賈利青
(濱州市水利勘測設(shè)計研究院,山東 濱州 256600)
天津液化天然氣(LNG)項目輸氣干線工程第六標(biāo)段濱州境內(nèi)管線始于濱州市慶云縣與陽信縣分界河——青波河西側(cè),向東穿越青波河后向南敷設(shè),先后穿越秦口河、沙河、徒駭河、杏花河等,到達終點鄒平末站,總長68.63 km。依據(jù)《河道管理范圍內(nèi)建設(shè)項目管理的有關(guān)規(guī)定》,需對河道管理范圍內(nèi)建設(shè)項目進行防洪影響評價。
管線穿越秦口河工程位于河道樁號22+490處,管線軸線與水流流向交角80°,管線長475.26 m,采用定向鉆穿越方式。入土端位于秦口河南側(cè),入土角8°,與河堤垂直距離153.46 m;出土端位于秦口河北側(cè),出土角7°,與河堤垂直距離157.12 m。管線采用D813×17.5 L485 m直縫埋弧焊鋼管,管段曲率半徑1500D。該管道規(guī)格為D813,設(shè)計壓力10 MPa,全線防腐采用三層PE外防腐層+強制電流陰極保護的聯(lián)合保護方式。設(shè)計基本地震加速度值為0.05 g,設(shè)計洪水頻率50年一遇。
秦口河是濱州市海河流域一條骨干排水河道。該河上起自陽信縣洋湖鄉(xiāng)河南王村西,德惠新河右岸,流經(jīng)陽信縣、沾化區(qū)以及無棣縣等縣(區(qū))后,至北海經(jīng)濟開發(fā)區(qū)馬山子鎮(zhèn)東風(fēng)港南與徒駭河匯流入套兒河后入渤海,總長105.2 km,流域面積2 500.72 km2。穿越處位于秦口河下游,河水流向由西向東,河道順直,河床較穩(wěn)定,勘察期間河床兩側(cè)地下水埋深為1.75~2.75 m。根據(jù)《海河流域防洪規(guī)劃》(2008年),穿越處河道設(shè)計底高程3.92 m,底寬45 m,河槽邊坡1∶3,堤頂高程10.46 m,堤頂寬4.0 m,堤防內(nèi)外邊坡1∶2.5。秦口河設(shè)計防洪標(biāo)準(zhǔn)為“61年雨型”,排澇標(biāo)準(zhǔn)為“64年雨型”。全河已建攔河閘5座,跨河橋梁53座,排水涵閘14座,支流擋潮閘9座。
根據(jù)《河道管理范圍內(nèi)建設(shè)項目防洪評價報告編制導(dǎo)則》的要求,結(jié)合河道情況和工程實際,對該管線工程所在河道斷面進行水文分析計算,推求設(shè)計洪峰流量及相應(yīng)的洪水位,對穿越段管線工程進行沖刷與淤積分析計算,對工程進行防洪綜合評價。
管線工程設(shè)計洪水頻率為50年一遇,為了全面論證管線穿越處河道的防洪安全情況,本防洪評價按“61年雨型”和“50年一遇”設(shè)計洪水標(biāo)準(zhǔn)進行水文分析計算?!?1年雨型”設(shè)計洪水采用濱海排水模數(shù)法推求,“50年一遇”設(shè)計洪水采用1957—2016年流域內(nèi)下洼、陽信、小楊家、溫店4站的實測暴雨資料推求。經(jīng)分析計算,“61年雨型”設(shè)計洪峰流量228.52 m3/s,“50年一遇”設(shè)計洪峰流量439.97 m3/s。根據(jù)現(xiàn)狀秦口河穿越斷面測量資料,采用曼寧公式計算,求得穿越斷面處“61年雨型”設(shè)計洪水位8.47 m,“50年一遇”設(shè)計洪水位9.97 m。
