南區(qū)跨越的防洪工程包括金水河、州河、青甸洼蓄滯洪區(qū)、漳河、泃河、武河、引泃入潮、潮白新河、青龍灣減河、北運河、北京排污河、龍河、新龍河、永定河泛區(qū)、永定河、中泓故道、中亭河、東淀蓄滯洪區(qū)、大清河、文安洼蓄滯洪區(qū)、子牙河、黑龍港河和賈口洼蓄滯洪區(qū)。本文針對以上防洪工程進行評價［1］。

4 評價內容

4.1 洪水影響評價

4.1.1 水文分析計算

根據海河流域防洪規(guī)劃和相關成果，分析確定三河站、海子水庫、官廳水庫、于橋水庫、梁各莊、大清河南支棗林莊站、北支白溝站、白溝河東茨村站、南拒馬河北河站及代表南北支之和的新鎮(zhèn)站等水文站現狀及規(guī)劃調度方案情景下的設計洪水洪峰、洪量成果及相應洪水過程線。

4.1.2 洪水模擬計算

（1）對線路跨越金水河、州河、漳河、泃河、武河、引泃入潮、潮白新河、青龍灣減河、北運河、北京排污河、龍河、新龍河、永定河、中泓故道、中亭河、大清河、子牙河和黑龍港河采用河道恒定均勻流公式，推算河道在設計流量下及平堤頂情況下的水位和流速。

（2）對河道內設有輸電線路桿塔的州河、武河、北運河和子牙河，建立河道一維恒定非均勻流水文模型，推算河道水面線成果，計算河道水位、流速。分析輸電線路建設先后水位和流速的變化情況及沖刷情況。

（3）建設項目跨越青甸洼、永定河泛區(qū)、東淀、文安洼、賈口洼蓄滯洪區(qū)，采用水力數學模型進行計算分析，分析建設項目引起的水流流態(tài)變化及工程區(qū)沖刷情況。

（4）構建蓄滯洪區(qū)地形數據高程模型，確定模型的內部和外部邊界條件，包括模型內的口門、橋梁、安全區(qū)及上游入流、下游出流邊界條件。采用有限體積算法構建蓄滯洪區(qū)二維非恒定流數值模型。利用數值模型對輸電線路桿塔建設前后蓄滯洪區(qū)行滯的洪水進行模擬，提出流場分布圖、水位、水深分布圖，分析水位壅高、流速變化及沖刷情況。

（5）建立青甸洼蓄滯洪區(qū)、津南五洼蓄滯洪區(qū)、永定河泛區(qū)的數據高程地形模型；確定邊界條件，建立二維非恒定流數值模型，模擬不同標準洪水的演進，評價建設項目對洪水的影響和洪水對桿塔的影響等。

4.2 建設項目對洪水的影響評價

依據計算成果，分析評價建設項目對河系防洪泄洪、河勢穩(wěn)定、河岸堤防等水利工程設施、防汛搶險的影響及分析論證建設項目的防御洪澇標準及其措施等。

依據《洪水影響評價報告編制導則》及《河道管理范圍內建設項目防洪評價報告編制導則 （試行）》所要求的內容及深度，根據洪水影響評價定性及定量分析，客觀公正地進行防洪影響評價，編制洪水影響評價報告，提出評價結論及建議、減免措施。

5 評價標準

根據GB50201—2014《防洪標準》，35kV以上的高壓和超高壓輸變電設施，其電壓分為3個防護等級，其中800kV特高壓輸配電設施防護等級為Ⅰ級，其防洪標準為100年一遇［2-3］。

6 洪水分析

由于工程跨越河道和滯洪區(qū)數量較多，本文僅以跨越青甸洼蓄滯洪區(qū)為例進行分析。

6.1 基本情況

青甸洼蓄滯洪區(qū)屬于海河流域薊運河水系，位于薊縣西南部，是薊運河兩大支流州河、泃河匯流夾角區(qū)，東臨州河右堤，南倚泃河左堤。洼內地勢北高南低，最低高程4.0m（大沽高程）。薊運河的滯洪洼甸，在北三河防洪體系中具有重要作用，是保護寶坻縣城、津薊鐵路、津薊高速公路、津圍公路等重要地區(qū)和設施防洪安全的必不可少的蓄洪工程。青甸洼蓄滯洪區(qū)擔負著薊運河防洪標準內洪水的滯蓄任務，可使薊運河下游的防洪能力達到20年一遇，是薊運河地區(qū)的重要防洪安全保障［4-5］。

6.2 數學模型構建

青甸洼蓄滯洪區(qū)除承納泃河超標準洪水外，尚有漳河、禿尾巴河等中小河流直接進入蓄滯洪區(qū)。

根據滯洪區(qū)情況和塔基工程線路要求，模型范圍確定為西起泃河南周莊閘，東到州河右岸，東西長15km；南以泃河左堤為邊界，北至青甸洼頂高地，南北最大寬度16km。二維蓄滯洪區(qū)剖分為4189個結點、5088個單元和9276個通道。

模型網格如圖1，甸洼洪水啟用后線路工程前后特征單元最大水深、水位、流速比較如表1。

圖1 模型網格

表1 最大水深、水位、流速比較

續(xù)表1

7 結語

（1）青甸洼蓄滯洪區(qū)運用機遇為10～20年，評價項目的防洪標準高于青甸洼蓄滯洪區(qū)的防洪標準，因此青甸洼蓄滯洪區(qū)的運用不會對區(qū)內特高壓線路產生影響。

（2）本評價按機動搶險船水面以上凈高4.5m考慮，要求電力線路距100年一遇設計洪水位最小距離不小于15.0m。電力線路沿線各檔最大弧垂距20年一遇設計洪水距離，青甸洼蓄滯洪區(qū)內在17.36～45.26m之間，均大于15.0m，滿足動力線安全輸電要求。

（3）蓄滯洪區(qū)內桿塔采用墩柱式基礎，阻水比不足0.001%，壅水高度不足0.0968m，對行洪基本沒有影響。31個塔基占用蓄滯洪區(qū)容積0.15萬m2，不足容積的百萬分之八，對蓄滯洪區(qū)的運用基本沒有影響。

（4）根據模型計算結果，天津段特高壓線路在青甸洼內，當青甸洼運用時，線路桿塔淹沒范圍在0.07～3.34m之間。各桿塔在淹沒線以下應做好防腐措施。

（5）蓄滯洪區(qū)內行洪歷時較長，塔基會受到長時間浸泡，桿塔在洪水位以下涂抹防腐、防碳化涂料，防止由于洪水浸泡腐蝕桿塔材料。局部沖刷對塔基安全產生影響，應采取相應的措施進行減免。