采用包爾達可夫公式,按照最不利因素考慮,當(dāng)發(fā)生“50年一遇”設(shè)計洪水時,穿越段管線最大沖刷深度1.09 m,管頂最小埋深10.839 m,管頂至河底最小距離11.929 m,兩岸堤防處和堤身外管理范圍段管頂埋深13.068~15.623 m。
管道穿越位于秦口河樁號22+490,根據(jù)《海河流域防洪規(guī)劃》,秦口河的工程布局主要對現(xiàn)狀河道局部進行清淤疏浚并對兩岸缺失堤防進行復(fù)堤。本工程管線穿越秦口河出入土點均位于河道管理范圍之外,位于河道管理范圍內(nèi)的管線與河床或地面最低點之間的高差大于10 m,對水利規(guī)劃的實施不會產(chǎn)生明顯的影響。
秦口河按“61年雨型”防洪標(biāo)準(zhǔn)治理,即相當(dāng)于20年一遇標(biāo)準(zhǔn)。管線穿越工程防洪標(biāo)準(zhǔn)為50年一遇,高于河道防洪標(biāo)準(zhǔn)。
《油氣輸送管道穿越工程設(shè)計規(guī)范》(GB50423-2013)要求:水平定向鉆敷設(shè)穿越管段的入土角宜為 8°~18°、出土角宜為 4°~12°,入出土點距大堤坡腳宜大于50 m。本工程定向鉆穿越管段入土角為8°,出土角為7°,入、出土點與河堤垂直距離分別為153.46 m、157.12 m,滿足規(guī)范要求。
在河道管理范圍內(nèi)的管線埋設(shè)在河床下,不會增加河道內(nèi)阻水建筑物,不占用河道有效行洪面積,對河道行洪無影響。
管線定向鉆穿越工程采用地下穿越,具有不擾動河床、不損壞河堤等特點。根據(jù)沖刷淤積計算,穿越段管線管頂埋深在最大沖刷線以下10.839 m。管線穿越河段未來不會有大的變化,管線建設(shè)不會改變水流的流態(tài)和流勢,對河勢穩(wěn)定無影響。
秦口河堤防管理范圍為堤腳外30 m,工程保護范圍為管理范圍護堤地邊界外50 m。穿越管線定向鉆的出入土點均在河堤管理和保護范圍以外。兩岸堤防處和堤身外管理范圍段的管頂埋深大于堤基線以下6 m。管線建設(shè)不會損壞河道兩側(cè)堤防結(jié)構(gòu),不會對大堤穩(wěn)定和安全產(chǎn)生不利影響。
根據(jù)相關(guān)規(guī)劃,河道整治工程實施后,堤頂均作為防汛交通道路使用。管線建設(shè)采用定向鉆技術(shù)從河床底部穿越河道,不占用現(xiàn)有防汛搶險通道,不會對防汛搶險造成不利影響。
按照最不利因素考慮,當(dāng)發(fā)生“50年一遇”設(shè)計洪水時,管道穿越處河道主槽及灘地段的管頂埋深大于2.5 m,且管頂?shù)胶哟驳撞康淖钚【嚯x大于6 m,兩岸堤防處和堤身外管理范圍段的管頂埋深大于堤基線以下6 m,均滿足相關(guān)規(guī)定要求。
秦口河穿越工程位于兩岸河堤外側(cè),其建設(shè)不涉及對第三人合法水事的權(quán)益問題。
天津液化天然氣項目輸氣干線穿越秦口河工程對河道現(xiàn)有水利規(guī)劃、河道行洪安全、河勢穩(wěn)定、堤防安全、防汛搶險以及第三人合法水事權(quán)益等沒有大的影響。
定向鉆施工前,建議對穿越設(shè)備下的地基進行加固,必要時可采取井點降水措施,以避免地基失穩(wěn)。在施工過程中,應(yīng)對出入土點及施工坑采取必要的封堵防滲措施,定向鉆施工完成后,應(yīng)對其出入土點施工坑采用原土回填壓實,并盡可能恢復(fù)原地形地貌特征,做到與周圍的自然生態(tài)景觀相協(xié)調(diào)。同時,在施工過程中,建設(shè)部門宜與河道主管部門保持密切聯(lián)系,及時了解雨情水情,以確保施工安全和河道行洪安全。